RU2535468C1 - Турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный байпасным клапаном - Google Patents

Турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный байпасным клапаном Download PDF

Info

Publication number
RU2535468C1
RU2535468C1 RU2013115289/06A RU2013115289A RU2535468C1 RU 2535468 C1 RU2535468 C1 RU 2535468C1 RU 2013115289/06 A RU2013115289/06 A RU 2013115289/06A RU 2013115289 A RU2013115289 A RU 2013115289A RU 2535468 C1 RU2535468 C1 RU 2535468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
bypass
turbocharger
exhaust
bypass valve
Prior art date
Application number
RU2013115289/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013115289A (ru
Inventor
Йенс КЮЛЬМЕЙЕР
Дирк ХАГЕЛЬШТАЙН
Эдуард ЛИППЕРТ
Original Assignee
Фольксваген Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фольксваген Акциенгезелльшафт filed Critical Фольксваген Акциенгезелльшафт
Publication of RU2013115289A publication Critical patent/RU2013115289A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2535468C1 publication Critical patent/RU2535468C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186—Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7785—Valve closes in response to excessive flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Изобретение касается турбонагнетателя (ТКР), приводимого в действие отработавшими газами (ОГ), для двигателя (3) внутреннего сгорания. ТКР имеет байпасный канал (4) для обхода турбины (5). Между напорным трубопроводом (10) ОГ и выпускным поперечным сечением (6) турбины (5) в байпасном канале (4) предусмотрен байпасный клапан (2). Байпасный клапан (2) подвижно в осевом направлении удерживается стержнем клапана, а тарелка байпасного клапана (2) в закрытом состоянии байпасного клапана (2) может прилегать к седлу байпасного клапана (2), при этом соединенная со стержнем клапана сторона тарелки клапана обращена к напорному трубопроводу (10). Кроме того, предпочтительно на байпасном клапане выполнена подвижная прижимная пластина, которая перемещается в выемке корпуса (13) ТКР. Технический результат заключается в уменьшении усилия, необходимого для перемещения байпасного клапана. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение касается турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, для двигателя внутреннего сгорания, выполненного с байпасным клапаном, который расположен в байпасном канале турбины между напорным трубопроводом выхлопных газов и выпускным поперечным сечением указанной турбины. Байпасный клапан для управления расходом выхлопных газов через байпасный канал соединен с электро- и/или пневмоприводным исполнительным средством и состоит из тарелки клапана и стержня клапана. Через байпасный клапан может при необходимости направляться отдельный поток выхлопных газов в обход турбины. Стержень клапана подвижно в осевом направлении удерживается в сдвижной направляющей. Для гидравлически непроницаемого закрытия байпасного клапана тарелка клапана в закрытом состоянии байпасного клапана может прилегать к седлу клапана.
При эксплуатации двигателя внутреннего сгорания с турбонагнетателем, приводимым в действие выхлопными газами, через байпасный канал для турбины турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, отдельный поток выхлопных газов альтернативным образом направляется в обход турбины. Для этого в байпасном канале расположен также называемый перепускным клапаном байпасный клапан для открытия или закрытия байпасного канала. Байпасный клапан состоит из тарелки клапана и стержня клапана. Тарелка клапана в закрытом состоянии байпасного клапана прижимается к седлу клапана. При увеличении нагрузки двигателя внутреннего сгорания байпасный клапан закрывается и с заданным усилием прижимается к седлу клапана, при этом усилие выбирается таким образом, чтобы во время увеличения нагрузки байпасный канал был непроницаемо для жидкостей и для давления закрыт относительно давления выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Турбонагнетатели, приводимые в действие выхлопными газами, снабженные байпасным каналом для турбины турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, известны из публикаций WO 2006/046810 A1, US 4171936 A, GB 1049656 A и GB 2033007 A. В этих публикациях показан турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный расположенным в байпасном канале байпасным клапаном. На известный из названного уровня техники байпасный клапан действует работающее механически и/или пневматически исполнительное средство. Исполнительное средство представляет собой для пневматического управления соединенный со стержнем клапана нагнетательный поршень или, соответственно, нагнетательную мембрану, которая подвижно установлена в рабочей камере, отделенной от байпасного канала. Эта рабочая камера соединена посредством напорного трубопровода с расположенной со стороны наддува всасывающей трубой.
Из US 2002/0078934 A1 известно исполнительное средство, привод которого осуществляется электрически или, соответственно, электромеханически.
Управление байпасным клапаном путем применения электрического исполнительного средства может осуществляться более точно и независимо от условий давления в турбонагнетателе, приводимом в действие выхлопными газами, однако всегда зависимо от рабочей области и увеличения нагрузки двигателя внутреннего сгорания. Так как электрические исполнительные средства не могут использовать пневматические усилия турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, они должны быть выполнены достаточно мощными. Такие мощные электрические исполнительные средства не только требуют большого количества энергии, но и обладают также соответственно большой массой с обусловленными ею расходами, а также нуждаются в большей площади.
Для сокращения усилия, затрачиваемого исполнительным средством против давления выхлопных газов, известно осуществление байпасного клапана в виде тарельчатого клапана, включающего в себя тарелку клапана и стержень клапана. При этом давление выхлопных газов в закрытом состоянии клапана действует на тарелку клапана и прижимает ее к седлу клапана, благодаря чему поддерживается непроницаемость для давления и для жидкостей.
В этой связи в основу изобретения положена задача выполнить турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, вышеназванного рода таким образом, чтобы для байпасного клапана в байпасном канале турбины турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, могло предусматриваться недорогостоящее исполнительное средство с небольшой расходуемой мощностью, в частности с небольшим конструктивным пространством и/или небольшой массой.
Эта задача решается с помощью турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, с признаками независимого п.1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения касаются особенно целесообразных усовершенствований изобретения.
В соответствии с изобретением предусмотрен турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, у которого к напорному трубопроводу выхлопных газов обращена соединенная со стержнем клапана сторона тарелки клапана, так что тарелка клапана для открытия байпасного клапана двигается в направлении выпускного поперечного сечения. В частности, соединенная со стержнем клапана сторона тарелки клапана находится в гидравлическом контакте с газом. Предпочтительным образом с помощью предлагаемой изобретением системы в турбонагнетателе, приводимом в действие выхлопными газами, обеспечивается потребность в небольшой расходуемой мощности, так как тарелка клапана в открытом состоянии не испытывает усилия газа в направлении закрытия.
При этом в одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления на байпасном клапане выполнена прижимная пластина, подвижная в выемке корпуса турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами. Благодаря применению прижимной пластины можно сокращать необходимое исполнительное усилие байпасного клапана. Прижимная пластина расположена на байпасном клапане таким образом, что приток к байпасному клапану из напорного трубопровода выхлопных газов осуществляется точно между тарелкой клапана и прижимной пластиной. В частности, расположенная напротив тарелки клапана сторона прижимной пластины находится в гидравлическом контакте с газом. Таким образом, усилие газа одновременно действует на тарелку клапана и прижимную пластину. Предпочтительно площадь подверженной действию газа стороны прижимной пластины меньше или равна площади подверженной действию газа стороны тарелки клапана. Так как действие усилия газа на тарелку клапана и прижимную пластину осуществляется в противоположном направлении, эти усилия практически взаимно устраняются. Напорный трубопровод выхлопных газов, называемый также коллектор, представляет собой соединение между двигателем внутреннего сгорания и турбонагнетателем, приводимым в действие выхлопными газами, в котором находящиеся под высоким давлением выхлопные газы транспортируются от цилиндра двигателя внутреннего сгорания к турбине турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами.
Предпочтительно выемка практически гидравлически непроницаемо закрыта относительно байпасного клапана посредством по меньшей мере одного уплотнительного элемента прижимной пластины. Так в значительной степени предотвращается возможность передачи давления газа за прижимную пластину. Давление газа действует как на тарелку клапана, так и на прижимную пластину практически с одним и те же усилием, однако в противоположном направлении, с усилиями, ориентированными антипараллельно друг другу. Так как прижимная пластина через стержень клапана соединена с тарелкой клапана, эти усилия практически полностью взаимно устраняются. Исполнительное средство байпасного клапана, с целью управления расходом выхлопных газов через байпасный канал, должно по существу преодолевать только лишь сопротивление трения уплотнений. Это особенно предпочтительно при сильно пульсирующих воздействиях выхлопных газов. Предпочтительно исполнительное средство является электро- и/или пневмоприводным.
Для монтажа клапана сквозь седло клапана, однако, особенно целесообразно, при известных условиях необходимо, чтобы диаметр прижимной пластины был несколько меньше, чем диаметр тарелки клапана. Таким образом, исполнительное средство должно только прикладывать усилие для изменения положения байпасного клапана, которое состоит только из сил трения уплотнений и из отношения передающего давление выхлопных газов поперечного сечения тарелки клапана и остаточной силы прижимной пластины. Так как передающая давление площадь поперечного сечения тарелки клапана из соображений монтажа больше, чем передающая давление площадь поперечного сечения прижимной пластины, результирующее усилие выхлопных газов всегда действует в направлении открытия байпасного клапана. Так как результирующее усилие выхлопных газов больше, чем подлежащие преодолению силы трения уплотнений, при выходе из строя исполнительного средства обеспечивается самооткрытие байпасного клапана.
Чтобы при движении байпасного клапана в выемке за прижимной пластиной не могло возникать противодавление, предпочтительно, чтобы выемка была соединена с выпускным поперечным сечением турбины посредством уравнительного трубопровода, в частности выполненного в корпусе турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами. Тем самым одновременно обеспечивается, что на сдвижной направляющей, предусмотренной для направления и уплотнения байпасного клапана, всегда действует низкое давление выхлопных газов после турбины. Этот уровень давления по технике уплотнения легче поддается управлению, чем давление, действующее в напорном трубопроводе выхлопных газов перед турбиной. Высокое давление действует только на имеющем существенно больший размер уплотнении прижимной пластины.
Один из усовершенствованных, предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, включает в себя седло клапана, на котором расположено заграждение. Это заграждение обеспечивает возможность моделирования характеристики расхода выхлопных газов по желанию. Заграждение выполнено в виде выступа, подобного ребру, который возвышается вдоль седла клапана относительно непосредственно окружающего его места в направлении выпускного поперечного сечения. Благодаря этому до некоторого желательного хода открытия байпасного клапана площадь отверстия зазора между тарелкой клапана и седлом клапана ограничивается соответственно протяженностью заграждения. Такое заграждение может препятствовать тому, чтобы при небольших ходах открытия поток выхлопных газов через байпасный клапан вытекал по всему круглому поперечному сечению седла клапана. При заграждении, которое, например, возвышается на один миллиметр относительно села клапана и покрывает одну шестую периметра круга седла клапана, поток выхлопных газов при ходах клапана до одного миллиметра может течь через байпасный клапан только через пять шестых периметра круга, а при ходах клапана более одного миллиметра через весь периметр круга. Кроме того, путем выбора положения заграждения можно влиять на направление вытекания выхлопных газов.
Благодаря сильно уменьшенному по сравнению с уровнем техники исполнительному усилию, а также возможности гибкого формирования характеристики расхода выхлопных газов посредством заграждения предлагаемый изобретением байпасный клапан применим также в виде двух- или многоступенчатого регулировочного клапана.
Изобретение допускает многочисленные варианты осуществления. В частности, эти варианты осуществления могут иметь отдельные, некоторые или все описанные в этом изложении признаки. Для дополнительного пояснения его основного принципа два варианта осуществления изображены на чертежах и описываются ниже. На них показано:
фиг.1: схематичное изображение одного из вариантов осуществления турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами;
фиг.2: изображение в сечении байпасного клапана первого варианта осуществления в закрытом состоянии;
фиг.3: изображение в сечении байпасного клапана первого варианта осуществления в открытом состоянии;
фиг.4: схематичный вид выпускного поперечного сечения турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, снабженного байпасным клапаном, второго варианта осуществления в закрытом состоянии;
фиг.5: изображение в сечении байпасного клапана второго варианта осуществления в закрытом состоянии;
фиг.6: изображение в сечении байпасного клапана второго варианта осуществления в частично открытом состоянии;
фиг.7: изображение в сечении байпасного клапана второго варианта осуществления в полностью открытом состоянии;
фиг.8: изображение в сечении другого варианта турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, с увеличенным фрагментом байпасного клапана турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами.
На фиг.1 показан турбонагнетатель 1, приводимый в действие выхлопными газами, двигателя 3 внутреннего сгорания. Турбонагнетатель 1, приводимый в действие выхлопными газами, на стороне наддува имеет компрессор 9 и на стороне выхлопа турбину 5. В корпусе 13 турбонагнетателя 1, приводимого в действие выхлопными газами, предусмотрен байпасный канал 4 для обхода турбины 5. Байпасный канал 4 соединяет напорный трубопровод 10 выхлопных газов с выпускным поперечным сечением 6 турбины 5. В байпасном канале 4 расположен байпасный клапан 2 для закрытия байпасного канала 4. Показанный вариант осуществления включает в себя ограниченный байпасным клапаном 2 и напорным трубопроводом 10 выхлопных газов участок байпасного канала 4, который также может называться ответвлением напорного трубопровода 10 выхлопных газов. Уравнительный трубопровод 8 соединяет выемку в области байпасного клапана 2 с выпускным поперечным сечением 6, так что в выемке всегда действует такое же давление, как и в выпускном поперечном сечении 6.
На фиг.2 и 3 показано рассеченное, увеличенное изображение байпасного клапана 2. Расположенный в байпасном канале 4 байпасный клапан 2 состоит из тарелки 12 клапана и прижимной пластины 14, которые обе соединены со стержнем 15 клапана и подвижны вместе со стержнем 15 клапана. В корпусе 13 турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, предусмотрена выемка 11, в которой подвижно установлена прижимная пластина 14. Прижимная пластина 14 имеет по меньшей мере один уплотнительный элемент 17, который закрывает выемку 11 относительно байпасного канала 4 гидравлически непроницаемо и непроницаемо для давления. Байпасный клапан 2 подвижно в осевом направлении удерживается стержнем 15 клапана в сдвижной направляющей 16. Сдвижная направляющая 16 служит, кроме того, для уплотнения выемки 11 относительно окружающей среды. У байпасного клапана 2 соединенная со стержнем 15 клапана сторона тарелки 12 клапана обращена к показанному на фиг.1 напорному трубопроводу выхлопных газов. Байпасный клапан 2 движется с помощью исполнительного средства 7. Выемка 11 соединена через уравнительный трубопровод 8 с выпускным поперечным сечением 6.
На фиг.2 показан байпасный клапан 2 в закрытом состоянии. При этом тарелка 12 клапана прилегает к седлу 18 клапана. Соединенное со стержнем 15 клапана исполнительное средство 7 создает усилие закрытия, чтобы таким образом закрывать байпасный канал 4 непроницаемо для газов и для давления.
На фиг.3 показан байпасный клапан 2 в открытом состоянии. Тарелка 12 клапана находится от седла 18 клапана на расстоянии, которое образовалось в виде кольцевого зазора. Прижимная пластина 14 была передвинута в выемке 11 на такую же длину хода клапана.
На фиг.4, 5 и 6 показан второй вариант осуществления описанного на предыдущих чертежах байпасного клапана 2. В этом варианте осуществления на седле 18 клапана расположено заграждение 19. Заграждение 19 выполнено в виде выступа, подобного ребру, который возвышается вдоль седла 18 клапана относительно непосредственно окружающего его места в направлении выпускного поперечного сечения 6. Благодаря этому до некоторого желательного хода открытия байпасного клапана 2 площадь отверстия зазора между тарелкой 12 клапана и седлом 18 клапана ограничивается соответственно протяженностью заграждения 19. Такое заграждение 19 может препятствовать тому, чтобы при небольших ходах открытия поток выхлопных газов через байпасный клапан 2 вытекал по всему круглому поперечному сечению седла 18 клапана.
На фиг.4 показан схематичный вид выпускного поперечного сечения 6 турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами. У байпасного клапана различимы обращенная к выпускному поперечному сечению 6 сторона тарелки 12 клапана, уравнительный трубопровод 8, седло 18 клапана, установленное на седле 18 клапана заграждение 19 и выпускное отверстие 20 турбины.
На фиг.5 показан байпасный клапан в закрытом состоянии. При этом тарелка 12 клапана прилегает к седлу 18 клапана. Заграждение 19 в этом состоянии байпасного клапана 2 не действует.
На фиг.6 показан байпасный клапан в частично открытом состоянии. Тарелка 12 клапана находится на расстоянии от седла 18 клапана. Благодаря этому расстоянию образуется зазор, который, однако, ограничен заграждением 19. В области заграждения 19 тарелка 12 клапана, хотя и находится на расстоянии от седла 18 клапана, однако так как тарелка 12 клапана теперь прилегает к заграждению 19, здесь локально зазор не образуется.
На фиг.7 показан байпасный клапан в полностью открытом состоянии. Тарелка 12 клапана теперь находится на расстоянии как от седла 18 клапана, так и от заграждения 19. Зазор между тарелкой 12 клапана и седлом 18 клапана, соответственно, заграждением 19 образован по всему периметру тарелки 12 клапана.
На фиг.8 показан другой вариант осуществления турбонагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами, у которого заграждение 19 образовано целесообразной пространственной формой поверхности 21 корпуса 13.

Claims (10)

1. Турбонагнетатель (1), приводимый в действие выхлопными газами, выполненный с байпасным клапаном (2), который расположен в байпасном канале (4) турбины (5) между напорным трубопроводом (10) выхлопных газов и выпускным поперечным сечением (6) турбины (5) турбонагнетателя (1), приводимого в действие выхлопными газами, и соединен с исполнительным средством (7) для управления расходом выхлопных газов через байпасный канал (4), при этом через байпасный клапан (2) может при необходимости направляться отдельный поток выхлопных газов в обход турбины (5), байпасный клапан (2) имеет тарелку (12) клапана и стержень (15) клапана, байпасный клапан (2) подвижно в осевом направлении удерживается стержнем (15) клапана, а тарелка (12) клапана в закрытом состоянии байпасного клапана (2) выполнена с возможностью прилегания к седлу (18) клапана, чтобы закрывать байпасный канал (4) непроницаемо для газов и для давления, причем соединенная со стержнем (15) клапана сторона тарелки (12) клапана обращена к напорному трубопроводу (10) выхлопных газов, отличающийся тем, что на байпасном клапане (2) выполнена прижимная пластина (14), которая подвижна в выемке (11) корпуса турбонагнетателя (1), приводимого в действие выхлопными газами.
2. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что площадь подверженной действию газа стороны прижимной пластины (14) меньше или равна площади подверженной действию газа стороны тарелки (12) клапана.
3. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что прижимная пластина (14) помещена на стержне (15) клапана.
4. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что стержень (15) клапана подвижно в осевом направлении удерживается в сдвижной направляющей (16).
5. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что исполнительное средство (7) является электро- и/или пневмоприводным.
6. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что выемка (11) гидравлически непроницаемо закрыта относительно байпасного канала (4) посредством уплотнительного элемента (17) прижимной пластины (14).
7. Турбонагнетатель (1) по п.1 или 6, отличающийся тем, что выемка (11) соединена с выпускным поперечным сечением (6) турбины (5) уравнительным трубопроводом (8).
8. Турбонагнетатель (1) по п.7, отличающийся тем, что уравнительный трубопровод (8) выполнен в корпусе (13) турбонагнетателя (1), приводимого в действие выхлопными газами.
9. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что на седле (18) клапана предусмотрено заграждение (19).
10. Турбонагнетатель (1) по п.1, отличающийся тем, что представляет собой турбонагнетатель для двигателя (3) внутреннего сгорания.
RU2013115289/06A 2010-09-08 2011-09-05 Турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный байпасным клапаном RU2535468C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010044683.1 2010-09-08
DE201010044683 DE102010044683A1 (de) 2010-09-08 2010-09-08 Abgasturbolader mit einem Bypassventil
PCT/EP2011/004453 WO2012031727A1 (de) 2010-09-08 2011-09-05 Abgasturbolader mit einem bypassventil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115289A RU2013115289A (ru) 2014-10-20
RU2535468C1 true RU2535468C1 (ru) 2014-12-10

Family

ID=44645654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115289/06A RU2535468C1 (ru) 2010-09-08 2011-09-05 Турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный байпасным клапаном

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8844283B2 (ru)
EP (1) EP2614235B1 (ru)
KR (1) KR101428952B1 (ru)
CN (1) CN103097689B (ru)
DE (1) DE102010044683A1 (ru)
RU (1) RU2535468C1 (ru)
WO (1) WO2012031727A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722555C2 (ru) * 2015-06-06 2020-06-01 Ман Трак Унд Бас Аг Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012218137A1 (de) 2012-10-04 2014-06-12 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Abgasturbolader mit Wastegate-Vorrichtung
US10422276B2 (en) * 2013-10-09 2019-09-24 Borgwarner Inc. Method of controlling wastegate flow using port side wall contour
DE112014004907T5 (de) * 2013-11-29 2016-07-28 Borgwarner Inc. Aufladevorrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN104863695B (zh) * 2014-02-21 2020-01-31 康明斯有限公司 优化发动机性能以高扭矩运行的装置、方法和系统
KR20150137003A (ko) * 2014-05-28 2015-12-08 보르그워너 인코퍼레이티드 음향적으로 활성적인 불완전부를 갖는 배기-가스 터보차저
WO2016082111A1 (zh) * 2014-11-25 2016-06-02 浙江吉利汽车研究院有限公司 增压器的降噪结构
DE102015203554A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Anordnung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, Abgasturbolader mit Abgasdruckwandler, Mischrohr und Wastegate sowie Verfahren zum Betreiben und zur Auslegung einer solchen Anordnung
DE102015203679A1 (de) 2015-03-02 2016-09-08 Ford Global Technologies, Llc Bypassventil
DE102015203678B3 (de) * 2015-03-02 2016-06-16 Ford Global Technologies, Llc Bypassventil
DE202015101102U1 (de) 2015-03-02 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Bypassventil
US9856787B2 (en) 2015-07-22 2018-01-02 Hyundai Motor Company Valve device of turbocharger
CZ306689B6 (cs) * 2015-08-20 2017-05-10 ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze, Fakulta strojnĂ­, Centrum vozidel udrĹľitelnĂ© mobility Josefa BoĹľka Radiálně axiální dostředivá turbína s rotorem s variabilní výstupní částí
US10006347B2 (en) 2015-11-05 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Engine system and method for controlling turbine operation
EP3199778A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasturbolader für eine brennkraftmaschine
US10018164B2 (en) 2016-02-02 2018-07-10 GM Global Technology Operations LLC Gas compressor pressure relief noise reduction
GB2548408A (en) * 2016-03-18 2017-09-20 Cummins Ltd Turbine arrangement
US10215088B2 (en) * 2016-07-24 2019-02-26 Garrett Transporation I Inc. Method of assembling a turbine wastegate assembly
CN108273805B (zh) * 2018-04-09 2023-05-26 上汽大众汽车有限公司 涵道式真空发生器及其真空管体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2068455A (en) * 1980-01-21 1981-08-12 Inst Francais Du Petrole Fluid pressure actuation of exhaust flow control valves for turbo charged engines
RU2159340C1 (ru) * 1999-07-07 2000-11-20 Южно-Уральский государственный университет Устройство для байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в дизеле с турбонаддувом
RU2168643C2 (ru) * 1998-06-16 2001-06-10 ОАО "Газпром" Устройство для перепуска отработавших газов в двухтопливном двигателе внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом
DE102006024783A1 (de) * 2006-05-27 2007-11-29 Bayerische Motoren Werke Ag Zweistufige Abgasturboladeranordnung

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1450324U (ru)
US742290A (en) * 1902-07-14 1903-10-27 James H Clark Automatic pressure-actuated governor for steam engines or pumps.
US1945834A (en) * 1931-08-25 1934-02-06 Cash A W Co Valve
US2044452A (en) * 1935-04-01 1936-06-16 Cash A W Co Adjustable loading means
US2140027A (en) * 1936-09-16 1938-12-13 Myllyniemi Vaino Hmari Safety device for hydraulic brakes
DE1820606U (de) * 1957-10-25 1960-10-27 Bwg Bergwerk Walzwerk Sicherheits- und entlastungsventil fuer hydraulische grubenstempel.
US3035408A (en) * 1960-01-04 1962-05-22 Garrett Corp Waste gate control for supercharger turbines
US3102382A (en) 1962-10-01 1963-09-03 Schwitzer Corp Turbocharger waste gate system
DK105314C (da) * 1963-11-22 1966-09-12 Povl Moellers Maskinfabrik As Styreapparat til presser og andre maskiner.
DE1500149A1 (de) 1965-05-26 1969-03-06 Meyer Brucks Bodo Kolbenschieber,insbesondere fuer unter hohem Druck stehende Medien
DE2113602A1 (de) * 1971-03-20 1972-09-28 Braukmann Armaturen Absperrorgan mit druckentlastetem Verschlussorgan
US4075849A (en) * 1976-09-01 1978-02-28 The Garrett Corporation Turbocharger regulator
US4171936A (en) 1978-03-13 1979-10-23 General Motors Corporation Engine turbocharger with integral wastegate
JPS5554634A (en) 1978-10-16 1980-04-22 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for actuating waste gate valve of internal combustion engine with exhaust turbosupercharger
JPS5569725A (en) * 1978-11-18 1980-05-26 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas by-passing valve mechanism for use with exhaust turbo-supercharger
JPS5584817A (en) * 1978-12-18 1980-06-26 Nissan Motor Co Ltd Bypass valve for use with exhaust turbocharger of internal-combustion engine
JPS595772B2 (ja) * 1979-01-10 1984-02-07 株式会社日立製作所 排気バイパス式タ−ボチヤ−ジヤ
US4353210A (en) * 1979-10-18 1982-10-12 Garrett Richard H Turbocharger control valve
US4307687A (en) * 1979-12-10 1981-12-29 Edward Holstein Internal combustion engines
GB2156043B (en) * 1984-03-16 1987-09-23 Holset Engineering Co Wastegate valve for internal combustion engine turbocharger
DE19828946A1 (de) * 1998-06-29 2000-01-05 Meta Motoren Energietech Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Hubkolbenbrennkraftmaschine sowie Hubkolbenbrennkraftmaschine
JP2002195046A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Hitachi Ltd 内燃機関用排気タービン及び排気タービン式過給機
KR20060037719A (ko) 2004-10-28 2006-05-03 정정완 터보차저의 웨이스트 게이트 유닛
JP2006274831A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Denso Corp ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置
US7562527B2 (en) * 2005-10-07 2009-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine with a supercharger
DE102007013257A1 (de) * 2007-03-20 2007-11-29 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
DE102007018917A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine
DE102007055630A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-28 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
DE102009051591A1 (de) * 2009-11-02 2011-05-05 Andreas Gotter Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung durch unterschiedlich angesteuerte Auslassventile
KR101189228B1 (ko) * 2009-11-04 2012-10-09 기아자동차주식회사 Ｃｎｇ엔진의 공기량 제어장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2068455A (en) * 1980-01-21 1981-08-12 Inst Francais Du Petrole Fluid pressure actuation of exhaust flow control valves for turbo charged engines
RU2168643C2 (ru) * 1998-06-16 2001-06-10 ОАО "Газпром" Устройство для перепуска отработавших газов в двухтопливном двигателе внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом
RU2159340C1 (ru) * 1999-07-07 2000-11-20 Южно-Уральский государственный университет Устройство для байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в дизеле с турбонаддувом
DE102006024783A1 (de) * 2006-05-27 2007-11-29 Bayerische Motoren Werke Ag Zweistufige Abgasturboladeranordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722555C2 (ru) * 2015-06-06 2020-06-01 Ман Трак Унд Бас Аг Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания

Also Published As

Publication number Publication date
KR101428952B1 (ko) 2014-08-08
WO2012031727A1 (de) 2012-03-15
CN103097689B (zh) 2015-11-25
RU2013115289A (ru) 2014-10-20
CN103097689A (zh) 2013-05-08
KR20130037729A (ko) 2013-04-16
US20130186085A1 (en) 2013-07-25
EP2614235B1 (de) 2015-11-11
US8844283B2 (en) 2014-09-30
DE102010044683A1 (de) 2012-03-08
EP2614235A1 (de) 2013-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535468C1 (ru) Турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, снабженный байпасным клапаном
US10273873B2 (en) Mono or dual coaxial slider valve for controlling a twin scroll turbocharger
EP1960641B1 (en) Exhaust gas control apparatus
RU2008129122A (ru) Способ и устройство управления клапаном камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания
JP6518702B2 (ja) タービンシステム
FI123409B (fi) Kaasunvaihtoventtiilijärjestely ja sylinterinkansi
KR20150063584A (ko) 가스 교환 밸브 배열체
RU2717198C2 (ru) Узел рычажного механизма регулятора давления наддува турбонагнетателя, корпус турбонагнетателя для такого узла, транспортное средство или двигатель, содержащий такой узел или корпус турбонагнетателя
KR100963666B1 (ko) 캠 샤프트를 가진 대형 2행정 디젤엔진용 가변 밸브 타이밍
US20140054480A1 (en) Solenoid-controlled rotary intake and exhaust valves for internal combustion engines
GB2429262A (en) Shut-off valve assembly with main and auxiliary valves
WO2012048279A4 (en) Single piston sleeve valve with optional variable compression ratio capability
KR101752076B1 (ko) 디지털 웨이스트 게이트 밸브 배열체 및 내연 엔진에서 디지털 웨이스트 게이트 밸브 배열체를 작동시키는 방법
EP3126643B1 (en) Gas exchange valve arrangement
KR100998511B1 (ko) 압력수단소스를 가진 압력수단으로 가동하는 2개의연결부재의 시간적 설정결합의 제어장치
CN107076008B (zh) 具有压缩释放制动装置的两冲程对置活塞式发动机及方法
FI124351B (en) Piston engine and method for adjusting compression ratio
RU2019112644A (ru) Поршневой двигатель внутреннего сгорания с устройством для увеличения его крутящего момента
JP2007332920A (ja) 吸気制御装置
EP3698030B1 (en) Method in a two-stroke engine and two-stroke engine
KR101231268B1 (ko) 터보차져의 과급압 조절밸브
JP5870640B2 (ja) 補助ブレーキ装置
KR20160112064A (ko) 개선된 에어 바이패스 밸브가 설치된 터보차저 엔진

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170906