SE528647C2 - Avgasbroms - Google Patents

Description

25 30 35 528 647 ytor en något vinklad position i det krökta partiet. Detta spjäll torde dock orsaka' strörnningsförluster för avgasema då de passerar igenom det krökta partiet.

'SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en avgasbroms med ett spjäll som är anordnat i en avgasledning med ett krökt parti där strömningsförlusterna för avgaserna då de passerar förbi det neka partiet och spjaiia är väsentligen optimal reducerade. _ v ' Detta syfte uppnås med avgasbromsen av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kän- netecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 känneteclmande del. Att anordna en ledskena med en lämplig form i det krökta partiet av avgasledningen gör att det krökta partiet indelas i separata strömningskaiialer för avgaserna. I och med det till- handahåller avgaserna en mer homogen strörrming genom det krökta partiet. Avgaser- v t nas strömningsförluster i det krökta partiet reduceras därmed väsentligt. Att utnyttja avgasbromsens spjäll såsom en ledskena för de strömmande avgasema i det öppna lä- get är synnerligen fördelaktigt då de strömningsförluster som avgaserna normalt till- handahåller då de passerar ett konventionellt öppet spjället väsentligen kan elimineras.

Genom att utnyttja spjället såsom en ledskena eller en del av en ledskena i anslutning till ett krökt parti hos avgasledningen kan avgasernas strömningsförluster rednceras både då de passerar det krökta partiet och det öppna spjället. ' Enligt en föredragen utföringsform av nppfmníngen irmefattar spjället en första yta . som är inrättad att stoppa avgaserna då spjället är i det stängda läget och att bilda åt- minstone en del av en första sidoyta hos ledskenan då spjället är i det öppna läget. Ge- ~ nom att ge den första ytan hos spjället en lämplig form kan ytan helt blockera flödet av i avgaser i avgaslednirrgen i spjällets stängda läge samtidigt som den tillhandahåller en önskad ledning av avgaserna i det öppna läget. Spjället innefattar en andra yta som är en inrättad att bilda åtminstone en del av en andra sidoyta hos ledskenan då spjället är i det öppna läget. Den andra ytan är belägen på den-motsatta sidan om den första ytan.

Den andra ytan har en form så att avgaserna tillhandahåller en väsentligen optimal led- ning då spjället är i det öppna läget. Enligt en utföringsform bildar spjället det krökta avsnittet hos ledskenan då det år ställt i det öppna läget. Spjället kan här ha en lämpligt krökt form så att det i det öppna läget sträcker sig helt eller delvis genom avgasled- ningens krökta partiet och indelar det i två strömningspassager. 10 _15 20 25 30 35 528 64-7 Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppfinningen innefattar ledskenan åtmin- stone ett rakt avsnitt utöver det krökta avsnittet, varvid det raka avsnittet är anordnat i V ett rakt parti av avgasledningen i anslutning till det krökta partiet. Många gånger har en " avgasledning ett väsentligen rakt parti i anslutning till ett krökt parti. I sådana fall kan ledskenan genom det krökta partiet även ges en sträckning en bit in i det anslutande raka partiet av avgasledningen. Ledskenan har här ett rakt avsnitt och ett krökt avsnitt.

Företrädesvis bildar här spjället det raka avsnittet av ledskenan då det är ställt i det öppna läge. I det raka partiet av avgasledningen kan ett konventionellt spjäll med en väsentligen plan yta utnyttjas som ledskena för att leda avgaserna. Då ledskenan även innefattar ett krökt avsnitt i anslutning till spjället kan de strömningsförluster som ett konventionellt spjäll orsakar i ett öppet läge i ett rakt parti avavgasledningen väsentli- gen elimineras. Med fördel utgörs det krökta avsnittet av ledskenan av en stationärt anordnad del och att spjället är anordnat omedelbart uppströms eller nedströms den stationära delen med avseende på avgasernas strömningsriktning. Spjället och den sta- tíonära krökta delen av ledskenan bör ligga i linje med varandra och de bör ha en vä- * sentligen motsvarande tjocklek så att övergången mellan ledskenans ytor hos de re- _ spektive avsnitten kan ske utan oregelbundenheter.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppfinningen har det krökta avsnittet hos ledskenan och det krökta partiet hos avgasledningen ett väsentligen gemensamt krök- ningscentrmn. Därmed erhåller de två strömningskanalema en väsentligen kontinuerlig ~ tvärsníttsyta längs hela sin sträckning i det krökta partiet. Avgaserna som strömmar genom de respektive strömningskanalema tillhandahåller därmed inga strörnningsför- luster som orsakas av variationer i tvärsnittsarean. Med fördel är spjället vridbart an- ordnat rnnt en led mellan det öppna läget och det stängda läget. Genom att vrida ett relativt tunt plattfonnigt spjäll cirka 90 grader runt en sådan led kan det ställas om från e sin stängda rage då det bleekem evgeseedmmen :in en öppet wge då det bilder en dei av en ledskena för de strömmande avgasema.

Enligt en annan föredragen utfözingsfonn av föreliggande uppfinning har åtminstone ett avsnitt av ledskenan en väsentligen vingforrnad tvärsnittsprofil. Med en vingformad tvärsnittsprofil ökar möjligheten att erhålla en laminär strömning av avgaserna längs ledskenans ytor. Risken för turbulent strömning reduceras därmed och risken för strörnningsförluster. f ' ' 10» 15 20 25 30 35 528 647 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsfonner av uppfmningen med hänvisning till bifogad ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en avgasbrorn enligt en första uttöringsforrn av uppfinningen, i Fig. 2 visar en avgasbrom enligt en andra uttöringsform av uppfinningen och Fig. 3 visar en avgasbrom enligt en tredje utiöringsfonn av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNIÉNGEN F ig. 1 visar en del av en avgasledning 1 som leder ut avgaser från en icke visad för- bränníngsmotor. Den visade delen av avgasledtiingen 1 innefattar ett krökt parti la som är anslutet till ett uppströms rakt parti lb av avgasledningen och till ett nedströms rakt parti lc av avgasledningen. Förbränningsmotorn är med fördel en dieselmotor som är avsedd att driva ett tyngre fordon. Ett spjäll 2 hos en avgasbroms är applicerat inuti det lcrökta partiet la av avgasledningen. Det krökta partiet la har i detta fall en krökning av _ cirka 90 grader. Det krökta partiet kan emellertid ha en väsentligen godtycklig krök- ning. Spjället 2 är fast i det krökta partiet la medelst en genomgående led 3. Spjället2 är vridbart anordnad nmt nämnda led 3 mellan ett stängt läge då det helt blockerar strömningspassagen för avgaserna i avgasledningen 1 och ett öppet läge då spjället 2 medger en passage av avgaser i avgasledningen I. Spjället 2 visas med heldragna linjer i det öppna läget och med streckade linjer i det stängda läget. Spjället 2 vrids till ett önskat öppet och stängt läge medelst ett icke visat kraftdon i beroende av om avgas-- bromsen äraktiverad eller inte. ' Spjället 2 har en krökt form med en krökníng av nästan 90 grader mellan sina ändar.

Det krökta Spjället 2 bildar därmed i det öppna läget en ledskena som leder avgaserna i en första radiellt invändig strömningskanal 4a och en andra radiellt utvändig ström- ningskanal 4b genom det krökta partiet la. Spjället 2 har i det öppna läget en motsva- rande kröloiing som det krökta partiet la så att de uppvisar ett väsentligen gemensamt krökníngscentmm 5. Därmed kan strömningskanalerna 4a, b ha en väsentligenkonstant bredd di, d; längs hela sin sträckning genom det krökta partiet la. Leden 3 har med fördel en väsentligen central position i avgaslednixigen l så att strömningskanalerna 4a, b uppvisar väsentligen samma bredd d1_ dz. Spjället 2 har en konkavt krökt första yta 2a 10 15 20 25 30 35 528 647 som bildar en stoppyta för avgaserna då Spjället är i det stängda läget. Då spjället 2 äri ' det öppna läget bildar den första konkavt krökta ytan 2a en radiellt utvändig sidoyta hos den första strömningskanalen 4a. Spjället innefattar en konvext krökt andra yta 2b som är anordnad på den' motsatta sidan om den första ytan 2a. Då Spjället 2 är i det öppna läget bildar den andra konvext krökta ytan 2b en radiellt invändig sidoyta hos den andra strömningskanalen 4b. Spjällets 2 sidoytor 2a, b är vid sina ändar förbundna ' med varandra så att Spjället 2 erhåller en krökt men väsentligen vingformad tvärsnitts- i profil.

Under aktivering av avgasbromsen vrids spjäl1et2 rtmt leden 3 till det läge som är markerat med streckade linjer. I detta läge blockerar spjällets ñrsta yta 2a helt avgas- ledningens invändiga tvärsnittsarea så att avgaserna förhindras att strömma igenom avgasledningen 1. Därmed skapas ett motstånd mot den uppåtgående rörelsen hos för- bränningsmotoms kolvar under utblåsningstakterna och en brornsverkan erhålls. Då avgasbromsen inte är aktiverad vrids spjället 2 till det öppna läget så att avgaserna kan passera förbi spjället 2. Spjället 2 har således en krökt form så att det i detta läge bildar en ledskena som leder avgaserna genom det krökta partiet la i de två strömningskana- lerna 4a, b. Indelningen av det krökta ledningspartiet la i två sådana strömningskana- ler 4a, b minskar hastighetsvariationen av de strömmande avgaserna mellan olika om- råden i det krökta ledningspartiet la. Därmed tillhandahålls en mer homogen ström- ning av avgaser igenom det lcrökta partiet Ia, vilket resultera i reducerade stämnings- förluster. Då de respektive strömningskanalerna 4a, b har en väsentligen konstant bredd d|, d; erhålls heller inga strömningsförluster som orsakas av varierande tvär- snittsareor hos strömníngskanalerna 4a, b. Spjällets 2 vingformade tvärsnittsproñl gyn- nar en laminär strömning avgasernai anslutning till spj ället 2 i det öppna läget, vilket ytterligare reducerar strömningsfiirlusterna genom det krökta partiet la.

Fig. 2 visar en avgasbroms med ettvridbart spjäll 2' som är applicerat i det raka partiet lb av avgasledningen 1, vilket är beläget väsentligen omedelbart uppströms om det krökta partiet la. Spjället 2' är fäst i detraka partiet lb medelst en genomgående led 3.

Spjället 2' är vridbart anordnad runt nämnda led 3 mellan ett öppet läge och ett stängt läge. Spjället 2' visas med heldragna linjer i det öppna läget och med streckade linjer i det stängda läget. Spjället 2' har här en väsentligen rak snäekning mellan en uppströms ände och en nedströms ände då det befinner sig i det öppna läget. En stationär l-trökt del 6 av en ledskena är anordnad i det krökta partiet la av avgasledrzingen. Den stationära delen 6 är anordnad i en position i det krökta partiet la så att en uppströms ände hos 10 '15 20 25 30 35 528 647 den delen 6 ligger i linje med en nedströms ände hos spjället 2' i det öppna läget.

Spjället 2' bildar därmed en inledande del av en ledskena 2', 6 som leder avgaserna genom det krökta partiet la. Den stationära delen 6 har en krökt form med en krökning av cirka 90 grader mellan en uppströms ände och en nedströms ände. Ledskenan som således består av spjället 2' i det öppna läget och den stationära delen 6 bildar två strömningskanal 4a, 4b för avgaserna genom det raka partiet lb och det krökta partiet l a.

Spjället 2' har en väsentligen plan första yta 2a' som är inrättad att bilda en stoppyta för avgasema då spjället 2' är i det stängda läget. Då spjället 2' är i det öppna läget bildar den första ytan 2a' en plan sidoyta hos den första strömningskanalen 4a uppströms det krökta partiet la. Spjället innefattar en väsentligen plan andra yta 2b' som är anordnad på den motsatta sidan om den första ytan 2a'. Då spjället 2' är i det öppna läget bildar den andraytan 2b' en plan sidoyta hos den andra strömningskanalen 4b uppströms det krökta partiet la. Den stationära delen 6 har en motsvarande krökning som det krökta I ledningspartiet la så att de uppvisar ett väsentligen gemensamt krökningscentrurn 5.

Därmed har strömningskanalerna 4a, b en väsentligen konstant bredd di, d; längs sin sträckning i det krökta partiet la. Spjället 2' är vrídbart anordnad runt en väsentligen centralt placerad led 3 sä att strömningskanalerna 4a, b även erhåller en väsentligen motsvarande bredd d1_d2i det raka partiet lb. Spjället 2' och den stationära delen 6 är så anordnade i förhållande till varandra att det endast bildas en relativt smal spalt mel- lan den nedströms änden hos spjället 2' i det öppna läget och den uppströms änden hos stationära delen 6. Spjällets 2' första yta 2a' övergår därmed väsentligen utan oregel- bundenheter i en invändig konkavt krökt yta 6a hos den stationära delen 6 och spjällets andra yta 2b' övergår väsentligen utan oregelbundenheter i en utvändig konvext krökt yta 6b hos den stationära delen 6. ' i » Under aktivering av avgasbromsen vrids spjället 2' till det läge som är markerat med streokade linjer. I detta läge förhindrar spjällets första plana yta 2a' avgasema att strömma genom avgasledningen så att en bromsverkan uppstår. Då avgasbromsen inte _ i är aktiverad vrids spjället 2' till det öppna läget så att avgasema kan passera förbi spjället 2'. Spjället 2' har här en fonn så att det i det öppna läget bildar en inledande del av en ledskena 2', 6 som indelar avgasströmmen i de två strörnningskanalema 4a, b.

Därmed tillhandahålls en mer stömingsfri ström av avgaser förbi spjället 2' än om spjället 2' inte skulle övergå i en efieriöljande del 6. Det stationära delens 6 vingfonna- 10 528 64-7 de tvärsnittsprofil befrämjar uppkomsten av en laminär strömming i det krökta partiet la vilket ytterligare reducerar avgasemas strömningsiörlusterna.

Fig. 3 visar en ytterligare altemativ utfliringsform av avgasbromsen. I detta fall är spjället 2' anordnat nedströms det krökta partiet la. I övrigt uppvisar spjället 2' Och den stationära delen 6 i det krökta partiet la en motsvarande konstruktion och funktion som i utföringsformen i Fig. 2. Vi gör därför ingen separat genomgång av denna utiörings- forms funktion. i Föreliggande uppfinning är inte begränsad till utiöringsfomaenia som visas i figurerna utan den kan varieras flítt inom patentkravens ramar. Exempelvis så kan spjället 2 ställas i olika grader av öppna lägen mellan det helt öppna läget och det stängda läget i beroende av en önskad bromsverkan hos avgasbromsen.

Claims (10)

10 fw 20 25 30 35» 523 647 2 Patentkrav

1. Avgasbroms vilken innefattar ett spjäll (2, 2') som är anordnati anslutning till ett krökt parti (la) hos en avgasledning (1), “varvid spjället a ' (2, 2') är ställbart i ett öppet läge då avgaserna i avgasledningen strömmar förbi spjället (2, 2') och i ett stängt läge då avgaserna i 'avgasledningen förhindras att strömma förbi spjället (2, 2'), att . avgasbromisen innefattar en ledskena (2, 2', 6) för att leda avgaserna i avgasledningen (l) i anslutning till detkrökta partiet (Ia), varvid ledskenan (2, 2', 6) innefattar åtminstone ett krökt avsnitt (2, 6) som är* _ I anordnad i det krökta partiet (la) och att spjället (2,Å2') är inrättat att bilda åtminstone en delav ledskenan (2, 2',. 6) då det är ställt i det öppna läget.

2. Anordning enligt krav Lkânnetecknad av att spjället (2, 2') innefattar en, i första yta (2a, 2a') som är inrättad att stoppa avgaserna då spjället (2, 2') är . i det stängda läget och att bilda åtminstone en del av en första sidoyta (2a, 2a') hos ledskenan då spjället (2, 2') är i det öppna läget.

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att spjället innefattar .en andra, yta (2b, 2b') som är en inrättad att bilda åtminstone en del av en andra sidoyta (2b, 2b') hos ledskenan (2, 2', 6) då spjället (2) är i det öppna läget.

4. Anordning enligt krav något av föregående krav, kännetecknad av att- ' spjället (2) bildar åtminstone en del av det krökta avsnittet (2) hos ledskenan då det är ställt i det öppna läget. V

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ledskenan (2', 6) innefattar åtminstone ett rakt avsnitt (2') utöver detkrökta ' avsnittet (6), varvid det raka avsnittet (2') är anordnat i ett 'rakt parti (lb, c) av avgasledningen i anslutning till det krökta partiet (la).

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av-att spjället (2') bildar det raka i 'avsnittet (2') av ledskenan-då det är ställt i det öppna läget. i t

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att det krökta avsnittet a-v _ ' ledskenan utgörs, av en stationärt anordnad del (6) och att spjället (2') är - 10 15 anordnatomedelba-rt uppströms eller nedströmsden stationära.delen>(6) med avseende på avgasernas "strömningsriktning

8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det lçrökta avsnittet (2, 6) hos ledskenan och det krökta partiet (la) hos avgasledningen har ett väsentligen gemensamt krökningscentrum (5).

9. -9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att spjället (2, 2') är vridbart anordnat runt en led (3) mellan det "öppna läget och det stängda läget. -

10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att åtminstone ett avsnitt (2, 6) av Iedskenan har en väsentligen vingformad tvärsnittsprofil, I i 4