SE510838C2 - Överladdad förbränningsmotor - Google Patents

Description

510 838 2 angivna kända exemplet kompressom att kopplas in när varvtalet sjunkit till ovan- nämnda maxvarvtal, t ex 1500 rpm, vilket av föraren och omgivning uppfattas som en påtaglig olägenhet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en överladdad förbrännings- motor av i inledningen angivet slag, vars varvtalsstyrda organ för till- och frånslag av kopplingen är anordnade att hålla kopplingen frånslagen, när motorns driftstill- stånd är sådant, att det inte finns något behov av extra överladdning från den meka- niska kompressorn, t ex vid motorbromsning eller vid körning med lågt motorvarvtal och låg belastning.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att nämnda varvtalsstyrda organ samverkar med organ, som direkt eller indirekt avkänner motorns belastning och blockerar tillslag av kopplingen, när motorbelastningen underskrider en förutbestämd nivå.

Ett indirekt mått på belastningen kan erhållas fiån gaspedalläget och i en enkel ut- föringsform av uppfinningen är motorns gaspedal samordnad med en strömbrytare, som är inkopplad i en strömkrets till en elektromagnetisk koppling. När föraren lyfter foten från gaspedalen, t ex för att motorbromsa, bryter strömbrytaren strömmen så att kompressom förblir frikopplad även när motorvarvtalet sjunker ned till det intervall, inom vilket kompressorn vid belastad motor normalt är inkopplad. På detta sätt und- viks icke önskad inkoppling av kompressorn. När föraren åter vill ge gas och pressar ned gaspedalen, sluter strömbrytaren åter strömmen till kopplingen som - om varv- talet ligger inom ovannämnda intervall - kopplar in kompressorn. l en vidareutveckling av motorn enligt uppfinningen samverkar de varvtalsstyrda reglerorganen med temperaturavkännande organ, som är anordnade att upphäva de belastningsavkännande organens blockeringsfunktion, när motorns temperatur under- skrider en förutbestämd nivå. Genom att upphäva blockeringsfunktionen vid kall à 510 ess motor kan kompressom hållas inkopplad inom sitt normala varvtalsområde, vilket medför väsentligt snabbare uppvärmning av motorn med åtföljande lägre emissioner.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritning visade ut- föringsexempel, där fig. 1 schematiskt visar en fyrtakts dieselmotor enligt uppñn- ningen, ñg. 2 'visar ett blockschema över en första utföringsform av ett reglersystem för den mekaniska kompressoms koppling och fig. 3 visar ett blockschema mot- svarande fig. 2 av en andra utföringsform.

I fig. 1 betecknar 1 generellt en förbränningsmotor av dieseltyp med en insugnings- ledning 2 och en avgasledning 3. En turbokompressor bestående av en turbindel 4 och en kompressordel 5 är på konventionellt sätt inkopplad i insugningsledningen 2 och avgasledningen 3. I en från insugníngsledningen 2 avgrenad ledning 6 är en mekaniskt driven kompressor 7 inkopplad med sin trycksida kommunicerande med turbokompressorns 5 sugsida. Kompressom 7 kan vara av vilken som helst känd deplacementtyp, t ex en skruvkompressor. Den är driven direkt av motorns vevaxel, t ex via en schematiskt antydd elektromagnetisk koppling 8. En backventil 9 är an- ordnad i förgreningen 10 mellan insugningsledningen 2 och ledningen 6 och är i det visade utföringsexemplet av typen klaffventil. I fig. 1 betecknar 11 ett insugnings- luftfilter, 12 en laddluftkylare och 13 en ljuddämpare.

I fig. 2 har detaljer med motsvarighet i fig. 1 samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1.

Till- och frånslag av den elektromagnetiska kopplingen regleras av en i elkretsen till kopplingen inkopplad strömbrytare 14, som är styrd av motorvarvtalet och kan vara anordnad att sluta strömmen för att slå till kopplingen vid ca 300 varv/min och bryta strömmen för att slå ifrån kopplingen vid ca 1500 varv/min. I elkretsen till den elektromagnetiska kopplingen 8 finns även en med motorns gaspedal 15 samordnad strömbrytare 16. 510 838 4 Gaspedalen 15 är på konventionellt sätt fiäderbelastad mot ett läge utan gaspådrag och i detta läge, som pedalen befinner sig i när den är obelastad, bryter strömbryta- ren 16 strömmen till den varvtalsstyrda strömbrytaren 14, för att hålla kopplingen 8 urkopplad, så att den mekaniska kompressorn inte drivs även om varvtalet skulle ligga inom det ovan angivna intervallet. Detta betyder att den mekaniska kompres- som 7 inte kopplas in exempelvis vid motorbromsning, när föraren lyfter foten från gaspedalen och motorvarvtalet sjunker och hamnar inom det angivna intervallet, där kompressorn 7 vid belastad motor skulle vara inkopplad.

Den varvtalsstyrda strömbrytaren 14 är samordnad med en motortemperaturav- kännare 17 på sådant sätt, att kopplingen 8 är strömförsörjd och tillslagen även när strömbrytaren 16 är frånslagen, om motortemperaturen ligger inom ett förutbestämt intervall. Detta betyder att vid kall motor kopplas den mekaniska kompressom 8 in vid 300 rpm, dvs så snart motorn tänder, och hålls inkopplad på tomgångsvarv eller strax däröver för varmkörning av motorn även om motorn är obelastad genom att gaspedalen 15 inte påverkas utan i stället ett visst lågt gaspådrag åstadkommes med ett handgasreglage (inte visat). Genom denna funktion åstadkommes snabbare upp- värmning av motorn och väsentligt lägre avgasemissioner än om den mekaniska kompressom 7 skulle hållas urkopplad. När motortemperaturen har nått en förutbe- stämd nivå bryts strömmen till kopplingen 8, om motorn är obelastad och ström- brytaren 16 ligger i hån-läge.

Vid utföringsformen i fig. 3 har motorn 1 en elektronisk motorstyrenhet 20, i vilken inmatas signaler representerande olika motor- och fordonsdata, såsom motorvarvtal, -temperarun gaspedalläge och fordonshastighet. Från en bränsleflödesmätare 21 inmatas signal representerande den momentana bränsleförbrukningen, som är ett direkt mått på motorbelasmingen. Grundfunktionen hos utförandet i fig. 3 motsvarar det i fig. 2. Vid visst förutbestämt lågt bränsleflöde, som innebär låg motorbelast- ning, håller styrenheten 20 kopplingen 8 frikopplad, under förutsättning att tempera- 'tursignalen från motorn indikerar nonnal driftstemperatur. När motorn är kall 510 838 prioriteras temperatursignalen framför belastningssignalen och kopplingen 8 hålls tillslagen från det varvtal där motorn normalt tänder (ca 300 varv/min) för att uppnå snabbare uppvärmning av motorn.

Om motorn har en s k avgasbroms (mottryck i avgasrör eller dekompressionsbroms kan kopplingen lämpligen vara försedd med ett manuellt reglage 30, medelst vilket kopplingen 8 kan slås till oberoende av om motorbelastningen är så låg att den gas- pedalmanövrerade brytaren 16 eller styrenheten 20 bryter strömmen till kopplingen.

Detta reglage kan företrädesvis samordnas med de manöverorgan, som kopplar in och ur avgasbromsen. Genom att koppla in kompressom 7 vid avgasbromsning ökar motorbromseffekten.

Claims (7)

lO 510 838 6 Patentkrav

1. Överladdad förbränningsmotor, innefattande en avgasdriven turbokompressor och en av motorn mekaniskt driven kompressor, som är kopplade i serie med varandra, en mellan motom och den mekaniska kompressorn inkopplad till- och frånslagbar koppling, varvtalsstyrda organ, som är anordnade att hålla kopplingen tillslagen in- om ett förutbestämt varvtalsintervall samt med de varvtalsstyrda organen (14;20) samverkande organ (15, 16,21), som direkt eller indirekt avkänner motorns (1) be- lastning och blockerar tillslag av kopplingen (8), när motorbelastningen underskri- der en förutbestämd nivå, kännetecknad av att de varvtalsstyrda reglerorganen (14;20) samverkar med temperaturavkännande organ (17), som är anordnade att upphäva de belastningsavkärinande organens (l5,l6;21) blockeringsfunktion, när motoms temperatur underskrider en förutbestämd nivå.

2. Förbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att de varvtalsstyrda regler- organen (14;20) är anordnade att vid motorvarvtalet noll och upp till ett förutbe- st" t varvtal hålla kopplingen (8) frånslagen oberoende av motortemperaturen.

3. Förbränningsmotor enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att de belastningsav- kännande och kopplingens (8) tillslag blockerande organen innefattar ett gasreglage (15) och en av detta styrd strömbrytare (16) i en strömkrets till en elektromagnetisk koppling (8), vilken süömbrytare är anordnad att bryta respektive sluta strömmen i kretsen i beroende av viss förutbestämd påverkan av gasreglaget (15).

4. Förbränningsmotor enligt krav 3, kännetecknad av att gasreglaget är en mot ett läge utan gaspådrag tjäderbelastad gaspedal (15) och att strömbrytaren (16) är an- ordnad att växla läge, när gaspedalen rör sig från ett läge med gaspådrag till läget utan gaspådrag. 10 \-l 510 838

5. Förbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att organen för avkärining av motorns belastning innefattar en bränsleflödesmätare (21), som är anordnad att avge signal representerande den momentana bränsleförbrulmingen till en elektronisk motorstyrenhet (20).

6. Förbrânningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att de temperaturavkärinande organen (17) är anordnade att avge en signal representerande motortemperaturen till en elektronisk motorstyrenhet (20).

7. Förbränningsmotor enligt något av kraven 1-6, innefattande en avgasbromsanord- ning, kännetecknad av att organ (30) är anordnade, som vid aktiverad avgasbroms- anordning medger tillslag av kopplingen (8) oberoende av om de belastningsavkän- nande organen (16,21) indikerar att belastningen underskrider nämnda förutbestäm- da nivå.