RU2015156477A

RU2015156477A - Управление выпуском отработавших газов и перепускной клапан отработавших газов

Info

Publication number: RU2015156477A
Application number: RU2015156477A
Authority: RU
Inventors: Грег Патрик МАККОНВИЛЛ; Даниэль Джозеф СТАЙЛС; Брэд Алан БОЙЕР
Original assignee: Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-07-04
Also published as: US20160208680A1; RU2015156477A3; US9810143B2; RU2712331C2; DE102016100329A1; CN105804861B; CN105804861A

Claims

1. Способ, включающий:

изменение положения клапана, расположенного в канале, соединяющем первый канал улитки и второй канал улитки турбины, для увеличения подачи отработавших газов в турбину, когда скорость вращения турбины ниже пороговой в первом режиме нагрузки; и

изменение положения клапана для уменьшения подачи отработавших газов в турбину, когда скорость вращения турбины выше пороговой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что клапан гидравлически сообщается с обводным каналом, по которому поток отработавших газов идет в обход турбины.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первый режим нагрузки включает одно или несколько из следующих условий: давление наддува ниже необходимого давления наддува, нагрузка двигателя выше пороговой и потребность в крутящем моменте возрастает.

4. Способ по п. 3, также включающий изменение положения клапана для уменьшения подачи отработавших газов в турбину, когда скорость вращения турбины ниже пороговой во втором режиме нагрузки, при этом второй режим нагрузки включает одно или несколько из следующих условий: давление наддува выше необходимого давления наддува, нагрузка двигателя ниже пороговой нагрузки и потребность в крутящем моменте снижается.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изменение положения клапана для увеличения подачи отработавших газов в турбину включает установку клапана в первое положение и блокирование перетока отработавших газов между первым и вторым каналами улитки, а также из первого и второго каналов улитки в обводной канал, при этом первое положение включает полное закрытие клапана в первый канал улитки, второй канал улитки и обводной канал, когда частота вращения двигателя ниже пороговой частоты вращения двигателя.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изменение положения клапана для увеличения подачи отработавших газов в турбину включает установку клапана в четвертое положение и обеспечение перетока отработавших газов между первым и вторым каналами улитки, но не из первого и второго каналов улитки в обводной канал, при этом четвертое положение включает полное открытие клапана в первый канал улитки и второй канал улитки и полное закрытие в обводной канал, когда частота вращения двигателя выше пороговой.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изменение положения клапана для уменьшения подачи отработавших газов в турбину включает установку клапана во второе положение и частичное обеспечение перетока отработавших газов между первым и вторым каналами улитки и обеспечение полного перетока отработавших газов из области между первым и вторым каналами улитки в обводной канал, при этом второе положение включает открытие клапана в отмеренной степени как в первый, так и во второй каналы улитки и полное открытие в обводной канал, когда частота вращения двигателя ниже пороговой частоты вращения двигателя.

8. Способ по п. 7, также включающий увеличение отмеренной степени открытия в первый и второй каналы улитки по мере увеличения частоты вращения двигателя.

9. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изменение положения клапана для уменьшения подачи отработавших газов в турбину включает установку клапана в третье положение и обеспечение полного перетока отработавших газов между первым и вторым каналами улитки, и частичное обеспечение перетока отработавших газов из области между первым и вторым каналами улитки в выпускной канал, при этом третье положение включает полное открытие клапана в первый и второй каналы улитки и открытие с отмеренной степенью в обводной канал, когда частота вращения двигателя выше пороговой.

10. Способ по п. 9, также включающий увеличение отмеренной степени открытия в обводной канал по мере уменьшения частоты вращения двигателя.

11. Способ по п. 2, отличающийся тем, что клапан представляет собой цилиндрический клапан с возможностью вращения вокруг первой оси перпендикулярно направлению потока отработавших газов через первый и второй каналы улитки.

12. Способ по п. 2, отличающийся тем, что клапан представляет собой золотниковый клапан с подвижным элементом с возможностью перемещения вдоль второй оси для обеспечения избирательного гидравлического сообщения между первым каналом улитки, вторым каналом улитки и обводным каналом.

13. Система турбокомпрессора с двойной улиткой, содержащая:

первый канал улитки;

второй канал улитки, отделенный гидравлически от первого канала улитки перегородкой;

канал, расположенный в перегородке, обеспечивающий гидравлическое сообщение первого и второго канала улитки; и

клапан, расположенный внутри указанного канала и выполненный с возможностью изменения положения, при этом первая группа выбранных положений обеспечивает гидравлическое сообщение между первым и вторым каналами улитки, а вторая группа выбранных положений обеспечивает гидравлическое сообщение между первым или вторым каналом улитки и точкой ниже по потоку от турбины, и между обоими каналами и этой точкой.

14. Система турбокомпрессора с двойной улиткой по п. 13, отличающаяся тем, что клапан выполнен с возможностью плавного регулирования в диапазоне выбранных положений, при этом выбранные положения включают:

первое положение, в котором клапан закрыт как в первый, так и во второй каналы улитки и закрыт в направлении точки ниже по потоку от турбины;

второе положение, в котором клапан открыт с отмеренной степенью как в первый, так и во второй каналы улитки и открыт в направлении точки ниже по потоку от турбины;

третье положение, в котором клапан полностью открыт как в первый, так и во второй каналы улитки и открыт с заданной степенью в направлении точки ниже по потоку от турбины; и

четвертое положение, в котором клапан полностью открыт как в первый, так и во второй каналы улитки и закрыт в направлении точки ниже по потоку от турбины.

15. Система турбокомпрессора с двойной улиткой по п. 13, отличающаяся тем, что клапан встроен либо в головку блока цилиндров, либо в турбокомпрессор, либо в выпускной коллектор двигателя, выполненного с возможностью использования системы турбокомпрессора, отличающаяся тем, что клапан содержит корпус клапана, причем клапан содержит одну или несколько наружных поверхностей, расположенных так, чтобы обеспечивать теплоотвод от корпуса клапана.

16. Система двигателя, содержащая:

первый канал для передачи среды из первой группы камер сгорания в турбину;

второй канал для передачи среды из второй группы камер сгорания в турбину, отделенный от первого канала перегородкой;

третий канал для передачи среды из указанных первого канала и второго канала в место ниже по потоку от турбины; и

клапан, расположенный в перегородке, для избирательного пропуска среды из первого и второго канала в противоположный, второй и первый канал, соответственно и для избирательного пропуска среды либо из первого, либо из второго канала, либо из обоих, в место ниже по потоку от турбины.

17. Система двигателя по п. 16, отличающаяся тем, что клапан встроен либо в головку блока цилиндров, либо в выпускной коллектор, либо в турбокомпрессор двигателя, выполненного с возможностью использования системы турбокомпрессора.

18. Система двигателя по п. 17, отличающаяся тем, что клапан представляет собой цилиндрический клапан, выполненный с возможностью вращения вокруг первой оси перпендикулярно направлению потока отработавших газов через первый канал улитки и второй канал улитки.

19. Система двигателя по п. 17, отличающаяся тем, что клапан представляет собой золотниковый клапан с подвижным элементом с возможностью перемещения вдоль второй оси для избирательной передачи среды между первым каналом, вторым каналом и третьим каналом в различных комбинациях.

20. Система двигателя по п. 16, отличающаяся тем, что клапан выполнен с возможностью непрерывного изменения положения в выбранных диапазонах по сигналу контроллера:

причем клапан закрыт как в первый, так и во второй каналы улитки и закрыт в направлении точки ниже по потоку от турбины, когда давление наддува ниже необходимого давления наддува, и частота вращения двигателя ниже пороговой;

причем клапан открыт с отмеренной степенью как в первый, так и во второй каналы улитки и открыт в направлении точки ниже по потоку от турбины, когда давление наддува выше необходимого давления наддува, и частота вращения двигателя ниже пороговой;

причем клапан полностью открыт как в первый, так и во второй каналы улитки и открывают с заданной степенью в направлении точки ниже по потоку от турбины, когда давление наддува выше необходимого давления наддува, и частота вращения двигателя выше пороговой; и

причем клапан полностью открыт как в первый, так и во второй каналы улитки и закрыт в направлении точки ниже по потоку от турбины, когда давление наддува ниже необходимого давления наддува, и частота вращения двигателя выше пороговой.