DE3101656A1 - Vorrichtung zum steuern des drucks eines fluids - Google Patents

Vorrichtung zum steuern des drucks eines fluids

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Description

Vorrichtung zum Steuern des Drucks eines Fluids
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die das Steuern des Drucks eines Fluids ermöglicht, welches von einer Quelle einem Speisekreis geliefert wird.
Drucksteuereinrichtungen für ein durch eine Quelle erzeugtes Fluid sind bekannt. Nach der US-Patentschrift 3 020 925 verwendet man eine in Reihe mit der Quelle geschaltete Ventilklappe. Diese Klappe wird durch eine verformbare Membran betätigt, auf deren beide Seiten Drücke als Funktion des Fluids vor und hinter der Ventilklappe wirken. Eine solche Vorrichtung modifiziert also gleichzeitig die von der Quelle gelieferte Fluidmenge.
Andere Vorrichtungen, die ebenfalls ein in Reihe mit der Fluidspeisequelle geschaltetes Organ verwenden, sind beispielsweise bekannt durch die US-Patentschrift 3 272 227 und durch die Veröffentlichung "Regelungstechnische Praxis", Band 2, Nr. 3f München September 1960, Seiten 11 - 114, und zwar unter dem Titel "Örtliche
IJUU4 a/0568
rOSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 1ΘΘΟ20-800
1300 4 9/0568
BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND WECHSEL-BANK MÜNCHEN 324 0OO0980
Druckluftregelang mit Reduzierstationen", Autor Ruschenweyh.
Dagegen wird nach der US-Patentschrift 2 883 998 oder der französischen Patentschrift 1 337 654 die Drucksteuerung erhalten, indem man ein Verschlußorgan eines Nebenschlußkreises betätigt, das mit einer Pluidquelle parallel zum Pluidverbraucherkreis geschaltet ist.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Bauart sind von instabilder Punktion im Augenblick des Öffnens des Verschlußorgans, was sich meist durch ein vorzeitiges Öffnen dieses Verschlußorgan zeigt.
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der Bauart mit einem mit der Pluidquelle verbundenen Nebenschlußkreis, der von einem Verschlußorgan gesteuert ist, dessen Öffnung den Druck des Fluids im Verbraucherkreis auf einen bestimmten Wert begrenzt, wobei die Vorrichtung nicht die obengenannten Nachteile aufweist und insbesondere eine freie Öffnung des Verschlußorgans ermöglicht.
Die Erfindung ist im einzelnen im Anspruch 1 beschrieben.
Vorzugsweise Weiterbildungsformen der Erfindung finden sich in den UnteranSprüchen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in
Pig. 1 schematisch eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik;
130049/0568 " 3
-*- 310165Ö
Fig. 2 eine erste Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2A eine Variante zu Fig. 2;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 die Anwendung der Maßnahme nach der Erfindung auf die Steuerung eines an einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Turbokompressors und
Fig. 5 die Arbeitsweise der in Fig. 4 gezeigten Anordnung.
In den Figuren tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen.
Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt eine Steuervorrichtung nach dem Stand der Technik, durch die der Druck des von einer Fluidquelle 1 gelieferten Fluids gesteuert wird. Bei diesem Fluid handelt es sch beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, um einen Verbraucherkreis speisende Luft unter Druck, wobei mit ersterem die Quelle 1 über eine Hauptleitung 2 verbunden ist.
Die Steuervorrichtung umfaßt eine Nebenschlußleitung 3, die mit der Quelle 1 parallel zur Hauptleitung 2 verbunden ist und beispielsweise an ihrem freien Ende 4 in die Atmosphäre mündet. Ein Verschlußorgan, hier handelt es sich um eine mit einem Klappensitz 6 zusammenwirkende Ventilklappe 5, sorgt für das Schließen der Leitung 3. Eine tarierte Feder 7 wirkt auf die Stange 8 der Ventilklappe 5 ein und hält diese in der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Lage. Die Stange 8 ist fest
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"^" 3101658
• γ*
mit der beweglichen Wandung 9 einer Manometerkapsel 10 verbunden, die über eine Leitung 11 mit der Pluidspeisung verbunden ist.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist einfach. Solange der Druck des durch die Quelle 1 gelieferten Fluids kleiner als ein bestimmter Wert, auf den die Feder 7 tariert ist, bleibt, wird die Klappe 5 auf ihrem Sitz 6 durch die Wirkung der Feder 7 auf die Stange 8 gehalten. Das gesamte von der Ouelle 1 gelieferte Fluid strömt in die Leitung 2, wie die durchgezogene Linie andeutet.
Ist der Wert des Fluiddruckes größer als der bestimmte Wert, so verschiebt die Manometerkapsel 10 die Klappe 5 gegen die Wirkung der Feder 7 und sorgt so für das Öffnen der Klappe. Ein Bruchteil des durch die Quelle 1 gelieferten Fluids wird über die öffnung 4 abgezogen; der Druck in der Leitung 2 stellt sich auf einen Wert im wesentlichen gleich dem bestimmten Druck ein.
Wenn der Wert des Fluiddrucks unter Zunahme den vorbestimmten Wert erreicht, kompensiert die Wirkung der Manometerkapsel 1O auf die Stange 8 zunächst im wesentlichen die Wirkung der Feder 7; die Klappe 5 wird dann praktisch ohne Kraft auf ihrem Sitz 6 gehalten. Die Erfahrung zeigt, daß Verluste sich in Höhe der Klappe, dessen Öffnung nicht frei wird, einstellen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung vermeidet nun diesen Nachteil. Eine erste Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsforni ist die Steuerstange für die Klappe 5 axial durchbohrt. Die Bohrung oder der
- 5 130049/0568
Kanal 12 steht über ein kalibriertes Ende 14 mit dem Inneren der Manometerkapsel 10 auf der der Feder 7 abgelegenen Seite der Membran 9 in Verbindung. An ihrem anderen Ende mündet die Öffnung 12 radial über ihre Öffnung 13 aus. Die Öffnung 13 ist auf der Stange 8 unter einer Höhe derart angeordnet, daß in Schließstellung der Klappe diese Öffnung frei ist und das Fluid in der Leitung 11 in die Manometerkapsel 10 und in den Kanal. zirkuliert, bevor es über die Öffnung 13 zur Außenseite der Kapsel 10 geführt ist, die mit Öffnungen 10a versehen ist, die in Verbindung mit der Atmosphäre stehen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird im folgenden angegeben.
Bei geschlossenem Verschlußorgan und wenn der Druck des von der Quelle 1 gelieferten Fluids kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, strömt das Fluid im wesentlichen in den Hauptkanal; 2. Ein Teil dieses Fluids zirkuliert jedoch im Kanal 11, tritt über die Öffnung 15 in die Manometerkapsel 10 auf der der Feder 7 gegenüberliegenden Seite der Membran 9 ein und wird dann über den Kanal 12 abgeführt. Der Druck P im Innern der Manometerkapsel 10 wird dann bestimmt durch die Formel
2 1 + s
Hierin bedeuten P der relative Druck des von der Quelle gelieferten Fluids, s der Querschnitt der kalibrierten Öffnung 14 und S der Querschnitt der kalibrierten Öffnung 15.
1 30CK9/Q568
• j ·
Solange unter diesen Bedingungen das Fluid in der Bohrung 12 zirkuliert, bleibt der Wert des Druckes P0 unter dem ',Vert P.
Wenn der Druck P des von der Quelle 1 gelieferten Fluids steigt, nimmt der Druck P bis auf einen kritischen Wert zu, auf den die Feder 7 tariert wurde. Die Verschiebung der Steuerstange 8 für das Ventil 5 ermöglicht ein Schließen der Öffnung 13 durch das Führungslager 16 und führt so zu einer Unterbrechung der Fluidströmung durch die Leitung 12.
Der Druck P im Innern der Manometerkapsel 10 steigt dann plötzlich an und wird dann gleich dem Druck des durch die Quelle 1 gelieferten Fluids. Hieraus folgt eine deutliche Verschiebung der Stange 8, die die Klappe 5 öffnet und so den Druck des den Kanal 2 speisenden Fluids begrenzt.
Nach dieser Ausführungsform wird die Klappe 5 durch einen zylindrischen Teil 5a verlängert, der den Schließvorgang des Kanals 3 während der kleinen Verschiebung der Stange 8 entsprechend dem Schließen der Öffnung 13 des Kanals aufrechterhält.
Fig. 2A zeigt eine Ausführungsvariante, wonach die Steuerstange der Klappe 5 aus den beiden Elementen 8a und 8b zusammengesetzt ist. Eines von diesen trägt ein Langloch 8c, das mit einem am anderen Element festen Zapfen 8d zusammenwirkt. Nach dieser Ausführungsform bleibt, wenn die Wirkungen der Feder 7 und des Druckes auf die Stange 8a sich kompensieren, die Klappe 5 stark gegen ihren Sitz gepreßt, bis die Öffnung 13dank der Wirkung des durch die Quelle 1 gelieferten Fluiddruckes vollständig geschlossen ist.
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Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser Figur sind allein die zur Verschiebung der Stange 8 zur Steuerung der Klappe 5 notwendigen Elemente dargestellt.
Wie beim vorhergehenden Beispiel ist die Steuerstange fest mit der beweglichen Wandung 9 einer Manometerkapsel verbunden und ist der Wirkung der Feder 7 ausgesetzt, die versucht, die Klappe gegen ihren Sitz zu drücken. Die Leitung 11 speist die Manometerkapsel 10 mit Fluid unter Druck über die kalibrierte Öffnung 15. Die Manometerkapsel 10 umfaßt eine zweite bewegliche Wandung 17, die fest mit einer Gleitwelle oder einer Kulisse 18 verbunden ist. Diese Gleitwelle ist von einer kalibrierten Axialbohrung durchbohrt, von der ein Ende über eine Öffnung 14 in die Manometerkapsel 10 zwischen den beiden beweglichen Wandungen 9 und 17 mündet und deren anderes Ende über eine Öffnung 13 radial mit der Außenseite der Manometerkapsel 10 in Verbindung steht.
Eine Feder 19 wirkt auf die Kulisse 18 und hält sie in der dargestellten Lage, was eine Fluidströmung über die Öffnung 13 ermöglicht.
Die Feder 19 ist auf einen Wert tariert, der niedriger als der Tarierungswert der Feder 7 ist.
Die Arbeitsweise ist weiter unten angegeben; die Vorrichtung befindet sich zunächst in der in Fig. 3 dargestellten Lage und hält das Verschlußorgan 5 geschlossen. Solange der Wert P des von der Quelle 1 gelieferten Fluiddrucks kleiner als ein vorbestimmter Wert bleibt, zirkuliert das Fluid in der Leitung 11, in der Kapsel und in der Leitung 12 und wird über die Öffnung 13 abgeführt.
- 8 1 300A9/0568
Der Druck PQ im Innern der Manometerkapsel 10 stellt sich auf einen niedrigeren Wert P, der eine Funktion des kalibrierten Querschnitts S der Öffnung 15 sowie s der Leitung
12 ist. Nimmt der Wert des Drucks P zu und erreicht der Wert des Drucks Pc einen kritischen Wert, auf den die Feder 19 tariert ist, so wird die Kulisse 1B nach oben in der Figur verschoben, was ein Verschließen der Öffnung
13 sowie eine Unterbrechung der Strömung der Manometer-
kapsel 10 nach sich zieht. Der Wert des Druckes P nimmt
plötzlich bis auf den Wert P zu. Die Steuerstange 8 wird ihrerseits durch die Wirkung des Verschlußorgans 5 verschoben.
Fig. 4 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Maßnahme nach der Erfindung auf die selbsttätige Steuerung der Speisung einer von den Auslaßgasen eines Verbrennungsmotors angetriebenen Turbine, wobei diese Turbine einen Kompressor antreibt, der die zum Arbeiten des Motors notwendige Luft liefert.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Verbrennungsmotor, der mit einem Gas wie Luft oder einem Vergasgemisch über eine Ansaugleitung 11 verbunden ist. Um die Zeichnung nicht zu überladen, sind die Einrichtungen zum Einführen des Kraftstoffs nicht dargestellt. Diese Einrichtungen können von der Bauart Vergaser oder Injektor sein und können vor oder hinter dem Kompressor in ebenfalls an sich bekannter Weise angeordnet sein. Die Auslaßgase werden über eine Leitung 22 abgeführt.
Die Aufladung eines Motors 20 kann über einen Kompressor 24 vorgenommen werden, der in Drehantrieb durch eine Turbine 23 steht, die durch die Auslaßgase des Motors betrieben wird. Hieraus folgt, daß die vom Kompressor gelieferte Gasmenge abhängt von der Drehgeschwindigkeit
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-Kk-
der Turbine, d. h. von der die Turbine speisenden Menge des Auslaßgases. Anders ausgedrückt: Durchsatz und Druck des vom Kompressor 24 erzeugten Gases sind mit der Arbeitsdrehzahl N des Motors verknüpft.
Allgemein werden die Charakteristiken des Turbokompressors so gewählt, daß man ein maximales Antriebsmoment bei einem bestimmten Wert N1 des Drehzahlbereichs des Motors erhält. Man muß also die Drehgeschwindigkeit der Turbine steuern, indem man die Menge an Austrittsgas regelt, welches bei Drehzahlen des Motors oberhalb eines Wertes N.. sie durchströmt.
Es ist hierzu bekannt, einen Nebenschlußkreis für die Motorabgase zu verwenden, der eine den Motoreintritt mit dem Turbinenaustritt 23 verbindende Leitung; ein Verschlußorgan für die Nebenschlußleitung sowie eine Steuereinrichtung umfaßt, die das Öffnen dieses Verschlußorgans bei erhöhten Drehzahlen des Motors sicherstellt, um direkt aus der Leitung 22 zum Auslaß 26 eine bestimmte Fraktion der Austrittsgase zu führen.
Entsprechend diesen Ausführungsformen wird die Steuervorrichtung als Punktion des Turbineneintrittsdruckes oder als Punktion des Kompressoraustrittsdruckes betätigt, um ein bestimmtes Gesetz der Druckveränderung am Austritt des Kompressors zu erhalten.
Verwendet man eine Steuervorrichtung nach dem Stand der Technik, beispielsweise die in Pig. 1 gezeigte, bei der die Leitung 11 mit dem Austritt des Kompressors in Verbindung steht, so ist die Entwicklung des Druckes P der Gase am Austritt des Kompressors als Punktion der Motorarbeitsdrehzahl N gleich der strichpunktiert in Fig. 5 gezeigten Kurve I. Man erkennt, daß bei Drehzahlen
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unterhalb N. diese Kurve sich klar von der Kurve II unterscheidet, die dünn dargestellt ist und die die Punktion P = f (N) verdeutlicht, wenn das Verschlußorgan 5 vollkommen geschlossen gehalten wird, d. h., wenn die Klappe 5 mit Kraft gegen ihren Sitz 6 gedrückt wird. Diese Differenz, die aus einer vorzeitigen Öffnung des Verschlußorgans 5, wie weiter oben bereits dargelegt ist, herrührt, zeigt, daß bei niedrigen Arbeitsdrehzahlen des Motors man nicht die maximale Energie der Austrittsgase wiedergewinnt.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, verwendet man als Steuerorgan für die Klappe 5 die Vorrichtung nach der Erfindung. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die verwendete Vorrichtung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungeform. Die Leitung 11 verbindet den Ausgang des Kompressors mit der Manometerkapsel 10, während ein Kanal 28 es ermöglicht, am Turbineneingang die Gase wieder einzuführen, die über den in der Kulisse 16 ausgesparten Kanal 12 zirkuliert sind.
Die Arbeitsweise der Anordnung wird unten mit Bezug auf die Figuren 3> 4 und 5 beschrieben.
Das Verhältnis der Querschnitte der kalibrierten öffnung 15 sowie der Leitung 12 sowie des Tarierungsdrucks der Feder 19 sind so gewählt, daß das Schließen der Öffnung 13 (Fig. 3 ) beim Wert N-, der Arbeitsdrehzahl des Motors stattfindet.
Betrachtet wird zunächst der Fall, daß die Drehzahl des Motors bis auf den Wert N^ steigt.
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Der Druck P0 im Innern der Manometerkapsel 10 beschreibt den Teil OA' der Kurve III - gestrichelt dargestellt. Der Druck Pc ist zu gering, um die Federn 7 und 19 zusammenzudrücken. Die Klappe 5 wird fest auf ihrem Sitz durch die Wirkung der Feder 7 gehalten, die jedes Entweichen des Austrittsgases in die Nebenschlußleitung verhindert. Der Druck P am Austritt .des Kompressors variiert entsprechend dem Teil OA der Kurve II. Wenn die Arbeitsdrehzahl des Motors den Wert N1 erreicht hat, erreicht der Druck P am Austritt des Kompressors den Wert P1, und der Wert P in der Manometerkapsel 10 erreicht den Wert Pp, auf den die Feder 19 tariert wurde. Hieraus folgt eine Verschiebung der Kulisse 18 sowie eine Unterbrechung der Strömung der den Kanal 12 durchströmenden Gase.
Der Druck P in der Manometerkapsel 10 nimmt zu und wird gleich dem Druck P am Austritt aus dem Kompressor 24 und größer als der Wert entsprechend der Tarierung der Feder 7, was zum plötzlichen Öffnen des Ventils 5 führt.
Die Erfahrung zeigt, daß der Druck sich plötzlich auf einen Wert P·^ zwischen P.. und Pp entsprechend dem Punkt B einstellt, der sich im wesentlichen auf der Kurve I befindet.
Eine zusätzliche Erhöhung der Motordrehzahl führt zu einer Erhöhung des Werts der Drucke P und P bis auf einen Steuerwert, der eine Funktion des Durchsatzes des über die Leitung 27 im Bypass geführten Austrittsgases ist. Somit folgt für Werte größer N-j der Wert des Druckes am Austritt aus dem Kompressor 24 und im Innern der Manometerkapsel 10 im wesentlichen der Kurve I.
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Man sieht also, daß bei niedrigen Drehzahlen der Vorrichtung nach der Erfindung es möglich wird, eine größere Energiemenge der Austrittsgase rückzugewinnen und damit eine bessere Aufladung des Motors sicherzustellen. Die so rückgewonnene Energiemenge ist im wesentlichen proportional der zwischen den Kurven I und II begrenzten Fläche, d. h. gleich der Fläche OAP.
Ausgehend von einem Wert größer N^ läßt man den Wert der Motordrehzahl abnehmen und stellt dann experimentell fest, daß der Druck am Austritt aus dem Kompressor 24 und damit in der Manometerkapsel 10 entsprechend der Kurve I bis auf einen Wert Np der Motordrehzahl abnimmt, d. h. bis auf den Punkt C, für den der Wert des Druckes Pp der Tarierung der Feder 19 entspricht. Die Kulisse verschiebt sich in entgegengesetzter Richtung und ermöglicht ein Ausströmen der Gase über die Leitung 12. Der Druck in der Manometerkapsel nimmt plötzlich bis auf den Wert F. entsprechend dem Punkt D' ab. Hierdurch wird die Klappe 5 auf ihren Sitz durch die Feder 7 gedruckt; der Druck am Austritt des Kompressors nimmt "bis auf den Wert Pj- entsprechend dem Punkt Ό zu. Wenn die Drehzahl des Motors unter den Wert Nn fällt, so nimmt der Druck in der Manometerkaiosel 10 entsprechend dem Teil D1O der Kurve III ab, während der Wert des Drucks am Austritt aus dem Kompressor entsprechend dem Teil DO der Kurve II variiert.
Der Wert Np hängt ab von den Charakteristiken des Turbokompressors sowie des Verhältnisses zwischen dem Querschnitt der öffnung 15 und dem der Leitung 12. Allgemein liegt der Wert Np um ein bis zwei Umdrehungen pro Sekunde unter dem Wert N1.
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Die in Pig. 4 dargestellte Ausführungsform bietet den Vorteil, daß in die Manometerkapsel Gase bei einer Temperatur kleiner als der der Austrittsgase eingeführt werden; im Rahmen der Erfindung kann man aber auch die Leitungen 11 und 28 ,jeweils mit dem Eintritt und Austritt der Turbine 23 verbinden.
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Claims (6)

Patentan sprüche :
1. Vorrichtung zum Steuern des Drucks eines Fluids,
das von einer Druckfluidquelle abgegeben wird, die einen Verbraucherkreis speist, mit einer parallel zum Verbraucherkreis liegenden Nebenschlußleitung, einem Verschlußorgan mit zwei Stellungen, dessen erste die Zirkulation
einer Fraktion des Fluids in der Nebenschlußleitung
ermöglicht und die zweite jede Zirkulation des Fluids
in der Nebenschlußleitung unterbindet, und mit einem
Steuerorgan, welches selbsttätig das Verschlußorgan
in die erste Stellung stellt, wenn der Wert des Druckes
größer als ein vorbestimmter Wert wird, wobei das Steuerorgan eine mit der Fluidquelle verbundene Manometerkapsel umfaßt, mit einer Steuerstange für das Verschluß organ,
die fest mit der beweglichen 'Vandung der Manometerkapsel verbunden ist und mit einer tarierten Feder, die dazu
bestimmt ist, das Verschlußorgan in der zweiten Stellung zu halten, wenn der Wert des Druckes größer als der be-
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stimmte Wert wird, dadurch gekennzeichnet daß die Manometerkapsel (10) einerseits eine kalibrierte Öffnung (15) umfaßt, über die sie mit der Pluidquelle in Verbindung steht und andererseits über eine zweite kalibrierte Öffnung (14) verfügt, über welche das in der Manometerkapsel (10) enthaltene Fluid entweichen kann; und daß die Vorrichtung Verschlußorgane für die zweite Öffnung, wenn der Druck in der Manometerkapsel unter Zunahme einen Sollwert, kleiner als der bestimmte Wert erreicht, umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerstange durch ein Führungslager (16) geführt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite kalibrierte Öffnung gebildet wird durch eine kalibrierte Leitung (14) in der Steuerstange (8), die an dem einen Ende innerhalb der Manometerkapsel (K)) und am anderen Ende außerhalb der Manometerkapsel über eine Radialöffnung (13) ausmündet; und daß die Verschlußorgane gebildet werden durch das Führungslager (16), welches die Radialöffnung bei einer Verschiebung der Steuerstange aus der zweiten Stellung des Verschlußorgans überdeckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Manometerkapsel (1O) des weiteren aufweist: eine zweite bewegliche Wandung; eine fest mit dieser zweiten beweglichen Wandung verbundene Kulisse; ein Führungslager für die Kulisse und eine auf den Sollwert tarierte Feder, wobei die zweite kalibrierte Öffnung gebildet wird durch eine kalibrierte Bohrung, die im Innern der Kulisse ausgespart ist, wobei die Bohrung an einem Ende in der Manometerkapsel und am anderen Ende außerhalb der Manometerkapsel über eine Radialöffnung mündet; und daß die Verschluß organe
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gebildet werden durch das Führungslager der Kulisse, welches die Radialöffnung bei Verschieben der Kulisse gegen die Wirkung der tarierten Feder überdeckt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bestimmt zum Steuern der Funktionsweise eines Turbokompressors, der durch die Austrittsgase eines vom Turbokompressor aufgeladenen Motors betätigt ist, wobei die Nebenschlußleitung den Eingang mit dem Ausgang der Turbine verbindet, wenn das Verschlußorgan sich in seiner Öffnungsstellung befindet, dadurch gekennzeichnet , daß die erste kalibrierte öffnung mit dem Ausgang des Kompressors verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite kalibrierte Öffnung mit dem Eintritt des Kompressors verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Verschlußorgan gegen die Wirkung des Drucks der Austrittsgase des die Turbine speisenden Motors öffnet.
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DE19813101656 1980-01-21 1981-01-20 Vorrichtung zum steuern des drucks eines fluids Granted DE3101656A1 (de)

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FR8001370A FR2474193A1 (fr) 1980-01-21 1980-01-21 Dispositif regulateur de la pression d'un fluide

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DE3101656A1 true DE3101656A1 (de) 1981-12-03
DE3101656C2 DE3101656C2 (de) 1992-08-13

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS618421A (ja) * 1984-06-22 1986-01-16 Toyota Motor Corp タ−ボチヤ−ジヤの排気バイパス装置
US5140816A (en) * 1989-05-19 1992-08-25 Natli Enterprises Pty, Ltd. Internal combustion engine turbo charger
US5771679A (en) * 1992-01-29 1998-06-30 Thiokol Corporation Aluminized plateau-burning solid propellant formulations and methods for their use
US5334270A (en) * 1992-01-29 1994-08-02 Thiokol Corporation Controlled burn rate, reduced smoke, solid propellant formulations
US5487273A (en) * 1993-09-13 1996-01-30 Alliedsignal Inc. Turbocharger having pneumatic actuator with pilot valve
DE19535058C1 (de) * 1995-09-21 1996-12-05 Mc Micro Compact Car Ag Brennkraftmaschine mit einem Lader
SE521795C2 (sv) 1999-05-10 2003-12-09 Volvo Lastvagnar Ab Ventilanordning
KR100559510B1 (ko) * 1999-12-31 2006-03-15 현대자동차주식회사 터보차저용 안전장치
US6269805B1 (en) 2000-02-15 2001-08-07 Keith Wilson Manifold spacer
GB2367096B (en) * 2000-09-23 2004-11-24 Abb Alstom Power Uk Ltd Turbocharging of engines
KR100391627B1 (ko) * 2000-12-23 2003-07-12 현대자동차주식회사 터보챠저의 부스트압력 제어장치
US20040182078A1 (en) * 2003-03-21 2004-09-23 Siemens Vdo Automotive, Incorporated Proportional bypass valve, system and method of using with a turbocharged internal combustion engine
US7562527B2 (en) * 2005-10-07 2009-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine with a supercharger
BRPI0520694B1 (pt) * 2005-11-22 2019-02-05 Volvo Lastvagnar Ab motor de combustão interna com tubulação de gás de exaustão
US8640672B2 (en) * 2006-12-20 2014-02-04 Volvo Lastvagnar Ab Engine brake for vehicle
JP5244817B2 (ja) 2006-12-22 2013-07-24 ボーグワーナー インコーポレーテッド バルブ制御装置
IT1397916B1 (it) * 2010-01-29 2013-02-04 Caleffi Spa Dispositivo valvolare a membrana per impianti termici, sistema per l'interruzione di un flusso avente il dispositivo valvolare a membrana, e impianto termico provvisto del sistema di interruzione stesso.
DE102010044683A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-08 Volkswagen Ag Abgasturbolader mit einem Bypassventil
DE102011013429B4 (de) * 2011-03-09 2012-10-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Abblaseventil
DE112013004989T5 (de) * 2012-11-14 2015-07-02 Borgwarner Inc. Ventilanordnung mit Zylinder, der Durchgangsbohrungen aufweist
US9163556B2 (en) * 2013-11-05 2015-10-20 Honeywell International Inc. Turbine wastegate
US9822696B2 (en) * 2015-02-13 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger system having an air-cooled wastegate actuator
GB2548408A (en) 2016-03-18 2017-09-20 Cummins Ltd Turbine arrangement
DE202017104079U1 (de) * 2017-07-07 2017-08-21 Samson Ag Stellantrieb für Prozessventile
CN108547961B (zh) * 2018-06-14 2020-04-28 上海二十冶建设有限公司 蓄水装置的自动启闭阀门及使用方法
US11333254B2 (en) * 2018-12-07 2022-05-17 Tescom Corporation Control valves

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020925A (en) * 1959-12-08 1962-02-13 Worthington Corp Pilot operated regulator mechanism
FR1337654A (fr) * 1962-10-25 1963-09-13 Garrett Corp Appareil de commande du turbo-compresseur à gaz d'échappement qui alimente un moteur à combustion interne
US3272227A (en) * 1964-02-17 1966-09-13 Kobe Inc Pilot operated pressure regulator

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US738161A (en) * 1899-11-20 1903-09-08 Niels Anton Christensen Automatic governor for fluid-compressors.
US2091596A (en) * 1931-09-08 1937-08-31 Clement B Kluppel Relief valve for pumps
US2496577A (en) * 1945-11-01 1950-02-07 Jack & Heintz Prec Ind Inc Oil pressure regulator
US2883998A (en) * 1954-01-14 1959-04-28 Frances J Broughton Vacuum control valve
US3035408A (en) * 1960-01-04 1962-05-22 Garrett Corp Waste gate control for supercharger turbines
US3604446A (en) * 1969-05-26 1971-09-14 Garrett Corp Valve
US3751190A (en) * 1971-11-15 1973-08-07 Fiat Spa Self regulating fluid pump
US4153018A (en) * 1975-07-31 1979-05-08 Ntn Toyo Bearing Co. Ltd. Air flow measuring device for internal combustion engines
US4075849A (en) * 1976-09-01 1978-02-28 The Garrett Corporation Turbocharger regulator
HU175035B (hu) * 1977-02-14 1980-05-28 Autoipari Kutato Intezet Sposob turbokompressornogo zapolnenija dvigatelja vnutrennego sgoranija, rabotajuhhego pri vysokogornykh uslovijakh, a tak zhe takoj dvigatel' dlja osuhhestvlenija sposoba
JPS595772B2 (ja) * 1979-01-10 1984-02-07 株式会社日立製作所 排気バイパス式タ−ボチヤ−ジヤ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020925A (en) * 1959-12-08 1962-02-13 Worthington Corp Pilot operated regulator mechanism
FR1337654A (fr) * 1962-10-25 1963-09-13 Garrett Corp Appareil de commande du turbo-compresseur à gaz d'échappement qui alimente un moteur à combustion interne
US3272227A (en) * 1964-02-17 1966-09-13 Kobe Inc Pilot operated pressure regulator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: "Regelungstechnische Praxis", Band 2, Nr. 3, München, September 1960, S. 111-114 *

Also Published As

Publication number Publication date
US4418535A (en) 1983-12-06
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CH641284A5 (fr) 1984-02-15
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ES8200492A1 (es) 1981-11-01
ES498719A0 (es) 1981-11-01

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