DE102008005435A1 - Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors - Google Patents

Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors Download PDF

Info

Publication number
DE102008005435A1
DE102008005435A1 DE200810005435 DE102008005435A DE102008005435A1 DE 102008005435 A1 DE102008005435 A1 DE 102008005435A1 DE 200810005435 DE200810005435 DE 200810005435 DE 102008005435 A DE102008005435 A DE 102008005435A DE 102008005435 A1 DE102008005435 A1 DE 102008005435A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
compressor
shut
piston chamber
dead space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200810005435
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric AMIOT
Emmanuel Fraisse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH, Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority to DE200810005435 priority Critical patent/DE102008005435A1/de
Priority to RU2010134933/06A priority patent/RU2505705C2/ru
Priority to BRPI0906515-6A priority patent/BRPI0906515A2/pt
Priority to CN2009801013716A priority patent/CN101896721A/zh
Priority to JP2010543417A priority patent/JP5553770B2/ja
Priority to CN201510120021.1A priority patent/CN104832403B/zh
Priority to PCT/EP2009/000144 priority patent/WO2009092534A1/de
Priority to EP09703163.7A priority patent/EP2245306B1/de
Publication of DE102008005435A1 publication Critical patent/DE102008005435A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/08Actuation of distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/03Stopping, starting, unloading or idling control by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/16Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by adjusting the capacity of dead spaces of working chambers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kompressor (10) zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug (12), wobei der Kompressor (10) ein Gehäuse (14) mit einem Kolbenraum (16) und einem Schadraum (18) und eine Ventileinrichtung (20) mit einem Absperrkörper (22) zum Trennen des Schadraums (18) von dem Kolbenraum (16) umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Absperrkörper (22) zum Öffnen der Ventileinrichtung (20) von einem Ventilsitz (24) in Richtung des Kolbenraums (16) abhebbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Entlastung eines Kompressors.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kompressor zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug, wobei der Kompressor ein Gehäuse mit einem Kolbenraum und einem Schadraum und eine Ventileinrichtung mit einem Absperrkörper zum Trennen des Schadraums von dem Kolbenraum umfasst.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Entlastung eines Kompressors zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug, wobei der Kompressor ein Gehäuse mit einem Kolbenraum und einem Schadraum und eine Ventileinrichtung mit einem Absperrkörper zum Trennen des Schadraums von dem Kolbenraum umfasst.
  • Moderne Nutzfahrzeuge, die zum Beispiel im Schienen- oder Straßenverkehr eingesetzt werden, weisen viele Druckluftverbraucher auf, deren Luftverbrauch üblicherweise von einer Druckluftversorgungsanlage, die einen Kompressor umfasst, befriedigt wird. Dieser Kompressor wird üblicherweise direkt von der in dem Nutzfahrzeug vorhandenen Verbrennungsmaschine angetrieben, die auch für den Vortrieb des Nutzfahrzeugs eingesetzt wird. Da der Antrieb des Kompressors direkt mit der Verbrennungsmaschine gekoppelt ist, dreht der Kompressor ständig mit, solange die Verbrennungsmaschine des Nutzfahrzeugs dreht. Insbesondere arbeitet der Kompressor auch wenn kein Luftbedarf der Druckluftverbraucher vorliegt beziehungsweise die in dem Nutzfahrzeug vorhandenen Druckluftspeicher vollständig gefüllt sind. In diesem Fall wird üblicherweise der Kompressor entlastet, um den Energieverbrauch zu senken.
  • Eine Ausführungsform einer solchen Entlastungsvorrichtung ist beispielsweise der GB 2 323 639 A entnehmbar. Die Leistungsaufnahme des entlasteten Kompressors sinkt von ungefähr 3 KW auf unter 1 KW bei 2000 U/min. Der vorhandene Schadraum beträgt derzeit etwa 7 ccm. Maximal sind etwa 90 ccm Schadraum möglich, da das Schadraumventil auch als Drossel wirkt und ein größerer Schadraum keine weitere Energieeinsparung ermöglicht. Nachteilig ist weiterhin die hohe Energieaufnahme während einer Förderphase des Kompressors aufgrund des vorhandenen Absatzes.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Drosselwirkung des Schadraumventils zu reduzieren und gleichzeitig Energieverluste durch einen permanent vorhandenen Schadraum zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Kompressor dadurch auf, dass der Absperrkörper zum öffnen der Ventileinrichtung von einem Ventilsitz in Richtung des Kolbenraums abhebbar ist. Durch das Abheben des Absperrkörpers in Richtung des Kolbenraums ist die Drosselwirkung der Ventileinrichtung reduzierbar, während der permanent vorhandene Schadraum konstant bleibt. Weiterhin sind bei einer derartigen Ventileinrichtung nur noch eine Dichtung und eine Feder notwendig.
  • Nützlicherweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Absperrkörper zumindest teilweise in eine Ausnehmung in einem Zylinderkopf bewegbar ist, die an den Kolbenraum angrenzt.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Absperrkörper zumindest Teilweise in den Kolbenraum bewegbar ist, wobei der von dem Ventilsitz abgehobene Absperrkörper am oberen Umkehrpunkt eines in dem Kolbenraum bewegbaren Kolbens zumindest Teilweise in eine an dem Kolben angeordnete Aussparung hineinragt. Bei dieser Ausführungsform wird der permanent vorhandene Schadraum während einer Förderphase verringert und so die Effizienz des Kompressors insgesamt gesteigert, da weniger Energie nutzlos bei der Komprimierung verloren geht. Die notwendige minimale Grundfläche der Aussparung ist zumindest gleich der Grundfläche des Absperrkörpers, während die Höhe der Aussparung zumindest gleich der Strecke ist, um die der Absperrkörper von seinem Ventilsitz abgehoben wird.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Schadraum mit der Atmosphäre gekoppelt ist. Durch die Kopplung des Schadraums mit der Atmosphäre ist eine gegenüber einem geschlossenen Schadraum weitere Absenkung der während einer Entlastungsphase auftretenden Spitzendrücke möglich, wodurch der Energieverbrauch des Kompressors weiter gesenkt werden kann.
  • Es ist auch denkbar, dass eine weitere Ventileinrichtung mit einem weiteren Absperrkörper und ein weiterer Kolbenraum vorgesehen sind und dass der weitere Absperrkörper zum Öffnen der weiteren Ventileinrichtung von einem weiteren Ventilsitz in Richtung des weiteren Kolbenraums abhebbar ist. Neben einzylindrigen Kompressoren werden auch Kompressoren mit zwei oder mehr Zylindern verwendet, wobei jeweils eine in Richtung der weiteren Kolbenräume öffnende Ventileinrichtung zur Entlastung des Kompressors vorgesehen sein kann.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass der weitere Absperrkörper zumindest Teilweise in eine weitere Ausnehmung in einem Zylinderkopf bewegbar ist, die an den weiteren Kolbenraum angrenzt.
  • Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass der weitere Absperrkörper zumindest Teilweise in den weiteren Kolbenraum bewegbar ist, wobei der von dem weiteren Ventilsitz abgehobene weitere Absperrkörper am oberen Umkehrpunkt eines in dem weiteren Kolbenraum bewegbaren weiteren Kolbens zumindest Teilweise in eine an dem weiteren Kolben angeordnete weitere Aussparung hineinragt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Kolbenraum und der weitere Kolbenraum über den Schadraum miteinander verbunden sind, wenn die Ventileinrichtung und die weitere Ventileinrichtung geöffnet sind. Durch die Verbindung des Kolbenraums und des weiteren Kolbenraums über den Schadraum wird ein Druckaufbau während einer Entlastungsphase des Kompressors weitgehend verhindert, da die Luft zwischen dem Kolbenraum und dem weiteren Kolbenraum hin und her gepumpt werden kann.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein weiterer Schadraum vorgesehen ist, der über die weitere Ventileinrichtung mit dem weiteren Kolbenraum verbindbar ist. Das Vorsehen eines weiteren Schadraumes ermöglicht die separate Entlastung des Kolbenraums und des weiteren Kolbenraums.
  • Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der weitere Schadraum mit der Atmosphäre gekoppelt ist.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Nutzfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kompressor bereit.
  • Das gattungsgemäße Verfahren wird dadurch weiterentwickelt, dass der Absperrkörper zum Öffnen der Ventileinrichtung von einem Ventilsitz in Richtung des Kolbenraums abgehoben wird. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Kompressors auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt.
  • Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Dieses ist in nützlicher Weise dadurch weiterentwickelt, dass der Absperrkörper zumindest teilweise in eine Ausnehmung in einem Zylinderkopf bewegt wird, die an den Kolbenraum angrenzt, während ein in dem Kolbenraum bewegbarer Kolben in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist. Das Bewegen des Absperrkörpers während der in dem Kolbenraum bewegbare Kolben in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist, ist besonders einfach, da zu diesem Zeitpunkt der Druck in dem Kolbenraum niedrig ist.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Absperrkörper zumindest Teilweise in dem Kolbenraum bewegt wird, während ein in dem Kolbenraum bewegbarer Kolben in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist, wobei der von dem Ventilsitz abgehobene Absperrkörper am oberen Umkehrpunkt des Kolbens zumindest teilweise von einer an dem Kolben angeordneten Aussparung aufgenommen wird.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Schadraum mit der Atmosphäre gekoppelt wird.
  • Es ist auch denkbar, dass eine weitere Ventileinrichtung mit einem weiteren Absperrkörper und ein weiterer Kolbenraum vorgesehen sind, wobei der weitere Absperrkörper zum Öffnen der weiteren Ventileinrichtung von einem weiteren Ventilsitz in Richtung des weiteren Kolbenraums abgehoben wird.
  • Vorteilhafterweise kann dann vorgesehen sein, dass der weitere Absperrkörper zumindest Teilweise in eine weitere Ausnehmung in einem Zylinderkopf, die an den weiteren Kolbenraum angrenzt, bewegt wird.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der weitere Absperrkörper zumindest Teilweise in den weiteren Kolbenraum bewegt wird, während ein in dem weiteren Kolbenraum bewegbarer weiterer Kolben in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist, wobei der von dem weiteren Ventilsitz abgehobene weitere Absperrkörper am oberen Umkehrpunkt des weiteren Kolbens zumindest Teilweise von einer an dem weiteren Kolben angeordneten weiteren Aussparung aufgenommen wird.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass der Kolbenraum und der weitere Kolbenraum über den Schadraum miteinander verbunden werden.
  • Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass ein weiterer Schadraum vorgesehen ist, der über die weitere Ventileinrichtung mit dem weiteren Kolbenraum verbunden wird.
  • Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass der weitere Schadraum mit der Atmosphäre gekoppelt wird.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Kompressors;
  • 2 eine Detailansicht eines ersten erfindungsgemäßen Zylinderkopfs;
  • 3 eine Detailansicht eines ersten erfindungsgemäßen Zylinderkopfs in einer Förderphase;
  • 4 eine Detailansicht eines ersten erfindungsgemäßen Zylinderkopfs in einer Entlastungsphase;
  • 5 einen Ausschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Kompressors;
  • 6 einen Ausschnitt eines dritten erfindungsgemäßen Kompressors;
  • 7a eine Ansaugphase eines entlasteten Kompressors;
  • 7b eine Komprimierungsphase eines entlasteten Kompressors;
  • 7c eine weitere Ansaugphase eines entlasteten Kompressors;
  • 8 einen entlasteten Kompressor;
  • 9a ein erstes die Energieeinsparung durch Entlastung veranschaulichendes Diagramm und
  • 9b ein zweites die Energieeinsparung durch Entlastung veranschaulichendes Diagramm.
  • In den Zeichnungen verwendete gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichartige Teile.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Kompressors. Der dargestellte Kompressor 10 umfasst ein Gehäuse 14 mit einem Kolbenraum 16 in dem ein in dem Kolbenraum 16 bewegbarer Kolben 30 angeordnet ist, der über ein Pleuel 34 von einer Kurbelwelle 36 angetrieben wird, und einen Zylinderkopf 28. In dem Zylinderkopf 28 sind ein Schadraum 18 und eine Ventileinrichtung 20 mit einem Absperrkörper 22 und einem zugehörigen Ventilsitz 24 hinter einer Ausnehmung 26 angeordnet. Durch das Schalten der Ventileinrichtung 20 ist eine Verbindung zwischen dem Schadraum 18 und dem Kolbenraum 16 freigebbar, was im Folgenden näher erläutert wird.
  • 2 zeigt eine Detailansicht eines ersten erfindungsgemäßen Zylinderkopfs. Neben den in 1 bezeichneten Teilen sind eine Feder 46, eine Stützplatte 48, ein Dichtring 50, eine Ventilplatte 52 und ein Schaltraum 54 bezeichnet. In die Ventilplatte 52 ist die Ausnehmung 26 mit dem Ventilsitz 24 eingelassen, auf den der Absperrkörper 22 in dem dargestellten geschlossenen Zustand der Ventileinrichtung 20 aufsitzt. Dabei wird der Absperrkörper 22 von der sich an der Stützplatte 48 abstützen Feder 46 gegen den Ventilsitz 24 gepresst. Der Dichtring 50 dichtet den Schaltraum 54 ab, wobei eine Belüftung des Schaltraumes 54 ein Ausrücken des Absperrkörpers 22 in die Ausnehmung 26 entgegen der Federkraft der Feder 46 bewirkt.
  • Die 3 und 4 zeigen weitere Detailansichten eines ersten erfindungsgemäßen Zylinderkopfs in einer Förder- beziehungsweise Entlastungsphase. Die in den 3 und 4 dargestellten Bestandteile des Zylinderkopfs 28 sind im Wesentlichen mit den in 2 bereits bezeichneten Teilen identisch. In 3 ist die Ventileinrichtung 20 im geschlossenen Zustand dargestellt, während in 4 eine gleichartige Ventileinrichtung 20 in einem geöffneten Zustand dargestellt ist. In dem geöffneten Zustand ist der Schaltraum 54 belüftet und in Folge dessen der Absperrkörper 22 in die Ausnehmung 26 ausgerückt, das heißt von dem Ventilsitz 24 abgehoben.
  • 5 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Kompressors. Der in 5 dargestellte Aus schnitt des Kompressors 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass in der Ventilplatte 52 keine Ausnehmung 26 vorgesehen ist. Der Absperrkörper 22 schließt im eingerückten Zustand bündig mit der Ventilplatte 52 ab. Um dennoch ein Ausrücken des Absperrkörpers 22 zu ermöglichen, ist eine Aussparung 32 in dem Kolben 30 vorgesehen, in die der Absperrkörper 22 ausrückbar ist. In seinem ausgerückten Zustand ragt der Absperrkörper 22 am oberen Umkehrpunkt des Kolbens 30 teilweise in die Aussparung 32 hinein. Zwischen der Aussparung 32 und dem Schadraum 18 entsteht beim Ausrücken des Absperrkörpers 22 durch Belüftung des Schaltraumes 54 eine Verbindung, durch die Luft strömen kann.
  • 6 zeigt einen Ausschnitt eines dritten erfindungsgemäßen Kompressors. Der in 6 dargestellte Kompressor 10 ist ein Kompressor mit zwei Zylindern. Neben den bereits bezeichneten Teilen umfasst der in 6 dargestellte Kompressor 10 einen weitern Kolbenraum 16', einen weiteren Schadraum 18', eine weitere Ventileinrichtung 20' mit einem weiteren Absperrkörper 22', einem weiteren Ventilsitz 24' und einer weiteren Feder 46' und einen weiteren Kolben 30' mit einer weiteren Aussparung 32'. In der dargestellten Ausführungsform des Kompressors 10 ist der Schadraum 18 nicht mit dem weiteren Schadraum 18' verbunden und beide Schadräume 18, 18' können separat von den beiden Ventileinrichtungen 20, 20' zur Entlastung der beiden Zylinder geschaltet werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die beiden Schadräume 18, 18' miteinander verbunden sind, wodurch bei gleichzeitiger Öffnung der Ventileinrichtung 20 und der weiteren Ventileinrichtung 20' eine Verbindung zwischen dem Kolbenraum 16 und dem weiteren Kolbenraum 16' entsteht, über die Luft strömen kann. Diese Möglichkeit wird im Zusammenhang mit 8 näher beschrieben. Analog zu dem dargestellten Zweizylinderkompressor mit einer Aussparung 32 und einer weiteren Aussparung 32' ist auch die Anordnung der Ventileinrichtungen 20 und der weiteren Ventileinrichtung 20' in zwei Ausnehmungen, gemäß den 1 bis 4, denkbar.
  • Die 7a, 7b und 7c zeigen die Arbeitsphasen eines entlasteten Kompressors 10. In 7a ist ein Kompressor 10 dargestellt, dessen Ventileinrichtung 20 während des letzten Arbeitstaktes zur Entlastung des Kompressors 10 geöffnet wurde. Während einer ersten Ansaugphase, bei der sich der Kolben 30 von der Ventileinrichtung 20 wegbewegt, wird Luft durch ein Lufteinlassventil 38 von einem Lufteinlass 42 in den Kolbenraum 16 gesaugt. Während dieser Phase bleibt das Luftauslaufventil 40 geschlossen und es wird keine Luft in einen Luftauslass 44 gefördert.
  • Im Anschluss an diese erste Ansaugphase bewegt sich der Kolben 30 wieder in Richtung der Ventileinrichtung 20, wobei sich das Lufteinlassventil 38 aufgrund des fehlenden Unterdrucks schließt und das Luftauslassventil 40 sich aufgrund des niedrigen Druckes in dem Kolbenraum 16 idealerweise nicht öffnet. Da die Ventileinrichtung 20 geöffnet, das heißt der Schadraum 18 mit dem Kolbenraum 16 verbunden ist, atmet der Kompressor 10 während dieser Phase Luft in den Schadraum 18. Die Luft wird daher in den Schadraum 18 hineinkomprimiert, wobei der erreichbare Druck im Idealfall unterhalb des am Luftauslass 44 anstehenden Drucks verbleibt.
  • Bei der in 7c gezeigten weiteren Ansaugphase bewegt sich der Kolben wieder, wie in 7a, von der Ventileinrichtung 20 weg, jedoch bleibt nun sowohl das Lufteinlassventil 38 als auch das Luftauslassventil 40 geschlossen. Während der weiteren Ansaugphase wird die in den Schadraum hineinkomprimierte Luft wieder zurück in den Kolbenraum 16 expandiert.
  • 8 zeigt einen entlasteten Kompressor. Der in 8 dargestellte Kompressor 10 ist ein Kompressor mit zwei Zylindern, wobei der Kolbenraum 16 und der weitere Kolbenraum 16' durch das Öffnen einer Ventileinrichtung 20 und einer weiteren Ventileinrichtung 20' über einen Schadraum 18 verbindbar sind. Im Inneren des Kolbenraums 16 und des weiteren Kolbenraums 16' sind über Pleuel 34 bzw. 34' mit einer Kurbelwelle 36 gekoppelte Kolben 30 bzw. 30' angeordnet. Wenn sowohl die Ventileinrichtung 20 als auch die weitere Ventileinrichtung 20' geöffnet sind, ist der Kompressor 10 entlastet, wobei während der periodischen Auf- und Abbewegung des Kolbens 30 und des weiteren Kolbens 30' die Luft über den Schadraum 18 zwischen den beiden Kolbenräumen 16, 16' hin und her gepumpt wird. Im Idealfall bleiben dabei sowohl die Lufteinlassventile 38, 38' als auch die Luftauslassventile 40, 40' geschlossen, da weder ein Unterdruck noch ein Überdruck im Inneren aufgebaut wird. Der dargestellte Kompressor saugt also keine Luft durch die beiden Lufteinlässe 42, 42' in seinem entlasteten Zustand.
  • Die 9a und 9b zeigen zwei die Energieeinsparung durch Kompressorentlastung veranschaulichende Diagramme. Auf der X-Achse beider Diagramme ist die Kompressordrehzahl in Umdrehungen pro Minute aufgetragen, während auf der Y-Achse der jeweilige Energieverbrauch in Kilowattstunden aufgetragen ist. Die 9a zeigt vier Kurven für einen Kompressor mit 250 cm3, wobei die Kurven 104 und 106 den Energieverbrauch bei einem Förderdruck von 8,5 bar beziehungsweise 12 bar bezeichnen. Die Kurven 100 und 102 bezeichnen zwei unterschiedliche Energiesparmodi des Kompressors, die durch Entlastung realisierbar sind. Die in 9b aufgetragenen vier Kurven gehören zu einem Kompressor mit 360 cm3, wobei die oberen beiden Kurven 112, 114 wieder einem Förderdruck von 8,5 bar beziehungsweise 12 bar entsprechen und die unteren beiden Kurven 108, 110 wieder zwei unterschiedliche durch Entlastung realisierbare Energiesparmodi des Kompressors bezeichnen.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
  • 10
    Kompressor
    12
    Nutzfahrzeug
    14
    Gehäuse
    16
    Kolbenraum
    16'
    weiterer Kolbenraum
    18
    Schadraum
    18'
    weiterer Schadraum
    20
    Ventileinrichtung
    20'
    weitere Ventileinrichtung
    22
    Absperrkörper
    22'
    weiterer Absperrkörper
    24
    Ventilsitz
    24'
    weiterer Ventilsitz
    26
    Ausnehmung
    28
    Zylinderkopf
    30
    Kolben
    30'
    weiterer Kolben
    32
    Aussparung
    32'
    weitere Aussparung
    34
    Pleuel
    34'
    Pleuel
    36
    Kurbelwelle
    38
    Lufteinlassventil
    38'
    Lufteinlassventil
    40
    Luftauslassventil
    40'
    Luftauslassventil
    42
    Lufteinlass
    42'
    Lufteinlass
    44
    Luftauslass
    46
    Feder
    46'
    weitere Feder
    48
    Stützplatte
    50
    Dichtring
    52
    Ventilplatte
    54
    Schaltraum
    100
    225 ccm Kompressor in einem Energiesparmodus
    102
    225 ccm Kompressor in einem Energiesparmodus
    104
    225 ccm Kompressor bei 8,5 bar Druck
    106
    225 ccm Kompressor bei 12 bar Druck
    108
    360 ccm Kompressor in einem Energiesparmodus
    110
    360 ccm Kompressor in einem Energiesparmodus
    112
    360 ccm Kompressor bei 8,5 bar Druck
    114
    360 ccm Kompressor bei 12 bar Druck
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - GB 2323639 A [0004]

Claims (21)

  1. Kompressor (10) zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug (12), wobei der Kompressor (10) – ein Gehäuse (14) mit einem Kolbenraum (16) und einem Schadraum (18) und – eine Ventileinrichtung (20) mit einem Absperrkörper (22) zum Trennen des Schadraums (18) von dem Kolbenraum (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zum Öffnen der Ventileinrichtung (20) von einem Ventilsitz (24) in Richtung des Kolbenraums (16) abhebbar ist.
  2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zumindest Teilweise in eine Ausnehmung (26) in einem Zylinderkopf (28) bewegbar ist, die an den Kolbenraum (16) angrenzt.
  3. Kompressor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zumindest Teilweise in den Kolbenraum (16) bewegbar ist, wobei der von dem Ventilsitz (24) abgehobene Absperrkörper (22) am oberen Umkehrpunkt eines in dem Kolbenraum (16) bewegbaren Kolbens (30) zumindest Teilweise in eine an dem Kolben (30) angeordnete Aussparung (32) hineinragt.
  4. Kompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schadraum (18) mit der Atmosphäre gekoppelt ist.
  5. Kompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass eine weitere Ventileinrichtung (20') mit einem weiteren Absperrkörper (22') und ein weiterer Kolbenraum (16') vorgesehen sind und – dass der weitere Absperrkörper (22') zum Öffnen der weiteren Ventileinrichtung (20') von einem weiteren Ventilsitz (24') in Richtung des weiteren Kolbenraums (16') abhebbar ist.
  6. Kompressor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Absperrkörper (22') zumindest Teilweise in eine weitere Ausnehmung in einem Zylinderkopf (28) bewegbar ist, die an den weiteren Kolbenraum (16') angrenzt.
  7. Kompressor (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Absperrkörper (22') zumindest Teilweise in den weiteren Kolbenraum (16') bewegbar ist, wobei der von dem weiteren Ventilsitz (24') abgehobene weitere Absperrkörper (22') am oberen Umkehrpunkt eines in dem weiteren Kolbenraum (16') bewegbaren weiteren Kolbens (30') zumindest Teilweise in eine an dem weiteren Kolben (30') angeordnete weitere Aussparung (32') hineinragt.
  8. Kompressor (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum (16) und der weitere Kolbenraum (16') über den Schadraum (18) miteinander verbunden sind, wenn die Ventileinrichtung (20) und die weitere Ventileinrichtung (20') geöffnet sind.
  9. Kompressor (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Schadraum (18') vorgesehen ist, der über die weitere Ventileinrichtung (20') mit dem weiteren Kolbenraum (16') verbindbar ist.
  10. Kompressor (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schadraum (18') mit der Atmosphäre gekoppelt ist.
  11. Nutzfahrzeug (12) mit einem Kompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Verfahren zur Entlastung eines Kompressors (10) zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug (12), wobei der Kompressor (10) – ein Gehäuse (14) mit einem Kolbenraum (16) und einem Schadraum (18) und – eine Ventileinrichtung (20) mit einem Absperrkörper (22) zum Trennen des Schadraums (18) von dem Kolbenraum (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zum Öffnen der Ventileinrichtung (20) von einem Ventilsitz (24) in Richtung des Kolbenraums (16) abgehoben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zumindest Teilweise in eine Ausnehmung (26) in einem Zylinderkopf (28) bewegt wird, die an den Kolbenraum (16) angrenzt, während ein in dem Kolbenraum (16) bewegbarer Kolben (30) in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (22) zumindest Teilweise in den Kolbenraum (16) bewegt wird, während ein in dem Kolbenraum (16) bewegbarer Kolben (30) in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist, wobei der von dem Ventilsitz (24) abgehobene Absperrkörper (22) am oberen Umkehrpunkt des Kolbens (30) zumindest Teilweise von einer an dem Kolben (30) angeordneten Aussparung (32) aufgenommen wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schadraum (18) mit der Atmosphäre gekoppelt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Ventileinrichtung (20') mit einem weiteren Absperrkörper (22') und ein weiterer Kolbenraum (16') vorgesehen sind, wobei der weitere Absperrkörper (22') zum Öffnen der weiteren Ventileinrichtung (20') von einem weiteren Ventilsitz (24') in Richtung des weiteren Kolbenraums (16') abgehoben wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Absperrkörper (22') zumindest Teilweise in eine weitere Ausnehmung in einem Zylinderkopf (28), die an den weiteren Kolbenraum (16') angrenzt, bewegt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Absperrkörper (22') zumindest Teilweise in den weiteren Kolbenraum (16') bewegt wird, während ein in dem weiteren Kolbenraum (16') bewegbarer weiterer Kolben (30') in der Nähe des unteren Umkehrpunkts ist, wobei der von dem weiteren Ventilsitz (24') abgehobene weitere Absperrkörper (22') am oberen Umkehrpunkt des weiteren Kolbens (30') zumindest Teilweise von einer an dem weiteren Kolben (30') angeordneten weiteren Aussparung (32') aufgenommen wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum (16) und der weitere Kolbenraum (16') über den Schadraum (18) miteinander verbunden werden.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Schadraum (18') vorgesehen ist, der über die weitere Ventileinrichtung (20') mit dem weiteren Kolbenraum (16') verbunden wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schadraum (18') mit der Atmosphäre gekoppelt wird.
DE200810005435 2008-01-22 2008-01-22 Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors Ceased DE102008005435A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810005435 DE102008005435A1 (de) 2008-01-22 2008-01-22 Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors
RU2010134933/06A RU2505705C2 (ru) 2008-01-22 2009-01-13 Компрессор с устройством энергосбережения и способ энергосберегающей эксплуатации компрессора
BRPI0906515-6A BRPI0906515A2 (pt) 2008-01-22 2009-01-13 Compressor com um dispositivo economizador de energia e processo para a operação de um compressor com economia de energia.
CN2009801013716A CN101896721A (zh) 2008-01-22 2009-01-13 具有节能装置的压缩机和节能地运行压缩机的方法
JP2010543417A JP5553770B2 (ja) 2008-01-22 2009-01-13 省エネルギ装置を備えたコンプレッサ並びにコンプレッサの省エネルギ運転のための方法
CN201510120021.1A CN104832403B (zh) 2008-01-22 2009-01-13 具有节能装置的压缩机和节能地运行压缩机的方法
PCT/EP2009/000144 WO2009092534A1 (de) 2008-01-22 2009-01-13 Kompressor mit einer energiesparvorrichtung und verfahren zum energiesparenden betreiben eines kompressors
EP09703163.7A EP2245306B1 (de) 2008-01-22 2009-01-13 Kompressor mit einer energiesparvorrichtung und verfahren zum energiesparenden betreiben eines kompressors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810005435 DE102008005435A1 (de) 2008-01-22 2008-01-22 Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008005435A1 true DE102008005435A1 (de) 2009-07-23

Family

ID=40466910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810005435 Ceased DE102008005435A1 (de) 2008-01-22 2008-01-22 Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2245306B1 (de)
JP (1) JP5553770B2 (de)
CN (2) CN104832403B (de)
BR (1) BRPI0906515A2 (de)
DE (1) DE102008005435A1 (de)
RU (1) RU2505705C2 (de)
WO (1) WO2009092534A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014014140A1 (de) 2014-09-20 2015-03-19 Daimler Ag Kompressor zum Verdichten von Luft, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102013114303A1 (de) 2013-12-18 2015-06-18 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer Kolbenhubeinstellvorrichtung
DE102013114304A1 (de) 2013-12-18 2015-06-18 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer Kolbenhubeinstellvorrichtung
DE102016106332A1 (de) 2016-04-07 2017-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressor mit Energiesparvorrichtung und Verfahren zum Entlasten des Kompressors
DE102016006358A1 (de) * 2016-05-21 2017-11-23 Wabco Gmbh Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage
DE102018103595A1 (de) 2018-02-19 2019-08-22 Man Truck & Bus Ag Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140170006A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Reciprocating compressor with vapor injection system
EP2998581B1 (de) 2014-09-22 2017-11-15 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verdichtersystem
RU168836U1 (ru) * 2016-05-16 2017-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Поршневой компрессор
JP6919874B2 (ja) * 2016-12-19 2021-08-18 グエン チー カンパニー リミテッド 空気圧縮装置
CN107288852B (zh) * 2017-07-24 2018-11-27 广州万宝集团压缩机有限公司 一种压力自适应阀板部件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2323639A (en) 1996-12-13 1998-09-30 Knorr Bremse Systeme Compressor unloader valve

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE540219A (de) *
JPS517842B1 (de) * 1968-11-15 1976-03-11
GB1270019A (en) * 1969-07-05 1972-04-12 John E Grimmer Air compressor
DE3211598A1 (de) 1982-03-30 1983-11-03 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Hubkolben-luftpresser
DE3324477A1 (de) * 1983-03-05 1984-09-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Druckluftanlage von fahrzeugen, insbesondere druckluftbremsanlage
DE3308608A1 (de) 1983-03-11 1984-09-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Analog/digital-wandler
GB8618155D0 (en) 1986-07-25 1986-09-03 Bendix Ltd Gas compressor apparatus
JP2603134Y2 (ja) * 1993-02-15 2000-02-28 三輪精機株式会社 エアコンプレッサ
JP2695380B2 (ja) * 1994-03-01 1997-12-24 リョービ株式会社 コンプレッサー
US5735675A (en) * 1995-07-25 1998-04-07 Peoples; Richard Claude Combination compressor unloader
CN2416251Y (zh) * 2000-03-10 2001-01-24 瞿开培 空气压缩机的气压自动稳压装置
JP2002285972A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Okinawa Kaihatsuchiyou Okinawa Sogo Jimukiyokuchiyou コンプレッサユニット
JP2003013847A (ja) * 2001-03-26 2003-01-15 Okinawa General Bureau Cabinet Office 水力作動コンプレッサ
CN2721899Y (zh) * 2004-08-09 2005-08-31 岳阳中辉工程机械有限公司 汽车空调制冷压缩机

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2323639A (en) 1996-12-13 1998-09-30 Knorr Bremse Systeme Compressor unloader valve

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013114303A1 (de) 2013-12-18 2015-06-18 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer Kolbenhubeinstellvorrichtung
DE102013114304A1 (de) 2013-12-18 2015-06-18 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer Kolbenhubeinstellvorrichtung
WO2015091168A1 (de) 2013-12-18 2015-06-25 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer kolbenhubeinstellvorrichtung
WO2015091169A1 (de) 2013-12-18 2015-06-25 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit einer kolbenhubeinstellvorrichtung
DE102014014140A1 (de) 2014-09-20 2015-03-19 Daimler Ag Kompressor zum Verdichten von Luft, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102016106332A1 (de) 2016-04-07 2017-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressor mit Energiesparvorrichtung und Verfahren zum Entlasten des Kompressors
WO2017174717A1 (de) 2016-04-07 2017-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressor mit energiesparvorrichtung und verfahren zum entlasten des kompressors
US10670007B2 (en) 2016-04-07 2020-06-02 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Compressor having an energy saving apparatus, and method for relieving the compressor
DE102016006358A1 (de) * 2016-05-21 2017-11-23 Wabco Gmbh Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage
DE102018103595A1 (de) 2018-02-19 2019-08-22 Man Truck & Bus Ag Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010134933A (ru) 2012-02-27
CN104832403A (zh) 2015-08-12
JP5553770B2 (ja) 2014-07-16
BRPI0906515A2 (pt) 2015-07-14
JP2011510223A (ja) 2011-03-31
CN104832403B (zh) 2017-07-14
EP2245306B1 (de) 2013-09-11
RU2505705C2 (ru) 2014-01-27
WO2009092534A1 (de) 2009-07-30
CN101896721A (zh) 2010-11-24
EP2245306A1 (de) 2010-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008005435A1 (de) Kompressor mit einer Energiesparvorrichtung und Verfahren zum energiesparenden Betreiben eines Kompressors
EP2205870B1 (de) Aufgeladener kompressor und verfahren zur steuerung eines aufgeladenen kompressors
WO1991017344A1 (de) Verfahren zum antrieb eines pneumatischen motors und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2017129553A1 (de) Kolbenkompressor mit entlüftungseinrichtung
EP2191136B1 (de) Kolbenluftverdichter
EP2673506A1 (de) Kompressorschaltung für eine pneumatische regelvorrichtung eines fahrzeugs
EP2052156A1 (de) Mehrstufiger verdichter
DE102007061420B4 (de) Vorrichtung zur Drucklufterzeugung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Drucklufterzeugung
DE102014202265A1 (de) Verdichter für ein Druckluftsystem insbesondere eines Kraftfahrzeugs
EP3714162B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kolbenverdichters und kolbenverdichter
DE3005834C2 (de)
EP2480761A1 (de) Gasexpansionsmotor
DE102014209900A1 (de) Axialkolbenmaschine
DE102013101110A1 (de) Asymmetrischer Hubkolbenverdichter
WO2015139821A1 (de) Gasverdichter und verfahren zum betreiben dieses gasverdichters
DE102019119944A1 (de) Ventilvorrichtung für einen Hubkolbenverdichter
AT516091B1 (de) Leerlaufregelung für mehrstufigen Kolbenverdichter
DE102007043313A1 (de) Membrankompressor
WO2017102472A1 (de) Zylinderkopf für mehrstufigen kolbenverdichter
DE102008054002A1 (de) Kompressor zur Drucklufterzeugung für ein Kraftfahrzeug
DE102018130400A1 (de) Kolbenkompressor mit querkraftfreiem Kolben
EP2238349A2 (de) Kolbenkompressor mit einer ein lamellenventil aufweisenden ventilplatte
WO2018019822A1 (de) Antriebsmotor/kompressor-einheit für ein luftfedersystem
DE102007055262A1 (de) Hochdruckkraftstoffpumpe mit Flansch
DE10215860A1 (de) System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20141021