TR202014478A2 - İçten yanmali motorlar i̇çi̇n geri̇ basinci sinirlandirilabi̇li̇r susturucu - Google Patents

Abstract

Buluş susturucu girişi ile çıkışı arasında bulunan ve yanma sonrası oluşan gazlarının basıncını düşürmek için tasarlanan odaları dolaşmasını sağlayan rotadan farklı ilave bir rota üzerinden gazın tahliye edilmesini sağlayan bir mekanizma ile ilgilidir. Bu özellik susturucunun belirlenen geri basınç değerini aşmasına mani olur.

Description

TARIFNAME IÇTEN YANMALI MOTORLAR IÇIN GERI BASINCI SINIRLANDIRILABILIR SUSTURUCU TEKNIK ALAN Içten yanmali motorlarda yanmis gazlarin basincindan kaynakli akustik gürültüleri düsürmek için kullanilan susturucularla ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Susturucular içten yanmali motorlarda yanma sonrasi olusan sicak ve yüksek basinçli gazlarin uzaklastirilmasi sirasinda ortama yayilan gürültünün de düsürülmesini saglar. Mevcut uygulamalarda sönümlemeli ve yansitmali olarak siniflandirilabilecek ana iki tipte susturucular bulunmaktadir. Bu susturucularin her ikisi de tasarimlari farkli olsa da motordan atilan gazin yolunda engel teskil etmesi sebebiyle direnç olusturur ve bu da motor tahliye hattindaki gazin basincinda bir miktar artisa neden olur. Egzoz gazindaki bu basinca geri basinç denir. Motor da artan geri basinç performansinda olumsuz etkilere neden olur. Motorun düzgün çalismasi için müsaade edilen bir üst sinir vardir. Susturucu tasarimlari geri basinç degeri motor için uygulamada her kosulda müsaade edilen üst siniri geçmeyecek sekilde tasarlanmalidir.

BULUSUN AMACI Susturucularin içyapilari sonucu meydana gelen geri basinç artisina mani olmak için susturucularin içyapisina uygulanan bir çözümle ilgilidir.

Bulusun ana amaci susturucularin içinde olusan basinç artisi belirli bir esik degere eristiginde yanmis gazlari farkli bir rotadan yönlendirerek içerdeki gaz basincinin daha fazla artmasina mani olmaktir. Bu sayede gaz basincinin belirlenen degerin üzerine çikmasina mani olunmaktir. Geri basinç degeri limitlerin üstüne çikmadiginda motor performansi susturucunun iç basinç artisindan olumsuz etkilenmeyecektir.

Bulus farkli rotadan yönlendirmeyi açilip kapanabilen bir valf (1) vasitasiyla yapmaktadir. Valf (3) tek yönde akisin geçmesine müsaade eden fakat diger yönde geçisine müsaade etmeyen bir yapidadir, bu tip valflere çek valf de denir. Valfi (1) kapali konumda tutulan görüngü arkasindaki yay (4) baskisidir.

Yayin (2) kurulma kuvveti ve valfin (1) yüzey alani ile beraber hangi basinç degerinde açilacagini belirler.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinda valf (1) yay (2) ile kapali tutulmayip bir kol ve bu kolu itip çekebilen bir solenoid veya benzeri bir elektriksel elemanla yapilabilmektedir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinda solenoid elektronik olarak kumanda/kontrol edilebilir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinda elektronik veya elektriksel veya mekanik kontroller susturucu içindeki belli bölgelerden okunan basinç degerlerine göre kumanda edilebilir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinda bir önceki yapilanmalarda belirtilen yöntemlerden biri veya birkaçinin beraber kullanildigi ortak/çoklu uygulamalar olabilir.

SEKILLERIN AÇIKLAMASI Sekil-1: Çek valfli susturucu tasarimina bir örnek.

Sekil-2: Çek Valfli susturucunun kapali konumdayken çalisma sekli. (*) Sekil-3: Çek Valfli susturucunun açik konumdayken çalisma sekli. (**) Sekil-4: (a) Çek Valfin kapali konumu, Çek Valf üzerinden gaz geçisi yok. (b) Çek Valfin açik konumunda egzoz gazinin çikisi. Çek Valf Baski yayi Egzoz gazinin susturucu içindeki ilerleme yolu Çek valf açik konuma geçince gazlarin gidebilecegi ikinci ilerleme yolu Susturucunun girisi Susturucunun çikisi ( *): Giris basinci ayar/anan basinçtan (azami geri basinç) düsük veya esit.

( **): Giris basinci ayar/anan basinçtan (azami geri basinç) yüksek.

BU LUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Egzoz gazlari motor içinde gerçeklesen yanma sonrasi olusan yüksek basinçli ve yüksek sicakliktaki gazlardir. Motorda yanma sonrasi olusan gazlar bir tahliye hatti ile dis ortama atilir. Tahliye hattina egzoz sistemi olarak da isimlendirilir. Egzoz sistemi motor üzerinde bazi bilesenlerden olusmaktadir.

Bunlar farkli yanma odalarindan çikan gazlari bir araya getiren manifold, sonrasinda bazi motorlarda bulunan turbosarj veya kisaca turbo olarak isimlendirilen ünite, sonrasinda egzoz borusu, bazi motorlarda bulunan EGR ünitesi, bazi motorlarda yanma sonrasi isleyiciler (SAC, DPF vb) sistemleri ve sonrasinda da susturucu bulunur. Her bir bilesen arasinda boru vasitasiyla gazlar iletilir. Egzoz hatti üzerindeki her bir bilesen bir direnç olusturdugu için yanma sonrasi gazlarinin egzoz hattinda basinç artisina neden olmaktadir. Yanmis gazlarin egzoz hattindaki elemanlardan ve hattin boyundan kaynakli basinca geri basinç denir. Motor çalisma devri arttikça olusan yanmis gaz miktari artmaktadir ve buna bagli geri basinç degerleri de artmaktadir. Geri basinç artisi egzoz gazlarinin yanma odasindan uzaklastirilmasini zorlastirmaktadir ve egzoz gazlarinin bir kismi tahliye edilemeden silindir içinde kalabilmektedir. Bu durum bir sonraki güç çevriminde yakit-hava karisim oraninin fakirlestirmekte ve sicakligini da arttirmaktadir. Sonuç olarak geri basinç artisi motorun gücünde azalmaya neden olmaktadir. Motor üreticileri çalisma ve performansini da göz önünde bulundurarak geri basinç için bir üst limit belirler ve bu limitin üzerinde bir geri basinç olusmayacak sekilde bir egzoz sistemi tasarlanmasi ve uygulanmasini sart kosulur.

Susturucular yanmis gazlardaki gürültü seviyesini düsürmek için içyapisinin tasarimindan kaynakli basinç artisina neden olmaktadir. Motor üzerinde geri basinç artisinda en çok payi olan bilesen susturucudur. Susturucuda gürültü seviyesini düsürürken geri basinci belirlenen limitin üzerine çikarmayacak sekilde çözüm bulmak gerekmektedir.

Bulusun getirdigi yenilik susturucularda içyapilari geregi olusan basinç artisinin belirlenen bir esik degere ulasinca girisindeki gazlardan bir kisminin farkli bir hattan (4) susturucu çikisina transfer edilmesi ve bu sayede esik degerin üzerinde basinç olusmasina engel olunmasidir.

Yanma sonrasi gazlar egzozun girisinden (5) giren egzoz gazinin basinci esik degerinin altinda kaldigi durumlarda normal rotasindan (3) ilerleyerek çikisindan (6) çikip atmosfere salinir.

Yanma sonrasi gazlar egzozun girisinden (5) giren egzoz gazinin basinci esik degerinin üstüne çiktigi durumlarda valfin açilmasi ile beraber gazlarin bir kismi yeni rotadan (4) ilerleyerek egzozun çikisindan Egzoz gazlarinin basinci artip Sekil-4 (b) de gösterildigi gibi mekanizmadaki yayin (2) kurulma kuvvetini veya alternatif olarak valfi kapali tutan hidrolik/pnömatik/solenoid kuvvetini geçtiginde valfin (1) açilmasi ile egzoz gazlarinin bir kismi bu valf (1) açikligindan tahliye olmasi saglanmaktadir. Bu fonksiyon sayesinde uzun rotayi dolasip çikan gaz miktari (debisi) azaldigi için toplam geri basinç daha fazla artmadan sabit bir degerde korunarak çalisma saglanabilmektedir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Bulus bir susturucu olup, özelligi; susturucunun girisi (5) ile çikisi (6) arasinda yanmis gazlarin ilerledigi rotadan/yoldan (3) farkli, daha kisa direk egzoz çikisina yönlendiren ek/alternatif kisa bir rotanin/yolun (4) olmasidir. Istem 1'e göre bir susturucu olup, özelligi; alternatif rota (4) üzerinde bir çek valf (1) olmasi ve çek valfin (1) arkasindaki bir kuvvet ile normalde kapali olarak tutulmasidir. Istem 1'e göre bir susturucu olup, özelligi; alternatif rotanin (4) egzoz gazlarinin belirli bir basinca ulastiginda çek valfin (1) arkasindaki kuvveti yenip açilmasi sonrasi egzoz gazlarinin bir kisminin açilan çek valf (1) açikligindan geçip alternatif rotayi/yolu (4) takip ederek susturucunun çikisina yönlendirilmesidir. Bulus bir susturucu olup, özelligi; egzoz gazlarinin susturucu girisindeki basincinin azalmasi ile çek valfi (1) iten kuvvetin çek valfin arkasindaki kuvvetten daha az olmasi sonucu çek valfin (1) kapanmasi ve egzoz gazlarinin uzun rotadan/yoldan (3) ilerleyerek egzoz çikisina yönlendirilmesidir. Istem 4'e göre bir susturucu olup, özelligi; çek valfin (1) arkasindaki itme kuvvetinin mekanik olarak yayla (2) veya elektriksel solenoidle veya hidrolik veya pnömatik kuvvet elemanlari ile saglanabilir olmasidir. Istem 4'e göre bir susturucu olup, özelligi; çek valfin (1) açilip kapanacagi basinç degerinin mekanik olarak yayin (2) kurulmasi ile sabit bir degere ayarlanabilir olmasidir. Istem 4'e göre bir susturucu olup, özelligi; susturucu iç bölmelerindeki sensörlerden okunan basinç degerine göre elektriksel solenoid veya hidrolik veya pnömatik elemanlara sinyal göndererek çek valfin açilip kapatilmasinin kumanda edilebilmesidir.