NO147395B - Anordning ved en overladet dieselmotor med lavt kompresjonsforhold for kjoeling av overladningsluften - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for forvarming av forbrenningsluften til sylindrene i en overladet dieselmotor med lavt kompresjonsforhold, omfattende midler for over-ladningsluftens kjøling, bestående av en varmeveksler som er montert i luftinnsugningskretsen og som normalt er forbundet med en kaldtvannskilde.

Ved motorer av denne art er det kjent at det lave kompresjonsforhold bevirker at motoren blir vanskelig å sette igang som følge av den tilførte lufts lave temperatur, da denne etter forkomprimeringen ikke blir tilstrekkelig høy til å bevirke en spontan spenning av det innsprøytede brennstoff.

Fra FR-PS 1 198 236 er det allerede kjent å lette igangsetningen av en dieselmotor ved å anvende et spjeld i avgassrøret så nær sylinderutløpet som mulig, hvilket spjeld stenges under noen slag av sylinderen for å bevirke oppvarming av luften i sylinderens indre. Dette kan skje ved to forskjellige forholdsregler. Den ene av disse består i at der foretas en gjenåpning av avgassrøret i nærheten av død-punktet for å bevirke en viss utstrømning av den innestengte luft og en tilførsel av en begrenset mengde ny, kald luft gjennom avgassrøret for at denne luftmengde skal blandes med resten av den innestengte, oppvarmede luft. Til dette formål (åpning og stengning av innsugingsventilen og spjeldet i avgassrøret) må kamakselen være utstyrt med særskilte kammer som bare anvendes under igangsettingen og er av spesiell utførelse. Ved hjelp av disse kammer styres ventilene. For å oppnå passasje av luften bare under igangsetningsfasen,

er kamakselen montert forskyvbar aksialt mellom en igang-setnings- og en normalstilling. Den annen forholdsregel er alternativ og består i at der i stedet for stengningen anordnes en ledning som danner en shunt til sylinderen og tilveiebringer en direkte forbindelse mellom det stengte avgassrør og innsugingsrøret. Forutsatt at shuntforbindelsen bare skal bestå under motorens igangssetningsfase, må der anordnes en spesiell kam og en spesiell ventil eller et spjeld for å åpne henholdsvis stenge denne shuntforbindelse.

Foruten stengeventilen og organer som beskrevet ovenfor, og som er uunnværlige for at ventilen skal gi den ventede virkning, kan motorens utstyr være kombinert med en brenner, en elektrisk oppvarming eller en annen varmeinnretning anbragt på den del av avløpsrøret som befinner seg mellom motortoppen og avløpsspjeldet og alt etter forholdene en varmeinnretning som befinner seg umiddelbart foran sylinderen.

Denne kjente innretning for å lette igangsetning

av motoren har den ulempe at den er meget komplisert og med-fører betydelige konstruktive forholdsregler. Spjeldet må befinne seg så nær motortoppen som mulig, hvilket byr på et problem når motoren omfatter flere sylindre eller nødvendig-gjør et stengespjeld for hver sylinder. For at spjeldet skal kunne beholde sin virkning må der anordnes ekstra styrekammer eller ventiler eller rør. Dessuten må hvert innløpsrør og hvert avløpsrør være utstyrt med én varmeinnretning.

Hensikten med oppfinnelsen er å komme frem til en løsning av det problem å sette igang en dieselmotor med lavt kompresjonsforhold, som er meget enkel, og det særegne ved oppfinnelsen er at anordningen dels omfatter en krets for varmehjelpevæske som mates fra en varmemediumkilde og som er parallellkoblet med varmeveksleren over tre-veis-ventiler som styres således at varmeveksleren enten kobles til varmemediumkilden eller til kaldtvannskilden og dels minst én spjeldventil eller et lignende strupe- eller avstengningsorgan anordnet på et sted i avgasskretsen.

Denne løsning er meget enklere enn den ovenfor be-skrevne fordi spjeldet kan være anbragt på et hvilket som helst sted i avgasskretsen; det er bare nødvendig å tilføye motorens normale konstruksjon en krets for et varmefluidum som kan være avgrenet fra varmeveksleren som utgjør en del av motorens normale utstyr. Denne avgrening representerer ikke noe særskilt inngrep i konstruksjonen nær sylindrene, idet den kan anordnes i motorens ytre sone.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, som viser en kompressor-overladet dieselmotor utstyrt med midler ifølge oppfinnelsen.

Den på tegningen viste dieselmotor 1 har et antall sylindre 2, f. eks. anordnet i rekke eller i V-form. Motoren omfatter minst én luftinnsugingsfordeler eller -manifold forbundet med sylindrene 2 over grenrør 4 og minst én avgass-fordeler 5 tilsluttet sylindrene over grenrør 6. Motoren 1 har et relativt lavt volumetrisk kompresjonsforhold, dvs. lavere enn 12 (f. eks. 8,5), og er i hovedsaken sterkt overladet (f. eks. med et overladningsforhold på. 4 eller høyere) ved hjelp av turbokompressorer, fortrinnsvis to, henholdsvis en høytrykkskompressor 7 og en lavtrykkskompressor 8 med hjelpekompressorer 7a og 8a som er i mekanisk drivforbindelse med avgassturbiner 7b og 8b. Innløpet 9 til turbinen 7b er forbundet med fordelerens 5 nedstrømsende, mens utløpet 10 over et rør 11 er forbundet med innløpet 12 til turbinen 8b, hvis utløp 13 står i forbindelse med atmosfæren over et avgassutløp 14. Kompressoren 8a suger luft inn gjennom et munnstykke 15 og avgir den over et utløp 16 og en kjøler 17 til innløpet 18 til kompressoren 7a gjennom rør 19, 20. Utløpet 21 fra kompressoren 7a er over et rør 22 forbundet med manifoldens 3 oppstrømsende. Kjølerne 17 og 23 er begge utformet som varmevekslere gjennomstrømmet av et kjølemedium under trykk. Strømningsveien i varmevekslerne fører gjennom et rørsystem i serie med en kjølemediumkilde, hvilket medium fortrinnsvis er en væske, f. eks. vann, mens kilden kan være av konvensjonell art, f. eks. en vannledning eller en tank. Inn- og utløpene 24 og 25 fra kjøleren 17 er ved hjelp av et rør 26 og 27 forbundet med en kaldtvannskilde 28; varmeveksleren 23 er over inn- og utløp 29 og 30 og rørdeler 31, 31a og 32, 32a forbundet med en kaldtvannskilde 33.

Det rom i hvilket motoren er anbragt, er betegnet med 50.

Ved igangsetning av motoren eller ved drift ved

lav belastning eller lavt turtall, blir den komprimerte over-ladningsluft som mates inn i manifolden 3, forvarmet i stedet for å avkjøles når den strømmer gjennom kjøleren 23. Med henblikk på dette erstattes kjølemediumstrømmen til varmeveksleren eller kjøleren 23 av en varmemediumforsyning, f. eks.

en oppvarmet væske, såsom varmt vann, således at varmeveksleren 23 omdannes til en luftforvarmer.

Fortrinnsvis omfatter rørdelene 31, 32 da hver en treveis-ventil 35 hhv. 34 som på den ene side står i forbindelse med kilden 3 3 over rørdelene 31a, 3 2a og på den annen side er forbundet med en varmemediumkilde 3 6 over inn og utløps-rør 31b, 32b. Kilden 36 kan være en kjel som avgir hett vann eller damp og eventuelt et eksisterende ledningssystem for varmt vann under trykk. Ved samtidig betjening av ventilene 34 og 35 manuelt eller automatisk kan kjøleren 23

da etter ønske tilsluttes i serie med kaldtvannskilden 33 for kjøling av overladningsluften under normaldrift eller i serie med varmemediumkilden 36 med henblikk på forvarming av denne luft før eller under start av motoren og ved drift av denne med lav belastning eller lavt omløpstall. Hvis kilden 33 arbeider med viftekjøling, kan ventilene 34, 35 eventuelt innrettes således at kilden 36 kan forbindes med kjøleren 23 uten at denne frakobles kilden 33 som da vil ligge permanent i serie i kjølerkretsen, dvs. være konstant forbundet med inn- og utløpene 29, 30.

Motorblokken 2<1> omfatter som vanlig et system for kjøling av sylindrene, såsom med vann. Dette kjølesystem er over inn- og utløpsrør 3 8 og 39 serieforbundet med en ytre kjølemediumkilde 40 over en mateledning 41 og en retur-ledning 42.

Claims (1)

1. Anordning ved en overladet dieselmotor (1) med lavt kompresjonsforhold for kjøling av overladningsluften, omfattende en varmeveksler (23) som er anbragt i luft-innsugingskretsen (3) og som avvekslende kan forbindes med en kaldtvannskilde (28) og med en varmemediumkilde (36), karakterisert ved at den omfatter kombinasjonen av en i og for seg kjent spjeldventil eller et lignende strupe- eller avstengningsorgan (48) i avgasskretsen (5)

   og i og for seg kjente tre-veis-ventiler (34, 35) som reguleres således at varmeveksleren (23) i det minste kobles til varmemediumkilden (36) når strupe- eller avstengnings-organet (48) er i avstengningsstilling.