SE529167C2 - Vevhusventilation - Google Patents

Description

529 167 _ 2 _ har detta system sina begränsningar, genom att de effekt omständigheter inte vara j. stånd att säkerställa att inget kalla behöver och kan under vissa fràn motorn, vatten kondenserar (sàsom i mycket miljöer).

I SE 200400896 värms också luft, men i detta fall förvärms luften genom att den kommer i termisk kontakt med en oljesump. Ocksá i detta fall finns det risk för att värmningen inte är tllräckligt effektiv för att avhàlla luften från att kondensera vid mycket kalla temperaturer .

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att avhjälpa sal del av dessa problem, genom att tillföra genomblàsningsgaser till en turbo pá sådant sätt att vattenkondenseringen reduceras till en nivå, där den är av minimal risk för turbon, och för att säkerställa att gasströmmen bär med sig all eventuell kondens in i turbobladet innan den har en chans att träffa pà en kall yta eller frysa.

En första aspekt av föreliggande uppfinning är en luftintagskammare för en till en fordonsmotor, innefattande ett första luftintag frán en yttre luftkälla ett andra luftintag frán en vevhusgenomblàsningsventilation i. motornq kännetecknad av att en öppning för det andra luftintaget är placerad turboladdare och i kammaren i ett läge där eventuella vattendroppar, som kommer fràn sveps luftströmning inuti kammaren, mot turboladdaren.

Luftintagsöppningen kan vara placerad uppströms öppningen, iväg med en allmän turboladdaren i den allmänna luftströmningsriktningen inuti kammaren, för att fä väsentligen fri passage för fràn luftintagsöppningen turboladdarens luftintagsport.

Luftintagsöppningen luftströmningen m0t placerad med för att riktad som en allmän kan öppningen vänd väsentligen mot turboladdaren, ge en frän riktning Vara luftströmning ut öppningen, väsentligen i en liknande 529 167 _ 3 _ luftströmningsriktning inuti kammaren mot turbon.

Kamaren kan innefatta en Sluten vevhusventilations-(CCV)-rördel och rördelen kan vara tillverkad av' minst ett av' materialen. gumi, p1aSt, metall eller komposit.

Kammaren kan innefatta turboladdaren. Den andra luftintagsöppningen kan vara införlivad med turboladdaren. Kammaren kan vara: en luftledning nära turboladdaren.

Kamarens andra luftintagsöppning kan vara dimensionerad så att den ger upphov till en luftströmning ut från inloppsöppningen, med en lufthastighet av samma storleksordning som den allmänna luftströmningshastigheten inuti kammaren. öppningen kan vara placerd i. den övre halvan av kamaren och till och med föredragsvis vara placerad i ett läge i övre fjärdedelen av kammaren. öppningen kan placeras nära ett luftutlopp för kamaren.

Dessa och. andra aspekter av 'uppfinningen. komer att bli uppenbara och belysta med hänvisning till nedan beskrivna utföringsformer.

Kortfattad beskrivning av ritningarna I det följande kommer uppfinningen att beskrivas pá ett ej begränsande sätt och i större detalj, med till exempel pä utföringsformer som illustreras i de bifogade ritningarna, där: Figur 1 ett CCV-system enligt hänvisning illustrerar föreliggande uppfinning; Figur 2 är en perspektivvy av en CCV-rördel enligt föreliggande uppfinning; Figur 3a är en schematisk sidovy och figur 3b är en schematisk planvy av en CCV-rördel enligt föreliggande uppfinning; Detaljerad beskrivning av uppfinningen Figur l illustrerar ett schematiskt luftintagssystem 1. enligt föreliggande uppfinning med luftventilation för vevhusgenomblásningsluft för en 529 167 _ 4- motor 2. Vevhusgenomblàsningsluftezi är ansluten till en avskiljare 3, som avskiljer olja och vatten frán vevhusventilationsluften innan denna kommer in i en blandningskammare 4, som är placerad före turboladdarintaget . Ett luf tintag för vevhusgenomblásningsluft 8 i blalndningskamrnaren 4 är placerat blandningskanunaren 4 förser blandningskanunaren 4 med luft frán vevhuset. Luft 5 frán en yttre källa gär in i blandningskarmnaren 4 och inuti och blandas med vevhusgenomblásningsluften. Turbon 6 komprimerar luften innan den gär in i ett förbränningsnnn, eventuellt via en valfri laddluftkylare (CAC) 7.

För att minska risken för isbildning i blandningskanunaren 4 kan luften, som komnxer fràn vevhuset, tillföras genom luftintaget 8 för vevhusgenomblásning i blandningskaxmnaren 4, beläget nära turbon, och tas in i blandningskaxlmlaren 4 pà sådant sätt, att sannolikheten för att några vattendroppar, som koxnmer ut fràn intaget 8, in i blandningskarmnaren 4, skall träffa en kall yta inuti blandningskamrnaren 4, minskar väsentligt. Exempelvis genom att placera vevhusluftintaget 8 högt blandningskanunaren 4 kornmer droppar, som kommer in i blandningskammaren 4 från vevhusintaget 8, att färdas en avsevärd sträcka, innan de träffar någon yta. Under vattendropparnas färd kommer de att öka hastigheten och inuti färdas i samma riktning som uteluftens allmänna luftströmning inuti blandningjskanunaren, och om färdsträckan är tillräckligt làng, komrner vattendropparna att uppnå samma hastighet och färdriktning som den allmänna strömningen, och sålunda följa med in i turboladdaren, istället för att träffa någon yta i blandningskarnrnaren 4.

Genom att placera blandningskammaren 4, kommer luften, vevhus intaget 8 i med en öppning mot turbon 6, som konuner fràn intaget, att redan när den lämnar blandningskamnaren 4 ha en färdriktning i väsentligen samma riktning som ytterluften och 529 167 -5_ fortsätta väsentligen obehindrad' till turboladdaren, vilket ytterligare minskar risken för att vattendroppar skall träffa någon yta. Uppfinrringen kan förbättras ytterligare, genom att man förser luftintaget 8 för vevhusgenomblàsning med en öppningsdiameter som är anordnad för att tvinga luft, som: komrner ut fràn detta intag 8, att ha en hastighet liknande den allmänna lufthastigheten inuti blandningskammaren 4.

Figur 2 visar ett exempel pà föreliggande uppfinning i form av en CCV- (vevhusventilator) -rördel med en luftledningsnippel 21 frán motorns 2 vevhus (eller något annat lämpligt mellansteg). Luften från vevhuset tas genom ett inre vevhusintag 22 in i en blandningskanunare 23, där vevhusluften blandas med ytterluft, som komrner in i ett ytterluftintag 24. CCV- rördelen 20 är kopplad till turbÉon med ett luftutlopp . För att minska risken för att kondenserande fluid skall bli istánd att komma i kontakt med eventuella kalla ytor, är vevhusintagsöppningen 22 placerad nära rördelens 20 luftutlopp 25, för att vara nära turboladdaren. Intagets 22 läge bör vara nära turbon, emellertid beror avståndet pá utformning ytterluftens inloppsöppningens 22 och andra parametrar , t . ex . lufthastighet. Luft som kommer in i blandningskammaren 23 skall färdas väsentligen obehindrad mot turbon, medan fuktig luft som träffar kalla ytor kan kondensera, bilda vattendroppar och bilda is som kan förflyttas och àka in i turbon och eventuellt skada viktiga delar av turbon. Intaget 22 kan också placeras pà sådant sätt att luftens färdriktning, ut fràn intaget 22, är i den allmänna färdriktningen för luft som gàr fràn ytterluftintaget 24 till luftutloppet 25, kommer frán vevhuset, turbon.

Vevhusintaget 22 är dimensionerat för att ge upphov till en strömning av luft, ut fràn inloppet 22, med en hastighet av samma storleksordning som för den luft som kommer från ytterluftintaget 24. Detta såsom sålunda kommer den luft som att redan vara i riktningrn mot 529 167 _ 5 _ säkerställer att droppar som falher frän vevhusintaget 22, eller fuktighet i luften från 'vevhusintaget 22, sveps iväg av luften från ytterluftintaget, innan droppar eller fuktig luft träffar någon kall yta. Denna verkan ökas genom vevhusintagets- 22 läge i den övre delen av' blandningskamaren. 23 och :nära luftutloppet . Droppar som faller ned fràn vevhusintaget 22 har en läng sträcka att färdas innan de träffar någon yta, och eftersom intaget 22 är nära utloppet 25, är lufthastigheten hög och färdsüräckan till turbons turbinblad är kort. Ocksá beroende pà intagets 22 läge, med luft som redan komer ut- med sama allmänna färdriktning som ovan nämnts, är risken minskad för att vattendroppar skall träffa en kall yta och bilda is.

Om vatten får kondensera pä kalla ytor inuti blandningskamaren, kan vattnet samlas vid en bottendel av blandningskamaren och bilda. is. Vattnet skulle också kunna bilda is lokalt omkring eller nära kondensationspunkten.

Vatten som träffar turbinbladen utgör inte nagot hot bladen; emellertid, även om vattendropparna fryser under färden frán intaget 22 till turboladdarens kompressorblad, kommer de att vara smà och snarare ha karaktären av snö än av isbitar.

Därför är risken för skador pà turbons turbinblad i hög grad reducerad, i jämförelse med konventionell teknik.

Rördelen 20 kan vara tillverkad av vilket lämpligt material som helst, såsom, men- ej begränsat till, gummi, plast, metall eller komposit.

Ofta har CCV-rördelar krökar, och luft som komer runt en sådan krök 26 blir turbulent, och i det i figur 2 visade exemplet kan vevhusintaget 22 och det tillhörande röret 27 styra ytterluften och minska turbulensen, vilket ytterligareï minskar risken för vattenkondens och vattem/isbildning inuti blandningskammaren. Om vattendroppar som kommer ut fràn vevhusintaget 22 nßter turbulens; är det nßjligt att vattendropparna, istället för att tvingas med längs luftens allmänna färdriktning, sprutas runt stort för inuti 529 167 _7.. blandningskammaren 23 och kondenserar pá kammarens 23 innerväggar och, om yttertemperaturen är under noll grader Celcius, bildar is som slutligen kan brytas loss och aka in i turboladdaren 6 och skada delar inuti turbon 6.

Figurerna 3a och 3b visar en schematisk sido- resp. planvy av CCV-rördelen 20 frán figur 2. Som sedd i figurerna 3a och 3b är vevhusintaget 22 placerat nära rördelutloppet 25 och i ett högt läge inuti blandningskammaren 23, sä som beskrivits ovan.

Andra utformningar av en rördel med lösningen enligt föreliggande uppfinning kan företas, så. länge som den grundläggande funktionaliteten i styrningen av luften frän vevhuset nära turboladdaren i en riktning mot turbon, och i ett läge där de droppar som kornmer ut frán ett vevhusintag 22 färdas en sträcka innan de träffar någon kall yta, ombesörjs. Även om föreliggande uppfinning kan arbeta utan yt: tre uppvärmning av vevhus luften och/ eller blandningskammaren, kan den användas tillsammans med dylik uppvärmning, om sä erfordras pà grund av förskrifter, redundans eller säkerhetsskäl, vid extrema temperaturf örhàl landen .

Dessutom, för att ytterligare minska risken för anhopning av kondenserat vatten nära turboladdaren 6, kan en returledning anordnas i ledningen mellan avskiljaren 3 och CCV-rördelen 20, denna returledning gör det möjligt för kondenserat vatten att strömma tillbaka till avskíljaren 3. En liten mängd fluid kan kondensera motorns stillastående mellan luftledningsníppeln 21 och vevhusintaget 22, emellertid är vattenmängden mycket liten, och delar av derma kan fängas mellan nippeln 21 och intaget 22. Varje fluid som kommer in i blandningskanunaren 23 kan bilda is; emellertid är risken liten för att denna lilla mängd is skall skada turboladdarens 6 turbinblad.

Med blandningskamrnare menas bara en kammare där de tvà luftströmxnarna, fràn vevhuset och frän den yttre källan, kan blandas och/eller färdas tillsammans, under 529 167 _3_ beroende pà hur strömningen styrs. Blandning, i den bokstavliga meningen, av de tvâ olika strömningarna, är inte nödvändig för uppfinningen.

Emellertid är uppfinningen inte begränsad till ett intag 22 i en CCV-rördel, intaget kan alternativt införlivas med. turboladdarhuset självt, eller' med. en lämplig luftledning som transporterar luft till turbon och i ett läge nära turbon.

I detta dokument har orden ”gas” och ”luft” använts i bred. betydelse, varmed. menas att de båda innehåller en blandning av atomer, molekyler och/eller joner, och med olika samansättningar (som också varierar över tiden) men de faktiska sammansättningarna är inte relevanta för föreliggande uppfinning.

Det skall noteras att ordet ”innefattande” inte utesluter närvaron av andra element eller steg än de som är uppräknade, och orden ”ett”, föregår ett element, inte utesluter närvaron av ett flertal sàdana element. Det skall vidare noteras att något som helst hänvisningstecken inte begränsar patentkravens räckvidd och att manga ”medel” representeras av sama hàrdvarupost.

De ovannämnda lämnas enbart begränsande lösningar, ”en eller som kan utföringsformerna skall uppfinning. och, beskrivna som exempel, och inte vara för föreliggande Andra användningar, syften och funktioner inom räckvidd, så som krävs i de nedan beskrivna. patentkraven, torde 'vara uppenbara för* den person som är insatt i tekniken. uppfinningens

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 529 167 “i PATENTKRAV

1. l. Luftintagskammare för en fordonsmotors turboladdare (6), innefattande ett första luftintag (24) fràn en yttre luftkälla och ett andra luftintag (21) från en1 vevhusgenomblàsningsventilation i. nämnda motor, med en öppning (22) för nämnda andra luftintag (21) placerad i. nämnda. kammare (23) i. ett läge där eventuella vattendroppar som kommer fràn nämnda öppning (22) kammare sveps med av en allmän luftströmning inom nämnda (23) (6), luftintagsöppning placerad med en mot nämnda turboladdare och där (22) är öppning- vänd 'väsentligen. mot nämnda turboladdare (6) för att ge upphov till en luftströmning ut från nämnda luftintagsöppning (22) riktad väsentligen i en liknande nämnda riktning som den allmänna luftströmningsriktningen inom nämnda (23) turboladdare (6), kännetecknad av att luftintagsöppningen (22) är belägen (23), kammare mot nämnda i den övre delen av kammaren nära kammarens (23) luftutlopp (25).

2. Kammaren (23) enligt patentkrav 1, där nämnda luftintagsöppning (22) är placerad uppströms turboladdaren (6) i den allmänna luftströmningsriktningen inom nämnda kammare (23), för att ha en väsentligen fri passage för strömningen av luft fràn (22) luftintagsport i nämnda turboladdare (6). nämnda luftintagsöppning mot en

3. Kammaren enligt nàgot av patentkraven 1 eller 2, (23) vevhusventilations-(CCV)-rördel (20). (23) där nämnda kammare innefattar en sluten

4. Kammaren (23) där nämnda (20) är tillverkad av minst ett av materialen gummi, plast, metall eller komposit. enligt patentkrav 3, rördel

5. Kammaren eller 2, (23) där nämnda kammare enligt nàgot av patentkraven l (23) innefattar nämnda 10 15 20 25 529 167 /o ~ turboladdare (6).

6. Kammaren (23) där nämnda andra luftintagsöppning turboladdare (6). enligt patentkrav 5, (22) är införlivad med nämnda

7. Kammaren (23) eller 2, där nämnda kammare (23) är en luftledning nära nämnda turboladdare (6). enligt nàgot av' patentkraven. 1

8. Kammaren enligt nàgot av patentkraven 1 - 7, där nämnda luftintagsöppning (22) är dimensionerad för att ge en luftströmning ut från nämnda (22), storleksordning som luftströmningshastigheten inom nämnda kammare (23). (23) andra intagsöppning med en lufthastighet av samma allmänna den

9. Kammaren (23) enligt nàgot av patentkraven 1 - 8, där nämnda öppning (22) är placerad i en övre halva av nämnda kammare (23). där nämnda är placerad i ett läge i övre fjärdedelen (23).

10. Kammaren (23) öppning (22) av nämnda kammare enligt patentkrav 9,