SE458546B - Anordning vid foerbraenningsmotor (10) med minst en avgasturbindriven laddningsluftkompressor - Google Patents

Description

458 546 'i IG.

Genom utnyttjande av turboöverladdaren, vilken vanligen har viss överkapacitet, för alstring av tryckluft tillvara- tas annars outnyttjad energi i avgaserna.

Enligt ett utföringsexempel av uppfinningen är ackumula- torn ansluten till utloppet från en andra i serie med en första kopplad kompressor, vilka kompressorer är parallell- kopplade på turbindrivsidan.

Vid detta utföringsexempel uppnås ett högre laddnings- tryck från dubbla, i tandem arbetande turboaggregat.

Enligt en annan variant av uppfinningen är två turbo- överladdare parallellkopplade på turbindrivsidan, medan den ena kompressorn på laddningssidan är förbunden med ackumula- torn och den andra med förbränningsmotorns insugningsrör.

Vid denna variant erhålles större mängd tryckluft från de likaledes dubbla, i tandem arbetande turboaggregaten.

Lämpligen uppvisar turbindrivsidan organ för variabel styrning av avgasflödet till resp. avgasturbin, vilket möj- liggör behovsanpassat uttag av lufttryck antingen till acku- mulatorn eller till drivmotorns överladdning. r Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med hänvisning till utföringsexempel, vilka visas på bifogad ritning, på vilken Pig. 1 schematiskt visar en förbränningsmotor med ett turboaggregat enligt en första variant av upp- finningen och Fig. 2, 3 samt 4 visar pâ samma sätt ytterligare tre varianter av uppfinningen.

En förbränningsmotor 10 i Fig. 1 är försedd med en av- gasdriven turboöverladdare ll, som är ansluten vid turbinen 12 med förbränningsmotorns avgasgrenrör 13, och vid kom- pressorn 14 med motorns insugningsrör 15. Avgaserna mynnar i ett avgasrör vid 16 och renad insugningsluft tillförs vid 17. -' i Det i Fig. l visade turboarrangemanget förutsätter att den alstrade mängden laddningsluft är större än förbränn- 'i 458 546 ingsmotorns 10 behov. Turboöverladdare är ibland utrustade med överströmningsventil på drivsidan, för att skydda motorn från för hög överladdning på laddningssidan. Vid anordningen enligt uppfinningen tillåter man att trycket vid laddnings- rotorn 14 stiger över motorns behov. överskottet leds via en grenledning 18 och en ventilenhet 19 till en tryckackumula- tor 20. Ventilenheten är lämpligen försedd med elektroniska styrdon för detektering av trycket i ackumulatorn 20 och av- känning av laddningstrycket i grenledningen 18, så att över- strömningsventilen kan träda i funktion när ackumulatorn är fulladdad. .

Det i ackumulatorn lagrade trycket kan användas för man- övrering av tryckluftdriven utrustning på ett av förbränn- ingsmotorn 10 drivet fordon. Som några exempel på sådan ut- rustning kan nämnas bromsar, passagerardörrar, nivàreglerbar fjädring och olika lasthanteringssystem.

Fig. 2 visar en andra applikation av uppfinningen där ett högre laddningstryck är nödvändigt för att tillgodose tryckackumulatorns och drivmotorns behov. Härvid är två turboöverladdare lla resp. llb anordnade att arbeta i tandem med parallellkoppling på turbindrivsidan via ett styrorgan 21 för variabel styrning av avgasflödet till resp. turbin- drivrotor l2a, l2b. Renad insugningsluft tillförs laddnings- rotorn l4a vid 17. Grenledningen 18 från laddluftledningen l5a mynnar vid den andra laddluftrotorn l4b, varmed trycket höjs ytterligare innan tryckluften når ventilenheten 19 och tryckackumulatorn 20. Det med ventilenheten samverkande elektriska styrdonet är lämpligen förbundet med styrdonet 21 för proportionell styrning av drivgas till turbokompressor- erna lla, llb i förhållande till det aktuella tryckbehovet vid drivmotorn ll och ackumulatorn 20.

Fig. 3 visar en tredje variant av uppfinningen där man erhåller en större kvantitet av luft med ett visst tryck.

Detta uppnås genom att man, liksom vid det föregående utför- ingsexemplet låter två turboöverladdare arbeta i tandem med parallellkoppling på drivsidan via, i detta fall, organ 22 för variabel inloppsgeometri. Emellertid är de båda kom- pressorerna lla, llb kopplade på insugningssidan till var 458 546' sitt tillflöde l7a resp. l7b av renad insugningsluft. De båda kompressorerna arbeta helt separat på laddningsrotor- sidan, vavid den ena kompressorn lla matar ackumulatorn 20 med tryckluft via ventilenheten 19 och den andra kompressorn llb förser drivmotorn 10 med laddningsluft. Även i detta- "- fall styrs styrorganet 21 medelst tryckavkännande organ, _ .....-, vilka reglerar de båda kompressorerna i förhållande till det rådande behovet.

Fig. 4 visar en fjärde variant av uppfinningen där man erhåller både högre tryck och större kvantitet av tryckluft.

Detta uppnås genom att man låter tvâ turboöverladdare llc resp. lld arbeta i tandem med seriekoppling på drivsidan via en tillsatsbrännkammare 23, i vilken restsyre i avgaserna förbränns med ett tillfört bränsle för ökning av turbin- effekten. Overladdaren llc är försedd med dubbla hjul på laddningssidan och erhåller insugningsluft vid l7a. Trycket höjs via rotorn l4c, varefter luften förgrenas dels till det andra på samma drivna axel monterade rotorhjulet l4d, vilket ytterligare höjer lufttrycket innan denna del av luften når ventilenheten 19 och tryckackumulatorn 20, och dels till motorns insugningsrör 15. Insugningsluften späds på via den andra överladdarens rotor l4e, vilken erhåller insugnings- luft vid l7b.

Sålunda erhålles enligt uppfinningen en till olika driftsförhållanden anpassningsbar anordning för alstring av tryckluft till olika hjälpaggregat.í Uppfinningen är ej begränsad till de ovan beskrivna ut- föringsexemplen, utan flera varianter är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan ett flertal olika, inom teknikomrâdet väl kända reglerorgan användas för optimal styrning av gasenergin för alstring av överladd- ningsluft resp. tryckluft. Vidare kan överskottsenergi från turboaxlarna uttagas mekaniskt och överföras direkt eller indirekt till motorn 10, s.k. turbocompounddrift.

Claims (4)

458 546 PATENTKRAV

1. Anordning vid förbränningsmotor (10) med minst en avgasturbindriven laddningsluftkompressor (l1:lla,llb), k ä n n e t e c k n a d av en till kompressorns (l1,lla) utlopp ansluten ackumulator (20) samt ventilorgan (19) för distribuering av tryckluft mellan motor och ackumulator/för- brukare.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att ackumulatorn (20) är ansluten till utloppet från en andra i serie med en första kopplad kompressor (lla resp. llb), vilka kompressorer är parallellkopplade på turbindriv- sidan.

3. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att tvâ pâ turbindrivsidan parallellkopplade kompressorer (lla,l1b), av vilka den ena kompressorn (lla) pà laddnings- sidan är förbunden med ackumulatorn (20) och den andra (llb) med förbränníngsmotorns (10) insugningsrör (15).

4. Anordning enligt kravet 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d av att turbindrivsidan uppvisar organ (21) för variabel styrning av avgasflödet till resp. avgasturbin (lla,llb).