SE437282B - Forbrenningsmotor - Google Patents

Description

7713Ûe49~0 »2 och en tillhörande återkylare där känd (OEß-PS 272 764), vid vilken åter- kylaren är anordnad i kylluftströmmen före två. ytterligare kyla-re, vilka höra till kylkretslopp med högre temperaturer. Vid den kända_anordningen avgives emellertid till sist den totala värmen hos förkompressionsluften vid en relativt låg temperatumivåhos kylvattnet av ca. 60-9006 till kylluften. På. grund av den låga kylvattentemperaturen kan kylluften blott upphettas till cirka 500 resp. 8000. Antager man en kylluftsinträ- destemperaur SOOC, resulterar en temperaturdifferens Ål t mellan 20 och 50°C. Med förkompressionsluftens relativt höga värmeinnehåll vid högre förkompressionstryck antaga då kylarna, kylluftsmängden och fläkteffekt alltför stora dimensioner. ' I Vid förkompressionsluftkylarnas anordning enligt_uppfinningen bortföres en del av värmemängden vid en hög temperaturnivå och en del vid en lägre_temperaturnivå. Därigenom kan temperaturdifferensen mellan kylluften och förkompressionsluften nyttjas bättre, varigenom kylarnas a konstmktionsstorlek samt den erforderliga fläkteffekten minskas.

Enligt en utformning av uppfinningen äro förkompressionsluftky- larna beroende av deras antal och deras temperaturnivå anordnade före och/eller efter en vätskekylare för förbränningsmotorn. Vätskekylaren kan exempelvis vara en vatten- eller oljekylare.

V Iden vidareutformning av uppfinningen föreslås, att i förkompres- sionsluftens strömningsriktning .före en luftkyld förkompressionsluft- kylare en eller flera vätskekylda förkompressionsluftkylare med olika temperaturnivåer äro anordnade, vars luftkylda återkylare ligga i förbrän ningsmotorns kylluftström efter den luftkylda förkompressionsluftkylaren. _Genom vätskekylarens kompakta konstruktion minskas konstruktionsvolymen ytterligare- Vidare erfordra ledningarna för kylvätskan_avsevärt mindre tvärsnitt, så att de vätskekylda förkompressionsluftkylarna kunna an- bringas direkt vid förbränningsmotorn, medan återkylaren för de flytande kylmedierna lätt kan anbringas -vid varje godtyckligt, lämpligt ställe.

En vidare förenkling uppnås därigenom; att förbränningsmotorns vätskekylare samtidigt är âterkylaren för en förkompressionsluftkylare.

Vid användníngav flera vätskekylda förkompressionsluftkylare är det lämpligt, att förbränningsmotorns vätskekylare ligger mellan den _ luftkylda förkompressionsluftkylaren och en återkylare för en vätskekyld förkompressionsluftkylare. _ _ _ Uppfinningens princip kan användas även vid förbränningsmotorer med förkompression och en vätskekyld förkompressionsluftkylare, i det att flera förkompressionsluftkylare och återkylare bilda kylkretslopp med olika temperaturnivåer, varvid återkylarna äro anordnade i kylluftström- :mn med stigande temperatur efter varandra. Denna anordning är möjlig 3 - 7713049-0 både vid luftkylda och vid vattenkylda förbränningsmotorer. Därvid. kunna förkompressionsluftkylarna och återkylarna utformas i en del med två skilda passager för kylmedierna- Med skilda kretslopp blir förkom- pressionskylaren, som är anordnad direkt vid förbränningsmotorn, blott föga större än den vanliga förkompressionsluftkylaren, medan de båda cellkylarna för återkylning av kylmedierna bliva motsvarande mindre_än en kylare med enkelt kretslopp och enhetligt lägre kylmedeltemperatur.

Dessutom falla luftbehov och fläkteffekt.

På fördelaktigt sätt kan enligt en utformning av uppfinningen såsom kylvätska för detvarmare kylkretsloppet smörjolja och för det kall- are kylkretsloppet kylvatten användas{ . Vidare bildas en gynnsam anordning när det gäller återkylarnas temperaturnivå, om en vätskekylare för förbrånningsmotorn är anordnad mellan återkylarna för förkompressionsluften. _ _ Därvid kan på fördelaktigt sätt förbränningsmotorns vätskekylare (en eller flera) samtidigt vara återkylaren (-na) för motsvarande för- kompressionsluftkylare. För att utnyttja förkompressionsluftkylaren med hög temperaturnivâ vid dellast och tomgång hos förbränningsmotorn till att verksamt förvärma förbränningsluften, föreslås att ., en eller" flera till kallare kylkretslopp hörande förkompressionsluftkylare på kylmedelssidan ha shuntledningar, genom vilka de kunna kringgås-vid dellast och i tomgång hos förbränningsmotorn. Regleringen sker därvid lämpligen i beroende av bränsletillförseln eller av avgastemperaturen.

Genom att utnyttja smörjolje- resp. kylvattenvärmen är en optimal anpass- ning av förkompressionslufttemperaturen till de rådande driftsbetingel- serna möjlig genom förvärmning eller kylning.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till de på bifogade ritning visade utföringsformerna, där fig. l visar en vat- tenkyld förbränningsmotor med två luftkylda förkompressionsluftkylare, fig. 2 visar en vattenkyld_förbränningsmotor med en luftkyld förkom- pressionsluftkylare ooh en vätskekyld förkompressionsluftkylare, vars återkylare är förbränningsmotorns vätskekylare, fig. 3 visar en för- bränningsmotor enligt fig. 2 med en andra vätskekyld förkompressions- luftkylare och återkylare, fig. 4 visar en anordning med två vätskekylda förkompressionsluftkylare och motsvarande återkylare, fig. 5 visar en anordning enligt fig- 4- vid vilken vätskekylaren för förbränningsmotorn är anordnad mellan återkylarna, fig. 6 visar en anordning enligt fig. 4, vid vilken en återkylare tjänar såsom vätskekylare för förnränningsmo- torn och en förkompressionsluftkylare på kylmedelssidan_kan kringgås med en shuntledning och fig. 7 visar en anordning med tre förkompressions- luft- och återkylare. ' Med l är en vattenkyld slagkolvförbränningsmotor betecknad, som 7713049-0 i i 4 förkomprimeras medelst en avgasturbokompressor 2. Från-avgasturbokom- pressorn genomströmmar förbränningsluften i pilens 3 riktning två förkompressionsluftkylare 4 och 5 och når därifrån ut i förkompressions- luftledningen 6- Mellan förkompressionsluftkylarna Ä och 5 är en vatten- kylare 7 för förbränningsmotorn l anordnad, genom vilken kylvattnet .befordras medelst en vattenpump 8. Förkompressionsluftkylarna 4 och 5 samt vattenkylaren 7 genomströmmas av kylluft tvärgående i pilens 9 riktning, vilken luft befordras av en fläkt 10. Vid den valda anordnin- gen kyles förkompressionsluften i förkompressionsluftkylaren 5 exem- pelvis till en sluttemperatur av ca. 6000. Därvid upphettas kylluften till ca- 5000 och upptager i anålutning därtill i vattenkylaren 7 vid en temperaturnivå av ca. 80-ll0 C den för kylning av förbränningsmo- torn erforderliga värmemängden. I anslutning därtill tjänar den till förkylning av förkompressionsluften i förkompressionsluftkylaren 4.

Laadningsiuftkyiarna 4 och 5 bilda på lämpligt sätt med vettenkylaren 7 en kompakt konstruktionsenhet. ' 3 Vid utförandet enligt fig. 2 träder i stället för den luftkylda förkompressionsluftkylaren 4 en vätskekyld förkompressionsluftkylare ll, varvid förbränningsmotorns l vattenkylare 7 tjänar såsom återkylare för förkompressionsluftkylaren ll- I _ Utförandet enligt figL 3 har en andra vätskeyld förkompressions~ luftkylare l2, som med en återkylare l3 bildar ett kylkretslopp med en högre témperaturnivå, än förkompressionsluftkylaren ll. Kylmedlet i detta kretslopp befordras av en ytterligare pump 14; Detta kylmedel kan exempelvis vara.även smörjoljan för förbränningsmotorn och pumpen 14 integreras i motorkretsloppet. O I fig. 4 visas en utföringsform en en separat vattenkylare 7 och en fläkt 10 för förbränningsmotorn1,En ytterligare fläkt l5 beford- 3 rar kylluften genom återkylarna 13 och 16 i två vätskekylda förkompres- sionsluftkylare 12 och 17. Kylmedlet i båda förkompressionsluftkrets- loppen befordras av en dubbelpump 18.

Vid utförandet i fig. 5 är vattenkylaren 7 för förbränningsmo- torn l anordnad mellan återkylarna 13 och 16 och bildar med dessa en konstruktioneennet. Fläkten io kan därför børtfaiia.

Utförandet enligt fig. 6 har två förkompressionsluftkylare ll och 17 med två återkylare 7 och 16, varvid återkylaren 7 samtidigt tjänar såsom vattenkylare för förbränningsmotorn l. Förkompressionsluftkylaren -17 har en shuntledning 19, som styres av en omkopplingsventil 20. Där- igenom är det möjligt att i beroende av bränsletillförseln eller avgas- temperaturen kringgå förkompressionsluftkylaren 17 på kylmedelssidan, så att vid dellast och i tomgång förbränningsluften_förvärmes verknings-f 77 1 30 49- 0 . fullt medelst förkompressionsluftkylaren ll i förbindning med återkyla- ren 7. I Utförandet enligt figi 7 visar en smörjoljekylare 21, som är in- tegrerad med de övriga återkylarna 7 och 16 och tjänar såsom återkylare för en tredje förkompressionsluftkylare 22. Smörjlojan befordras av en smörjoljepump 23. Vid detta utfölande har även förkompressionsluftkylans ll kylkretslopp en shuntledníng 24, som styree av en ytterligare om- kopplingsventil 25. Anordningen enligt fig. 7 tillåter en mycket kom- pakt knnstruktion och möjliggör vidare anpassning av förkompressions- lufttemperaturen genom förvärmning och kylning i vida gränser till kraven för en optimal drift av förbränningsmotorn.

Claims (7)

gmrzMs--o Ü _ b P A.T E N T K R A V

1. Förbränningsmotor med förkomprimering och kylning av över- laddningsluften genom flera överladdningsluftkylare (4,5) med olika temperaturnivå, varvid de enskilda kylarna (4,5) är an- ordande efter varandra i strömningsriktningen i överladdnings- luftströmmen med fallande temperatur och i kyllnftströmmmen med stigande temperatur och där minst en kvlare (11) består av en i överladdningsluften anordnad vätskekyld laddningsluft- kylare (11), vars returkylare (7) är anordnad i kylluftström- .men, 'k ä n n e_t e c k n a d a v' att i överladdningsluf- tens strömningsriktning (3) är anordnad.en luftkyld överladd- ningsluftkylare (5), som ligger i förbränningsmotorns (1) kyl- luftström.

2. Förbränningsmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n_a d a v att den luftkylda överladdningslüftkylaren (5) i över- rladdningsluftens strömningsriktning ligger bakom den vätske- kylda överladdningsluftkylaren (11).

3. Förbränningsmotor enligt krav 1.eller 2, .kkä n n e t egc k - n a.d a v att den luftkylda överladdningsluftkylaren (5) och en vätskekylare (7) för'förbränningsmotorn (1) är anordnade efter varandra i kylluftströmmen.

4. Förbränningsmotor enligt krav 3, k ä n n e t e c k n,a d a v att förbränningsmotorns (1) vätskekylare (7) ligger mel-I lan den luftkylda överladdningsluftkylaren (5) och en returky- lare (13) till en vätskekyld överladdningsluftkylare (12).

5. Förbränningsmotor enligt krav 3, med flera vätskekylda överladdningsluftkylare med skilda kylkretsbanor, vars retur- kylare ligger i förbränningsmotorns kylluftström,' k ä n n e - t e c k n a d a v att vätskekylaren (7) för förbrännings- motorn är anordnad mellan returkylarna (13,16), n; om se 49-0

6. Förbränningsmotor enligt något av föregående krav, _ känneteeknaa av ett en eller flera till kalle-l re kylkretslopfi hörande överladdningsluftkylare (17) på kyl- medelsidan uppvisar schuntledningar (19), genom vilka de kan kringgås vid dellast och tomgång hos förbränningsmotorn.

7. Förbränningsmotor enligt krav 6, k ä n n e t e c-k n a d a v att schuntledningen (19) är styrbar i beroende av bränsle- tillförseln eller i beroenåe av avgastemperaturen.