NO773749L - Anordning ved forbrenningsmotor. - Google Patents

Description

Overlad eranorrining for forbrenningsmotorer

Foreliggende oppfinnelse angår generelt en overladeranordning for forbrenningsmotorer og er nærmere bestemt be-regnet på en slik konstruksjon au anordningen at dennes totale dimensjoner reduseres til et minimum.

Idag er overladeranordninger hjelpeinnretninger som hypp i g anvendes særlig sammen med dieselmotorer. En konven-sjonell superlader er f.eks. sammensatt av en kompressor som omfatter to trinn montert i serie, nemlig en lavtrykkskompres-sor i serie med en høytrykkskompressor og drevet av motorens avgasser ved hjelp av en lavtrykks- resp. en høytrykksturbin.

Ifølge en første type kjent anordning er aksen for lavtrykks- og høytrykkskompressorene innbyrdes parallelle, men dette er ikke noen ideell løsning n.år det gjelder å spare plass. For å redusere plassbehovet for overladeranordningen har det vært foreslått en annen type anordning i samsvar med hvilken aksen.e for turbokompressorene er vinkelrette på hverandre, med en felles akse for 1 avtrykkskompresso ren (første trinn) og høy-trykksturbinen (første trinn) og en felles akse for høytrykks-kompressoren (annet trinn) og lavtrykksturbinen (annet trinn).

For dessuten å redusere de samlede dimensjoner av overladeranordningen har det vært gjort forsøk på å redusere plassbehovet for kapslingene, særlig ved å anvende en enkelt kaps-la, ng for avløpet for høytrykks-turbingassene og innløpet for lavtrykks-turbingassene. Denne løsning har imidlertid vært anvendt bare på avgass-turbokompressorer med parallelle eller sammenfallende akser. Dette byr særlig fordelen.med å gjøre bruken av en ek sp an s j ons.b el g eller lignende overflødig mellom høytrykksturbinen og lavtrykksturbinen.

Det er også kjent .en anordning, hvor man i stedet for

å anordne aksen for lavtrykkskompressoren (første trinn) felles

med den For h øy trykks turbinen (Første trinn), gjør den Felles med aksen For lavtrykksturbinen (annet trinn) og derFor er aksen For høytrykkskornpressoren (annet trinn) Felles med den For høy-trykks t u r h i n e n ( F n r's t c. L r i. n n ) .

I<v>li)(.l rnfuraiisi!Lii cl i r.:. t; F o r r; k j e l .1 i g r nn n rdn i ngo r , or ri ot ved hjelp av opp F inno 1 aen mulig å redusere til et minimum dimen-sjonene For en overladeranordning som omFatter to trinn med'innbyrdes vinkelrette akser, ved å kombinere den Foregående anordning med anvendelsen av en enkelt kapsling For avløpet For høy-trykks-turbingassene og innløpet For lavtrykks-turbingassene.

OppFinnelsen tar således sikte på en overladeranordning

For Forbrenningsmotorer, omFattende to trinn hvor hvert består

av en avgass-turbokompressor, idet aksene For de to turbokompressorer er innbyrdes perpendikulære og oppFinnelsen utmerker seg ved monteringen av høytrykksturbinen, hvis innløp er koplet direkte til eksos-grenrøret og som er mekanisk koplet til høytrykks-kornpressoren, mens lavtrykksturbinen, hvis innløp er koplet i serie med høytrykksturbinens avløp, er mekanisk tilkoplet 1avtrykkskompr.essoren, hvis avløpsåpning er koplet i serie med høytrykks-kompressorens innløpsåpning, idet anordningen er kombinert med anvendelsen av en enkelt kapsling For avløpet av gassene Fra høytrykksturbinen og deres innløp ilavtrykksturbinen.

Ytterligere Fordeler, karakteristiske trekk og detaljer

ved oppFinnelsen vil Fremgå tydeligere av Følgende beskrivelse under henvisning til tegningene som i Form av et eksempel på

Fig. 1 viser et' perspektivriss av en dieselmotor utstyrt med en overladeranordning i samsvar med oppFinnelsen, og Fig. 2 er et skjematisk delsnitt sett ovenF ra og viser mer detaljert konstruk-sjonen av en overladeranordning For dieselmotoren på Fig. 1.

Med henvisning til tegningene vil det sees at en overladeranordning 1 For en Forbrenningsmotor 2 er bygget opp av to trinn som hvert består av to avgass-turbokompressorer eller turboviFter 3 og A montert i serie. I samsvar med oppFinnelsen er høytrykksturbinen 5 (Første trinn), hvis innløp er direkte Forbundet med eksos-grenrøret 6, mekanisk Forbundet med høy-trykkskonrpressoren 7 (annet trinn). M.a.o. er akselen 8 For rotoren 9 i turbinen 5 Felles med den aksel som driver rotoren 10 for kompressoren 7. Lavtrykksturbinen 11 (annet trinn) har sitt innløp forbundet i serie med avløpet fra høytrykksturbinen 5 og er mekanisk koplet til 1 avtrykkskompr es so ren 12 (første trinn), hvis utløpsåpning er forbundet i serie med.sugeåpnin-gen på høy trykkskninprcssnren 7 ved hjelp av et forbindende rør 13. Sagt på en annen måte er akselen 14 for rotoren 15

i turbinen 11 felles med den aksel som bærer rotoren 6 for lavtrykkskompressoren 12. Avløpet for 1avtrykksturbinen 11 er åpent mot atmosfæren, innløpet for 1 av trykkskomp r essor en 12 kommuniserer med atmosfæren, mens utløpet for høytrykkskompres - soren 7 er direkte forbundet med innløpsgrenrøret 17. I samsvar med oppfinnelsen er aksene for akslene 8 og 14 for de to turbovifter innbyrdes vinkelrette..

Et 1 annet trekk ved oppfinnelsen som må betraktes i kombinasjon med den nettopp beskrevne anordning, ligger i det faktum at en enkelt kapsling 18 er anordnet for utløpet for gassene fra høytrykksturbinen 5 og innløpet for gassene til lavtrykksturbinen 11. Det skal også bemerkes anordningen i det forbindende rør mellom lavtrykkskompressoren 12 og høytrykks-kompressoren 7 av det første kjølesystem 19 for luft som på for-hånd er komprimert i det første trinn av overladeranordningen.. Der er også anordnet en sekundær kjø1ei nn retning 20 som er montert ved innløpsgrenrøret 17 etter komprimering av luften ved hjelp av det annet trinn og før denne trer inn i motorsylin-drene .

Som det fremgår av fig. 1, er overladeranordningen 11 ifølge oppfinnelsen festet mot den ene ende av motoren og bare det sekundære eller avsluttende kjølesystem 20 er festet ved den andre ende av motoren.

Driften av en slik overladeranordning er som følger. Eksosgassene går fra eksosgrenrøret 6 og driver rotoren 9 i høytrykksturbinen 5 som ved hjelp av akselen 8 som bærer denne, driver rotoren 10 i høytrykkskompressoren 7. Avgassene fra høytrykksturbinen 5 driver rotoren 15 i lavtrykksturbinen -11 som igjen ved hjelp av sin aksel 14 driver rotoren 16 i lavtrykkskompressoren 12. Avgassene som kommer fra lavtrykksturbinen 11, strømmer ut i atmosfæren gjennom en avløpsåpning 21. Samtidig og på grunn av at rotoren 16 i lavtrykkskompres soren 12 driv/es ved hjelp av .lavtrykksturbinen 11, blir en del luft suget inn gjennom i nn.løp så p-n i ngen 22, komprimeres og ledes gjennom det forbindende rør 13 til høytrykkskompressoren 7 . Sistnevnte som allerede er drevet ved hjelp av høytrykkstur-binen 5, komp r i ni nr en- i i) j i) ri di; i nn r. uge rie gar; su r og lorier rlor-nttur rli.sso t.l i ruk I. o I. i I i nn I up ::, -g r on r ø r e l 7 ug iluru l, Lur i nn i rotorens sylindere etter en avsluttende kjøling i kjøletrinnet 20.

Mens driften av en slik overladeranordning er i og for

seg kjent, ligger det originale i innretningen i det faktum at den tillater en minimal dimensjon av anordningen oppnådd ved å montere turbokompressorene langs to innbyrdes vinkelrette akser med aksen for høytrykksturbinen felles med den for høytrykks-kompressoren, idet aksen for lavtrykksturbinen er felles med den for 1avtrykkskompressoren og en enkelt kapsling er anordnet for avløpet av gasser fra høytrykksturbinen og deres inn-løp i lavtrykksturbinen. Dette er en ny kombinasjon fordi den løser et spesielt problem som hittil bare delvis har vært løst.

Det skal bemerkes at i den ovenfor beskrevne overladeranordning omfattende to trinn med innbyrdes vinkelrette akser har man valgt løsningen med en felles akse for høytrykkskompres-soren og lavtrykksturbinen i stedet for en felles akse for høy-trykkskompressoren og lavtrykksturbinen. Dette valg skyldes det faktum at da høytrykkskompressoren'krever den største kraft er det fordelaktig å koble den til høytrykksturbinen og derfor koble lavtrykkskompressoren til lavtrykksturbinen.

Claims (2)

1 . 1.) v e r 1 a r i o r a n o r ri n i n g for for brennings motorer, omfattende to trinn, hvorav hvert består av en avgass-turbokompressor (3, 4), idet aksene for di:) to Lurbukoinp ressorer er innbyrdes perpendikulære, karakterisert ved monteringen av høytrykksturbinen, hvis innløp er koplet direkte til eksos-grenrøret og so rn er mekanisk koplet til høytrykkskompressoren, mens lavtrykksturbinen, hvis innløp er koplet i serie med høy-trykksturbinen s avløp er mekanisk tilkoplet lavtrykkskompressoren, hvis avløpsåpning er koplet i serie med høytrykkskom-pressorens innløpsåpning, idet anordningen er kombinert med anvendelsen av en enkelt kapsling (18) for avløpet av gassene fra høytrykksturbinen og deres innløp i lavtrykksturbinen.

2. Anordning ifølge krav 1, forsynt med organer for kjøl-ing av overlade-luften, karakterisert ved en mellomliggende kjøler (19) montert i serie mellom de to kom-pressorer (7, 12) og ved en sluttkjøler (20) montert i innløps-grenrøret (17) på nedstrømsiden au høytrykkskompressoren.