SE469850B - Övervakningsarrangemang för ett turbokompoundmotorsystem - Google Patents

Description

Jåß Qx MO 10 15 20 25 30 35 0:3 (Ti II) och överför överskottsenergi till en drivaxel. Kopplingen matas från mo- torns smörjoljesystem och tillförs olja genom kopplingens ingående axel.

Den hydrodynamiska kopplingen i ett turbokompoundsystem utsätts för stora påfrestningar. Dess maximala varvtal ligger i området 5 - 10 000 varv/min. Om oljetillförseln till kopplingen av någon anledning skulle avta eller helt upphöra, genom exempelvis en läcka eller igensättning av led- ning, kommer dess lager att få problem med smörjningen och dessutom kommer eftersläpningen att öka eftersom kopplingen börjar tömmas på olja varigenom motståndet i densamma minskar. Eftersläpningen är den procentuella skillnaden mellan varvtalet på kopplingens ingående axel och på dess utgående axel. Kopplingens temperatur kommer därvid att höjas genom att kopplingen inte kyls tillräckligt och man riskerar bl a la- gerhaverier. En onormalt hög eftersläpning kommer också att medföra att kompoundsystemets tu rbinvarvtal påtagligt ökar genom att det mot- stånd som den hydrodynamiska kopplingen överför delvis försvinner. Det- ta innebär stora mekaniska påfrestningar på lager och koppling vilket kan resultera i kostsamma haverier.

Uppfinningens ändamål Föreliggande uppfinning har till ändamål att förhindra att haverier upp- står i hydrodynamiska kopplingar av genomspolad typ anordnade i turbo- kompoundmotorsystem.

I nämnda avseende utmärks det uppfinningsenliga övervakningsarrang- emanget av en temperaturavkännande anordning anordnad i ett hus om- givande nämnda koppling samt en anordning för att i beroende av den av anordningen avkända temperaturen styra ned motorns avgivna effekt om temperaturen överstiger ett föutbestämt värde. Härigenom behöver giva- ren inte vara placerad i kopplingen vilket är komplicerat med hänsyn till inbyggnad och det utsätter den också för mekaniska påfrestningar. g En uppfinningen exemplifierande utföringsform ska nedan närmare be- . skrivas med hänvisning till bifogade figurer. 10 15 20 25 30 35 3 469 sso Kort beskrivning av figurerna Figur 1 visar ett turbokompoundmotoraggregat med ett övervaknings- system enligt uppfinningen.

Figur 2 visar en hydrodynamisk koppling och en i denna enligt en före- dragen utföringsform anordnad temperaturgivare.

Beskrivning av ett utföringsexempel l figur 1 visas schematiskt ett förbränningsmotoraggregat 1 av turbokom- poundtyp innefattande en förbränningsmotor 2, ett turboaggregat 22 bestående av en första avgasturbin 23 och en av denna driven turbo- kompressor 24 komprimerande motorns 2 inloppsluft, en andra avgastur- bin 3, hädanefter kallad kraftturbin, och en transmission 4 mellan kraft- turbinen 3 och en i förbränningsmotorn 2 ingående drivaxel 5. Transmis- sionen 4 består av en hydrodynamisk koppling 16 genomspolad av olja, en växel 7 mellan kopplingen 16 och kraftturbinen 3 och en växel 8 mellan kopplingen 16 och motorns 2 drivaxel 5. Motorns 2 drivaxel 5 driver via en transmission 46 en last 6, exempelvis i form av ett tungt landsvägsfordon.

Avgaserna från motorn 2 d riveri första steget avgasturbinen 23 och där- efter den seriekopplade kraftturbinen 3. En anordning 12 avkännande temperaturen hos oljan är monterad i kopplingen 16. Anordningen 12 kan t ex vara ett vanligt termoelement eller en temperaturnivåavkännan- de anordning avkännande två temperaturnivåer, t ex av elektromekanisk typ som en temperaturvakt av bimetalltyp. Den i figur 1 angivna anord- ningen 12 är ett termoelement varför en elektronisk kontrollanordning 9 krävs för att ta emot och tolka från termoelementet härrörande signal- spänningar. De av kontrollanordningen registrerade signalerna jämförs ständigt med ett förutbestämt högsta tillåtet värde. l händelse av över- skridande av detta värde ger kontrollanordningen 9 en signal till en styr- enhet 10 som sänker motorns 2 avgivna effekt, exempelvis genom att minska den insprutade bränslemängden.

Samtidigt kan operatören eller fordonsföraren göras medveten om situa- tionen genom en larmanordning som akustiskt och/eller visuellt larmar om temperaturen överstiger det förutbestämda värdet. Alternativt kan -lß- (in xD 10 15 25 30 CO 01 C13 Jb man om temperaturen fortsätter att stiga låta styranordningen 10 stänga av motorn 2.

Figur 2 visar en hydrodynamisk koppling 16 inrymd i ett kopplingshus 13.1 kopplingshuset 13 är upptaget ett hål 14 i vilket anordningen 12 är place- rad. Hålet är fördelaktigast upptaget mitt för kopplingens 16 största dia- meter. Anordningen 12 är därmed placerad så nära kopplingens 16 ytter- yta som möjligt. Kopplingen 16 utgörs av ett pumphjul 11, vilket är integ- rerat med kopplingens 16 ytteryta, drivet av kraftturbinen 3 vilket pump- hjul 11 överför kraften via oljan till ett turbinhjul 15. Kraften överförs där- efter till motorns 2 drivaxel 5.

Vid minskning eller avbrott av oljetillförseln till kopplingen 16 kommer så- ledes dennas oljefyllning snabbt att minska. Kopplingen 16 förmår däref- ter inte att överföra samma effekt från pumphjulet 11 till turbinhjulet 15 som den fyllda kopplingen 16 gjorde. Inte heller förmår oljan kyla bort deti kopplingen alstrade värmet. Då motståndet i kopplingen genom den minskade oljemängden minskar kommer även pumphjulets 11 varvtal att öka, vilket medför stora mekaniska och termiska påfrestningar på kopp- lingen 16, framför allt på dess lagersystem.

Innan ett läckage i kopplingen 16 eller ett flödesavbrott har åstadkommit någon skada kommer således den i kopplingshuset 13 monterade anord- ningen 12 att via anordningarna 9,10 att minska motorns 2 tillgängliga ef- fekt och därmed förhindra skador och kostsamma reparationer. Med för- del är anordningarna 9 och 10 därvid uppbyggda med mikrodatorteknik.

Uppfinningen ska inte ses som begränsad till här beskrivna utföringsfor- mer eftersom den inom ramen för uppfinningstanken och efterföljande patentkrav kan modifieras i ett flertal olika utföringsformer.

:I

Claims (5)

l0 20 25 30 a* 4-69 850 Patentkrav

1. Övervakningsarrangemang för ett turbokompoundmotorsystemi vilket är anordnad en vätskegenomspolad hydrodynamisk koppling (16) mellan en avgasdriven kraftturbin (3) och en drivaxel (S) anordnad i den i turbokompoundsystemet ingående förbränningsmotorn (2), k ä n n e t e c k n a t a v en temperaturavkännande anordning (12) är fast anordnad i ett hus (13) omgivande nämnda koppling (16) nära koppling- ens ytteryta saint en anordning (9,10) för att i beroende av den av den temperaturavkännande anordningen (12) avkända temperaturen styra ned motorns (2) avgivna effekt om temperaturen överstiger ett förutbe- stämt värde.

2. Övervakningsarrangemang för ett turbokompoundmotorsystem en- ligt patentkrav 1, k än n e t e c k n at a v att den temperaturavkännande anordningen (12) är ett termoelement.

3. 1. Övervakningsarrangemartg för ett turbokompoundmotorsystem en- ligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v attden temperaturavkännande anordningen (12) är en temperaturvakt.

4. Övervakningsarrangemang för ett turbokompoundmotorsystem en- ligt något av patentkrav 1-3, k ä n n e t e c k n at a v att den temperatur- avkännande anordningen (12) är belägen i huset (13) i allt väsentligt mitt för kopplingen: (16) största ytterdiameter.

5. Övervakningsarrangemang för ett turbokompoundmotorsystem en- ligt något av patentkrav 1-4, k ä n n e t e c k n a t a v att till den tempera- turavkännande anordningen (12) är ansluten en Iarmanordníng för akus- tisk eller visuell indikering om temperaturen överstiger det förutbestäm- da värdet.