FI68881C - Kompressormatad foerbraenningsmotor saerskilt dieselmotor och foerfarande foer start av motorn och foer reglering av dess hastighet - Google Patents
Kompressormatad foerbraenningsmotor saerskilt dieselmotor och foerfarande foer start av motorn och foer reglering av dess hastighet Download PDFInfo
- Publication number
- FI68881C FI68881C FI811876A FI811876A FI68881C FI 68881 C FI68881 C FI 68881C FI 811876 A FI811876 A FI 811876A FI 811876 A FI811876 A FI 811876A FI 68881 C FI68881 C FI 68881C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- compressor
- engine
- group
- turbine
- opening
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
- F02B37/166—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine the auxiliary apparatus being a combustion chamber, e.g. upstream of turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Description
68881 (57) Saomandrag 1 koopressoraatade fSrbrinningaaotorer, i aynnerhat i dieaelmotorer, l vilka dl aotorna gllnghaitighet oinskar ootorn (1) för loaning av da problem son btror pS Sknlngen av den relativa andelan av dan av turbo-kompresaorn (10«, 10b) aacada Sverladdnlngiluften aataa Bed tryckluft av tvl turbokoopreaaorer (10a och 10b), aom kan bringaa i funktion 1 tur och ordning, och vilkaa kompreaaorer (2a och 2b) parallallt kan nata ootorn (1).
Di turbokoopreiiorn (10a) intä Ir i funktion, lr utglngaa (3a) frXn deaa komprasaor (2a) bringad i komunikation genoo an ahuntledning (32) oad inglngan (11a) till daaa turbln (8a) oad tillhjllp av vantilar (33,34) alter aotavarande organ.
fig:! 'i ,7¾ -Ä - U rO( 27 28p- ~6a , «· ir1—*1 I J-fcg 68881
Kompressorisyöttöinen polttomoottori, varsinkin dieselmoottori, ja menetelmä moottorin käynnistämiseksi ja sen nopeuden säätämiseksi
Kompressormatad förbränningsmotor, särskilt dieselmotor, och 5 förfarande för start av motorn och för regiering av dess hastighet 10 Keksinnön kohteena ovat kompressorisyöttöinen polttomoottori, varsinkin kompressorisyöttöinen dieselmoottori, jossa toisaalta on vähintään kaksi kompressoria, joiden lähdöt voidaan yhdistää rinnan yhteisen liitoskanavan välityksellä moottorin imusarjaan, ja edelleen turbiinit, jotka kukin mekaanisesti käyttävät näitä turbokompressoreita 15 ja muodostavat niiden kanssa turbokompressoriryhmän, ja joiden tulot voidaan yhdistää rinnan yhteisen siirtokanavan välityksellä moottorin pakosarjaan, ja toisaalta välineet, jotka toimivat moottorin läpi virtaavan Ilmamäärän ja kompressoreiden syöttämän koko Ilma-määrän suhdetta kuvaavan jonkin parametrin perusteella, ja jotka 20 on sovitettu sulkemaan tai avaamaan jonkin turbokompressoriryhmän kompressorin lähdön ja liitoskanavan välisen yhteyden ja toisaalta saman ryhmän turbiinin tulon ja siirtokanavan välisen yhteyden mainitun tolmintaparametrln arvon perusteella.
25 Toimintaparametrlksl voidaan valita esim. kompressoriilman paine tai moottoriin sen toimintajaksoa kohden suihkutettu polttoainemäärä (moottorin polttoaineen ruiskupumpun hammastangon asento), tai moottorin pyörimisnopeus nelitahtlmoottorista kyseenollen, tai moottorin läpi menevä ilmamäärä kaksitahtimoottorista kyseenollen.
30 Näiden moottoreiden joukossa keksintö erikoisesti vaikkakaan ei yksinomaan koskee niitä moottoreita, joissa apupalamiskammlolla varustettu haarakanava moottorin ohittaen yhdistää yhteisen liitoskanavan yhteiseen siirtokanavaan.
35 Tällainen moottori on selitetty FR-patenttihakemuksessa n:o 2.322.266, joka on tullut julkiseksi 26.3.1977.
2 68881
Kompressorisyöttöisen moottorin turbokompressoriryhmä, jossa on haa-rakanava kompressorin lähdön yhdistämiseksi ryhmän turbiinin tuloon moottorin täten ohittaen, tai jossa ei ole tällaista haarakanavaa, on kuten tunnettua suunniteltu ja sovitettu siten, että se syöttää vähin-5 tään moottorin läpi menevän maksimi-ilmamäärän. Nelitahtimoottorissa tämä syöttömäärä on maksimissaan moottorin maksiminopeudella. Siinä tapauksessa, että moottorissa on haarakanava, palauttaa kompressori suoraan turbiiniin ylimääräisen ilman, joka ei läpäise mootttoria.
Tämä ylimääräinen ilmansyöttö on ilmeisesti maksimissaan siinä tapa-10 uksessa, että moottori pyörii miniminopeudellaan, tai on sitäkin suurempi kun moottori on pysähdyksissä ja apupalamiskammio toimii. Ylimääräinen ilmansyöttö laimentaa moottorin pakokaasuja ja alentaa täten kaasujen lämpötilaa turbiinin tulossa: jos tämä lämpötila laskee liian alhaiseksi, on näiden kaasujen energia liian pieni, ja turbiini 15 pyörii liian hitaasti tai pysähtyy, jolloin moottori ei enää saa riittävää kompressorisyöttöä ja toimii väärällä tavalla (puhaltaa höyryjä pakoputkistoon, jne.). Jos moottorin tilavuussuhde on suhteellisen pieni, voi moottori jopa pysähtyä.
20 Jotta tällainen tapahtuma ei pääsisi kehittymään, on kompressorinsyöt-töpaine pidettävä määrätyn kynnyksen yläpuolella, jonka arvo on suhteessa moottorin tilavuussuhteeseen, ja tätä varten on turbiiniin vir-taavat kaasut lämmitettävä. Tämä länmitys aikaansaadaan apupalamiskam-mion avulla, johon virtaa haarakanavassa kiertävää ilmaa, ja joka voi 25 polttaa lisäpolttoainemäärän. Tämä kulutettu lisämäärä alentaa kuitenkin moottorin hyötysuhdetta moottorin toimiessa pienellä kuormituksella.
Tämä hyötysuhteen aleneminen on erikoisen merkityksellistä moottoreis-30 sa, joiden on toimittava pitkiä aikoja pienellä kuormituksella. Näin on asianlaita varsinkin moottoreissa, jotka käyttävät aluksia, joilta ajoittain vaaditaan suuria suorituskykyjä. Aluksen käyttämiseksi 35 solmun nopeudella (harvoin esiintyvä tapaus) käytetään esim. moottoria, joka kehittää 4000 kW tehon nopeudella 1600 kierr/min ja kuluttaa 35 näissä olosuhteissa polttoainetta 980 kg/h. Aluksen risteillessä 16 solmun nopeudella (paljon useammin esiintyvä tapaus) tämä sama alus vaatii 382 kW suuruisen tehon nopeudella 731 kierr/min. Näissä olo- 3 68881 suhteissa moottori kuluttaa polttoainetta 99 kg/h. Jos moottorin tilavuussuhde on pieni (esim. 7), on moottorin kompressorinsyöttöpaine pysytettävä määrätyn kynnysarvon yläpuolella polttamalla noin 40 kg/h polttoainetta apupalamiskammiossa. Tämän seurauksena on moottorin ko-5 konaiskulutus tunnissa, toisin sanoen apupalamiskammiossa kulutettu määrä mukaanluettuna, noin kolmanneksen suurempi kuin samantehoisen moottorin kulutus, jonka tilavuussuhde on suurempi (esim. 12), mikä pienentää tämän aluksen hyötysuhdetta risteilyn aikana.
10 Näiden haittojen poistamiseksi olisi eduksi sovittaa kompressorisyöt-tövälineiden syöttämä ilmamäärä moottorin läpi menevään ilmamäärään. Siinä tapauksessa, että moottori on varustettu haarakanavalla, vähennetään näin ollen sitä liikailmamäärää, joka virtaa turbiinin tuloon haarakanavan välityksellä, ja tämän toimenpiteen ansiosta voidaan vä-15 hentää sitä ylimääräistä polttoainemäärää, joka poltetaan apupalamiskammiossa, tai voidaan tulla toimeen jopa kokonaan ilman tätä ylimääräistä polttamista.
Edellä mainitussa FR-patenttihakemuksessa 2.322.266 on tätä varten eh-20 dotettu asennettavaksi rinnan useita turbokompressoriryhmiä, joiden lukumäärä voi olla esim. neljä. Jokaisen turbokompressoriryhmän turbiinin tuloon asennettua sulkuventtiiliä ja saman ryhmän kompressorin lähtöön asennettua sulkuventtiiliä ohjataan välineillä, jotka toimivat moottorin nopeuden perusteella. Täten voidaan ottaa käyttöön suurempi 25 tai pienempi lukumäärä turbokompressoriryhmiä, jolloin jokaisen turbiinin tuloon asennettu sulkuventtiili avautuu mahdollisimman nopeasti, mutta sulkeutuu hitaasti. Lisäksi ryhmän kytkeminen käyttöön tapahtuu moottorin suuremmalla nopeudella kuin saman ryhmän kytkeminen käytöstä. Tällainen moottori on monimutkainen, koska siinä on melko suuri 30 lukumäärä rinnan toimivia turbokompressoriryhmiä ja näihin ryhmiin liittyviä sulkuventtiilejä, ja näitä sulkuventtiilejä on ohjattava eri tavoin sen perusteella, onko kysymys niiden avaamisesta tai niiden sulkemisesta. Jokaisen turbiinin tuloon asennetun sulkuventtiilin ohjaus sulkeutumiseen, vaikkakin tämä tapahtuu suhteellisen hitaasti, aiheuttaa 35 vaaran siitä, että tähän turbiiniin liitetyn kompressorin toimintapiste joutuu pumppausvyöhykkeeseen. Näiden kompressoreiden kestokyvylle kuten tunnettua vaarallisten pumppausilmiöiden vaimentamiseksi ennalta 4 68881 ehdottavat eräät suunnittelijat itse asiassa vuoron perään käyttöön kytkettävien turbokompressoriryhmien lukumäärän suurentamista arvoa neljä suuremmaksi, mikä edelleen monimutkaistaa moottoria ja lisäksi suurentaa toimintahäiriövaaroja.
5
Keksinnön tarkoituksena on sovittaa johdannossa määriteltyä tyyppiä olevat moottorit siten, että ne voivat toimia laajan nopeusalueen puitteissa tunnittaiseila kokonaiskulutuksella, joka pysyy kohtuullisena riippumatta toimintaolosuhteista, ilman että täten aiheutetaan sanotta-10 vaa monimutkaistumista ja ilman vaaraa paineilmakompressoreiden pump-pausilmiöiden esiintymisestä moottorin toiminnan ylimenovaiheissa.
Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on edellä mainittua tyyppiä oleva keksinnön mukainen polttomoottori pääasiallisesti tunnettu siitä, että 15 moottorin toimintaparametrin tunnistavat edellä mainitut välineet on sovitettu siten, että ne samanaikaisesti kuin ne sulkevat jonkin ryhmän kompressorin lähdön ja tämän saman ryhmän turbiinin tulon välisen edellä mainitun yhteyden, yhdistävät ne suoraan oikosulun kautta tämän kompressorin lähdön tämän saman ryhmän turbiinin tuloon, ja että 20 päinvastoin samanaikaisesti kuin ne avaavat tämän yhteyden, sulkevat ne tämän kompressorin lähdön ja mainitun turbiinin tulon välisen oikosulun.
Kun näin ollen yksi turbokompressoriryhmä otetaan käytöstä, jatkaa tä-25 mä ryhmä pyörimistään vähitellen hidastuen, jolloin tämän ryhmän kompressorin syöttämä paineilma poikkeutetaan oikosulun kautta kohti saman ryhmän turbiinia. Yhden tai useamman muun käytössä edellä olevan kompressorin kehittämä liitoskanavassa virtaava paineilma ei täten voi häiritä virtausta siinä kompressorissa, joka on otettu käytöstä. Täten 30 on kokonaan saatu vältetyksi tässä viimemainitussa kompressorissa esiintyvä pumppausilmiö.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan on moottorissa ainoastaan kaksi turbokompressoriryhmää, jotka yleensä ovat samanlaiset, ja 35 jotka voivat olla yksi- tai kaksiportaisia, jolloin ilmaa mahdollisesti jäähdytetään portaiden välillä. Tämän ansiosta voidaan moottoria ja sen apulaitteita yksinkertaistaa ja näin ollen vähentää toimintahäiriö- 5 68881 vaaroja. Tässä tapauksessa voidaan mainitut moottorin jonkin toimin-taparametrin tunnistavat välineet sovittaa ainoastaan toiseen näistä molemmista turbokompressoriryhmistä. Turvallisuussyistä nämä välineet voidaan kuitenkin asentaa symmetrisesti molempiin ryhmiin, minkä ansi-5 osta moottori voidaan käynnistää siinäkin tapauksessa, että toinen näistä ryhmistä joutuu epäkuntoon.
Siinä tapauksessa, että moottorissa on haarakanava, on keksintö erikoisen mielenkiintoinen, kun haarakanava on jaettu kahteen päähaaraan, 10 joista ensimmäinen avautuu laimennysvyöhykkeeseen eli "toisiovyöhykkee-seen", joka sijaitsee virtaussuunnassa katsottuna alavirran puolella apupalamiskammion ylävirran puolella olevasta "ensiövyöhykkeestä", ja joka on varustettu ensimmäisillä kuristusvälineillä, joiden läpi vir-tauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa, ja toinen haara alkaa ensimmäi-15 sen haaran alueelta, joka sijaitsee ensimmäisten kuristusvälineiden ylävirran puolella, ja joka avautuu ensiövyöhykkeeseen toisten kuristusvälineiden kautta, joiden läpivirtauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa, jolloin ensimmäiset kuristusvälineet on sovitettu kehittämään paineenalenemisen, joka on käytännöllisesti katsoen riippumaton haara-20 kanavassa virtaavan ilmamäärän ja yhden tai useamman kompressorin syöttämän koko ilmamäärän suhteesta, mutta joka vaihtelee samassa suunnassa kuin paine, joka vallitsee ensimmäisten kuristusvälineiden ylävirran puolella, ja moottorissa on välineet, jotka keskinäisessä suhteessa vaihtelevat polttoaineen syöttöä ja ilmamäärän syöttöä ensiövyöhyk-25 keeseen.
Tällä tavoin voivat sama apupalamiskairanio ja samat kuristusvälineet toimia yhdistelmänä joko yhden ainoan turbokompressoriryhmän kanssa tai kahden tällaisen ryhmän kanssa.
30
Erikoisen yksinkertainen ratkaisu saavutetaan liittämällä moottorin toimintaparametrin tunnistaviin mainittuihin välineisiin neliteiset jakeluvälineet mainitun ryhmän kompressorin lähdön, saman ryhmän turbiinin tulon, liitoskanavan ja siirtokanavan väliin.
35
Kun moottorin mainittuna toimintaparametrina on moottorin nopeus, sovitetaan moottorin nopeuden tunnistavat välineet edullisesti siten, 6 68881 että ne toimivat likimain moottorin samalla nopeuskynnyksellä ja mahdollisimman nopeasti niiden sekä sulkiessa että avatessa mainitun yhteyden. Tämä yksinkertaistaa huomattavasti näiden välineiden ohjausjärjestelmää.
5
Keksinnön erään erikoisen edullisen rakenteen mukaan on moottorin toi-mintaparametrin tunnistavat välineet yhdistetty käynnistysjärjestel-mään, edullisesti paineilmasuihkulla toimivaan järjestelmään, joka on liitetty siihen turbokompressoriryhmään, joka voidaan kytkeä toimin-10 nasta, niin että tämä käynnistysjärjestelmä voidaan saattaa toimimaan ennen kuin avataan toisaalta tämän ryhmän lähdön ja liitoskanavan välinen yhteys, ja toisaalta tämän saman ryhmän turbiinin tulon ja siirtokanavan välinen yhteys. Tämä rakenne helpottaa moottorin toimintaa ylimenovaiheissa, jotka esiintyvät keskinkertaisella nopeudella tapah-15 tuvan käynnin ja suurella nopeudella tapahtuvan käynnin välillä.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä kompressorisyöttöisen polttomoottorin, varsinkin kompressorisyöttöisen dieselmoottorin käynnistämiseksi ja sen nopeuden säätämiseksi, jossa moottorissa on vähintään kaksi 20 kompressoria, joiden lähdöt voidaan yhdistää rinnan yhteisen liitos- kanavan kautta moottorin imusarjaan, ja apupalamiskammiolla varustettu haarakanava, ja edelleen turbiinit, jotka kukin mekaanisesti pyörittävät yhtä kompressoreista ja muodostavat tämän kanssa turbokompressori-ryhmän, ja joiden tulot voidaan yhdistää rinnan yhteisen siirtokanavan 25 kautta moottorin pakosarjaan ja apupalamiskammion lähtöön, ja tämä menetelmä on tunnettu siitä, että käynnistettäessä käynnistetään ensimmäinen turbokompressoriryhmistä sen jälkeen, kun toinen ryhmä tai toiset ryhmät on oikosuljettu yhdistämällä sen kompressorin tai jokaisen kompressorin lähtö oman turbiininsa tuloon, samanaikaisesti kuin syö-30 tetään polttoainetta apupalamiskammioon riittävässä määrin ja sytytetään tämä polttoaine ensimmäisen ryhmän saattamiseksi toimimaan itsenäisesti sen kompressorin riittävällä syöttöpaineella moottorin käynnistämiseksi, ottaen huomioon tämän viimeksi mainitun tilavuussuhde, - minkä jälkeen moottori käynnistetään ja kiihdytetään, kunnes mootto-35 rin läpi virtaavan ilmamäärän ja kompressoreiden syöttämän koko ilmamäärän suhde saavuttaa ennalta määrätyn kynnysarvon, 7 68881 - minkä jälkeen siitä hetkestä alkaen, jolloin tämän suhteen kynnysarvo on saavutettu ja ohitettu minimiajan kuluessa, toinen turbo-kompressori ryhmä käynnistetään, ja että sen jälkeen, kun tämän tur-bokompressorin pyörimisnopeus tai sen syöttöpaine saavuttaa ensimmäi- 5 sen ennalta määrätyn kynnysarvon, palautetaan tämän toisen turbokom-pressorin normaalit yhteydet, ja kuormitetaan moottoria, - tämän jälkeen käynnistetään vuoron perään muut mahdolliseesti olemassa olevat ryhmät ja palautetaan normaalit yhteydet peräkkäisillä toimintakynnyksillä, 10 - ja tämän jälkeen, kun aikaisemmin ohitettu toimintakynnys tulee yli tetyksi päinvastaisessa suunnassa, oikosuljetaan mahdollisimman nopeasti viimeinen näistä käynnistetyistä turbokompressoriryhmistä ja annetaan moottorin toimia yhden ryhmän tai muiden ryhmien paineilman syöttämänä, ja näin edelleen yhden näistä ryhmistä kytkemiseksi käy-15 töstä tai käyttöön.
Siinä tapauksessa, että haarakanava on jaettu kahteen päähaaraan, joista ensimmäinen avautuu laimennusvyöhykkeeseen eli "toisiovyöhykkeeseen", joka sijaitsee virtaussuunnassa katsottuna alavirran puolella apupala-20 miskammion ylävirran puolella olevasta "ensiovyöhykkeestä", ja joka on varustettu ensimmäisillä kuristusvälineillä, joiden läpivirtauspoikki-leikkaus on vaihdeltavissa, ja toinen haara alkaa ensimmäisen haaran alueelta, joka sijaitsee ensimmäisten kuristusvälineiden ylävirran puolella, ja joka avautuu ensiövyöhykkeeseen toisten kuristusvälineiden 25 kautta, joiden läpivirtauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa, jolloin ensimmäiset kuristusvälineet on sovitettu kehittämään paineenalenemisen, joka on käytännöllisesti katsoen riippumaton haarakanavassa virtaavan ilmamäärän ja yhden tai useamman kompressorin syöttämän koko ilmamäärän suhteesta, mutta joka vaihtelee samassa suunnassa kuin paine, joka val-30 litsee ensimmäisten kuristusvälineiden ylävirran puolella, tunnetaan edellä mainittu menetelmä lisäksi siitä, että joka kerta kun turbokom-pressoriryhmä käynnistetään, pakotetaan ensimmäiset kuristusvälineet hetkellisesti asettumaan niiden täysin avoimeen asentoon.
35 Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisten kaaviollisten piirustusten perusteella.
8 68881
Piirustusten kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön mukaisen moottorin oleellisia elementtejä niissä eri asennoissa, joissa ne sijaitsevat riippuen siitä, onko moottorin nopeus joko suhteellisen pieni tai suhteellisen suuri.
5
Kuvio 3 esittää kuvioiden 1 ja 2 mukaisen moottorin paineöljyohjausjärjestelmää kuviota 1 vastaavassa asennossa olevana.
Kuvio 4 esittää kuvion 3 erästä osaa kuviota 2 vastaavassa asennossa 10 olevana.
Kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaisen moottorin käynnistys- ja nopeudensäätömenetelmää.
15 Kuvio 6 esittää kuvioiden 1 ja 2 mukaisen moottorin erään yksityiskohdan vaihtoehtoista ratkaisua.
Kuvioiden 1 ja 2 näyttämässä kompressorisyöttöisessä dieselmoottorissa on: 20 kaksi kompressoria 2a ja 2b, joiden lähdöt 3a ja 3b voidaan yhdistää yhteisen liitoskanavan 4 välityksellä moottorin 1 imusarjaan 5 (yksinkertainen tai kaksinkertainen), ja edullisesti myös haarakanavaan 6, jossa on apupalamiskammio 7, 25 samoin kuin kaksi turbiinia 8a ja 8b, jotka kumpikin esim. yhteisen akselin 9a tai 9b välityksellä mekaanisesti käyttävät jompaakumpaa kompressoria 2a,2b ja täten muodostavat tämän kompressorin kanssa turbo-kompressoriryhmän 10a tai 10b, ja joiden turbiinien tulot 11a ja 11b 30 voidaan yhdistää yhteisen siirtokanavan 12 välityksellä moottorin 1 pakosarjaan 13 (yksinkertainen tai kaksinkertainen) ja apupalamiskam-mion 7 lähtöön 14, ja moottorin 1 nopeuden tunnistavat ei-kuvatut välineet, jotka on sovitet-35 tu katkaisemaan tai avaamaan yhteyden toisaalta ryhmän 10a kompressorin 2a lähdön 3a ja liitoskanavan 4 välillä, ja toisaalta saman ryhmän 10a turbiinin 8a tulon 11a ja siirtokanavan 12 välillä, riippuen siitä, 9 68881 onko moottorin 1 nopeus pienempi tai suurempi. Painesyöttöilman jäähdytin 15 on yleensä sovitettu imusarjan 5 ylävirran puolelle.
Moottorin nopeuden tunnistavina välineinä voidaan käyttää mitä tahan-5 sa takometrijärjestelmää, kuten keskipakosäädintä tai takometristä dynamoa, tai hammaspyöräpumpun alavirran puolella vaikuttavalle öljyn-paineelle herkkää laitetta.
Apupalamiskammio 7 on edullisesti sovitettu FR-patenttihakemuksen n:o 10 79 31038 mukaan, hakupäivä 19.12.1979 (ei vielä tullut julkiseksi). Tä mä kammio 7 on suunnassa ylävirran puolelta alavirran puolelle jaettu ensiövyöhykkeeseen 16 ja toisiovyöhykkeeseen 17 eli laimennusvyöhykkeeseen. Haarakanava 6 on jaettu kahteen päähaaraan 6a ja 6b. Ensimmäinen haara 6a avautuu toisiovyöhykkeeseen 17, ja siinä on ensimmäiset kuris-15 tusvälineet 18, joiden läpivirtauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa. Toinen haara 6b alkaa ensimmäisen haaran 6a alueelta, joka sijaitsee ensimmäisten kuristusvälineiden 18 ylävirran puolella ja avautuu ensiövyöhykkeeseen 16 toisten kuristusvälineiden 19 välityksellä, joiden läpivirtauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa. Näissä toisissa kuristus-20 välineissä 19 on vastakkain sijaitsevat aukot 20 ja 21, jotka on tehty vastaavasti sisäpuoliseen lieriömäiseen vaippaan 22, joka ainakin osittain rajoittaa ensiövyöhykkeen 16 erästä osaa, ja ulkopuoliseen lieriömäiseen vaippaan 23, joka ainakin osittain rajoittaa liitoskanavaa 4. Vähintään yksi polttoaineinjektori 24 avautuu ensiövyöhykkeeseen 16 25 vastakkain olevien kuristusaukkojen 20,21 välittömässä läheisyydessä, ja johto 25 syöttää nestemäistä polttoainetta tähän injektoriin. Moottorissa on välineet, jotka vaihtelevat suhteessa toisiinsa yhden tai useamman injektorin 24 polttoainesyöttöä ja siirtämällä vaippoja 22 ja 23 toisiinsa nähden sitä ensiövyöhykkeeseen 16 tulevaa ilmamäärää, 30 joka virtaa vastakkain olevien aukkojen 20,21 yhteisen vapaan läpivir-tauspoikkileikkauksen kautta.
Haarakanavan 6 ensimmäistä haaraa 6a rajoittaa kotelo 26, johon on puhkaistu reikä, jonka reuna muodostaa istukan, jonka kanssa yhteistoimii 35 tästä istukasta alavirran puolella sijaitseva sulkukiekko 28. Tämä sul-kukiekko 28 on kiinni tasapainotusmännässä 29, joka läpäisee istukan 27, samoin kuin tiivisteen 30 välityksellä liitoskanavan 4 seinämän.
10 68881 Männällä 29 varustettu kiekko 28, joka toimii ensimmäisenä kuristusvä-lineenä 18, on tasapainossa vertauspaineen vaikutuksesta, joka kohdistuu männän 29 ylä- eli ulkopuolen, ja niiden paineiden vaikutuksesta, jotka vallitsevat sulkukiekon 28 ylävirran puolella (paine P^) ja 5 alavirran puolella (paine P^), ja jotka vaikuttavat vastaavasti kiekon 28 yläpintaan ja alapintaan. Jos männän 29 poikkileikkaus merkitään s ja kiekon 28 poikkileikkaus merkitään S, saadaan kiekon 28 ja männän 29 tasapainoehdot seuraavasia yhtälöstä: 10 P2 ~ P7 . _!_ (1) P~ - P s 2 o Nähdään täten, että kiekon 28 muodostamat ensimmäiset kuristusvälineet 18 kykenevät kehittämään paineenalenemisen P^ - P^, joka on käytännölli-15 sesti riippumaton haarakanavasta 6 virtaavan ilmamäärän ja kompresso-reiden 2a,2b syöttämän koko ilmamäärän suhteesta, mutta joka vaihtelee samassa suunnassa kuin näiden ensimmäisten kuristusvälineiden 18 ylävirran puolella vallitseva paine 20 Haarakanavan 6 haara 6a liittyy jälleen haaraan 6b toisiovyöhykkeen 17 alueella aukkojen 31 kautta siten, että näistä aukoista virtaava ilma laimentaa ensiövyöhykkeestä 16 tulevia palamiskaasuja.
Pakosarja 13 ja apupalamiskammion 7 toisiovyöhyke 17 avautuvat molem-25 mat mainittuun siirtokanavaan 12.
Yhteen tai useampaan injektoriin 24 syötetyn polttoainemäärän ja vastakkain olevien aukkojen läpi syötetyn ilmamäärän vaihtelemiseksi suhteessa toisiinsa voidaan käyttää ratkaisuja, jotka on tunnettu em. FR-30 patenttihakemuksesta 79 31038 tai US-patentista 4.026.115.
Täten saadaan polttomoottori, jonka toiminta seuraavassa selitetään edellyttäen, että molemmat kompressorit 2a,2b toimivat.
35 Kompressoreiden 2a,2b syöttämä ilma jakautuu kahdeksi virraksi, eli moottorin 1 läpi virtaavaksi ilmaksi, joka menee uudelleen turbiinei-hin 8a,8b haarakanavan 6 kautta. Tämä lisävirta jakautuu uudelleen kah- n 63881 tia: ensimmäiseen osaan, joka syöttää ensiövyöhykettä 16 vastakkain olevien aukkojen 20,21 kautta, edullisesti stökiometrisessä suhteessa yhden tai useamman injektorin 24 syöttämään polttoaineeseen, ja toiseen osaan, joka virtaa toisiovyöhykkeeseen 17 aukkojen 31 kautta, jol-5 loin lisävirran tämä toinen osa on ennalta virrannut kuristusvälinei-den 18 läpi ja nyt laimentaa ensiövyöhykkeestä 16 tulevia erittäin kuumia palamiskaasuja. Moottorin 1 kiihtyessä moottorin läpi virtaava ilmamäärä suurenee ja haarakanavassa 6 virtaava lisäilmamäärä pienenee. Ensimmäiset kuristusvälineet 18 sulkeutuvat täten vähitellen ja pienen-10 tävät yhä enemmän toisiovyöhykkeeseen 17 syötettyä ilmamäärää. Ensiö- vyöhykkeeseen 16 syötetty ilma, jonka määrä riippuu ainoastaan paineesta ja täten moottorin 1 kuormituksesta (eikä sen nopeudesta) varmistaa edelleen palamisen tässä ensiövyöhykkeessä 16 olosuhteissa, jotka mahd-dollisimman läheisesti vastaavat stökiometristä suhdetta.
15
Tilanteen ollessa tällainen sovitetaan keksinnön mukaan moottorin 1 nopeuden tunnistavat mainitut välineet siten, että samalla kuin ne katkaisevat toisaalta ryhmän 10a kompressorin 2a lähdön 3a ja liitoskanavan välisen yhteyden ja toisaalta saman ryhmän 10a turbiinin 8a tulon 11a 20 ja siirtokanavan 12 välisen yhteyden, yhdistävät ne oikosulun 32 kautta tämän kompressorin 2a lähdön 3a turbiinin 8a tuloon 11a (kuvio 1). Nämä moottorin 1 nopeuden tunnistavat välineet sovitetaan puolestaan myös siten, että samalla kuin ne avaavat yhteyden toisaalta kompressorin 2a lähdön ja liitoskanavan 4 ja toisaalta turbiinin 8a tulon 11a 25 ja siirtokanavan 12 välillä, sulkevat ne kompressorin 2a lähdön 3a ja turbiinin 8a ja tulon 11a välisen oikosulun 32 (kuvio 2).
Kuten kuvioissa l ja 2 on kaaviollisesti näytetty, voidaan mainittuihin moottorin 1 nopeuden tunnistaviin välineisiin liittää joko kaksi 30 kolmitieventtiiliä 33 ja 34, jotka on muodostettu esim. kääntyvistä läpistä, jotka asennetaan vastaavasti kompressorin 2a lähtöön 3a ja turbiinin 8a tuloon lla, tai voidaan edullisemmin käyttää neliteistä jakelulaitetta 35, joka on kuvattu kuvioissa 3 ja 4 suuremmassa mittakaavassa kuin turbokompressoriryhmä. Näitä venttiilejä 33,34 tai tätä 35 jakelulaitetta 35 ohjataan moottorin 1 nopeuden perusteella seuraavassa selitettävällä tavalla.
12 68881
Kuvioiden 3 ja 4 näyttämässä suoritusmuodossa on oletettu, että nelitei-nen jakelulaite 35 on liukuluistityyppiä 36, mutta voidaan yhtä hyvin myös käyttää pyörivällä kartiolla varustettua jakelulaitetta. Kuvioissa 3 ja 4 nähdään kuvioiden 1 ja 2 elementit 2a,3a,4a,8a,9a,10a,1la ja 5 12, joita ei enää selitetä uudelleen. Kuvioissa on edelleen näytetty kompressorin 2a ja turbiinin 8a vastaavat roottorit 37a ja 38a, jotka molemmat on kiinnitetty akseleille 9a.
Luisti 36 siirtyy kotelossa 39, jossa on neljä aukkoa 40,41,42 ja 43, 10 jotka ovat yhteydessä vastaavasti liitoskanavaan 4 (kompressori-ilman syöttö paineella > siirtokanavaan 12 (pako- ja palamiskaasut paineella P^), kompressorin 2a lähtöön 3a ja turbiinin 8a tuloon 11a. Luisti 36 läpäisee kaksi reikää 44 ja 45, ja luistissa on pituussuuntainen ontelo (eli kouru) 46, joka on suunnattu kohti aukkoja 42 ja 43, kun 15 taas aukot 40 ja 41 avautuvat luistin toisella sivulla.
Yhdistelmä on sellainen, että: - ontelo 46 yhdistää aukon 42 aukkoon 43, toisin sanoen kompressorin 20 2a lähdön 3a turbiinin 8a tuloon 11a, jolloin aukot 44 ja 45 sijaitsevat kotelon 39 täyteläisten osien kohdalla (kuvio 3, jonka asento vastaa kuvion 1 asentoa), - tai aukko 44 saattaa aukon 42 aukon 40 yhteyteen, toisin sanoen yh-25 distää kompressorin lähdön 3a liitoskanavaan 4, ja toisaalta aukko 45 yhdistää aukon 41 aukkoon 43, toisin sanoen yhdistää siirtokanavan 12 turbiinin 8a tuloon 11a, jolloin ontelo 46 sijaitsee kotelon 39 täyteläisten osien kohdalla (kuvio 4, jonka asento vastaa kuvion 2 asentoa).
30
Aukon 45 pidennyksenä on edullisesti lieriömäinen vaippa 66, jonka kak-soistehtävänä on toisaalta ohjata kuumien kaasujen virtausta turbiinissa 8a siten, että vältetään kaasusuihkun iskeytyminen onteloon 46, ja toisaalta vähentää minimiinsä kuumien kaasujen kosketus luistin 36 me-35 kaanisten osien kanssa. Tämän luistin ollessa oikosulkuasennossaan (kuvio 3), jolloin tämä luisti paineiden ja vaikutuksesta painautuu kotelon 39 siihen pintaan 67, joka on suunnattu kohti turbiinia 8a, 13 68881 painautuu myös vaippa 66 tähän pintaan ja estää ilman taa kaasun (P^) vuotamisen onteloon 46 ja edelleen ulkoilmaan pysähdyksissä olevan turbokompressorin 10a läpi. Kuristusvälineiden 18 kehittämä paineenale-neminen, jonka tehtävänä on puhaltaa moottori 1 puhtaaksi (P^ on suurem-5 pi kuin P^), puhaltaa samalla raitista ilmaa neliteiseen jakelulaittee-seen 35, mikä estää kaasujen virtauksen mekanismiin ja vähentää täten sen karstautumista sekä helpottaa sen jäähdyttämistä. On huomattava, että vaipalla 66 saavutetaan samat edut siinä tapauksessa, että käytetään pyörivällä kartiolla varustettua jakelulaitetta.
10
Neliteinen jakelulaite 35 (luistilla tai kartiolla toimiva) tai molemmat kolmitieventtiilit 33,34 ohjataan edullisesti järjestelmän 57 avulla (kuvio 3), joka kykenee mittaamaan moottorin 1 nopeuden ja kehittämään sähköisen ohjaussignaalin, kun moottorin 1 nopeus sekä sen 15 kiihtyessä että sen hidastuessa ylittää käytännöllisesti katsoen saman kynnyksen N.
Moottorin 1 nopeuden tunnistavat välineet on edelleen edullisesti yhdistetty käynnistysjärjestelmään, joka voi olla sähköistä tai hydrau-20 lista tyyppiä (Pelton-pyörä), mutta joka edullisesti on paineilmasuitikulla toimivaa tyyppiä, joka tunnetaan nimellä "apusuihku". Tällainen järjestelmä, joka kaaviollisesti on esitetty kuvion 3 kohdassa 47a, kykenee kohdistamaan kompressorin 2a roottorin 37a siivistöön ilmasuih-kun, joka on suunnattu siten, että se käynnistää kompressorin 2a ja 25 siihen liittyvän turbiinin 8a muodostaman yhdistelmän sopivaan suuntaan.
Tätä varten voidaan paineilmasäiliö 48 (jonka paine on esim. 4 MPa) yhdistää sähköventtiilin 49 ja paineenalentimen 68 kautta suoraan käyn-30 nistysjärjestelmään 47a, ja aukon 50 välityksellä kaksitoimisen väki-vivun 52 männän 51 jompaankumpaan sivuun. Tämä mäntä 51 on varrella 53 kytketty vetoluistiin 36 ja se voidaan toisesta päästään yhdistää kol-mitie-sähköventtiilin 54 välityksellä joko paineöljyjohdotukseen 55 tai pienen paineen alaiseen paluupiiriin 69 kalibroidun aukon 56 kaut-35 ta. Molemmat sähköventtiilit 49 ja 54 saavat ohjauksensa järjestelmästä 57.
14 68881
Alkaen kuvion 3 näyttämästä asennosta, jossa turbokorapressoriryhmä 10a on pysähdyksissä ja sähköventtiili 54 on asennossa, joka yhdistää pai-neöljyjohdotuksen 55 männän 51 alapintaan, ja olettaen, että järjestelmä 57 ilmaisee, että moottorin 1 nopeus ylittää kriittisen kynnyksen, 5 antaa tämä järjestelmä signaalin sähköventtiileihin 49 ja 54. Tämä signaali saattaa sähköventtiilin 49 yhdistämään paineilmasäiliön 48 samalla sekä käynnistysjärjestelmään 47a, joka vaikuttaa välittömästi kompressorin 2a roottoriin 37a, että männän 51 yläpuolella olevaan tilaan. Samanaikaisesti sähköventtiili 54 on asennossa, joka saattaa män-10 nän 51 alapuolella olevan tilan yhteyteen paluupiirin 69 kanssa kalibroidun aukon 56 välityksellä. Tämän seurauksena mäntä 51 siirtää luistin 36 kuvion 4 näyttämään asentoon riittävästi hidastettuna siten, että turbokompressoriryhmä 10a käynnistyy samana hetkenä, jolloin sen turbiini 8a alkaa vastaanottaa kuumia kaasuja, kun luisti 36 saapuu kuvion 15 4 näyttämään asentoon. Tämän jälkeen sähköventtiili 49 sulkeutuu, ja il ma, joka edullisesti otetaan kompressorin 2a painepuolelta aukon 47a kautta, pitää männän 51 yläpinnan paineenalaisena (kuten kaaviollises-ti on katkoviivoin piirretyin nuolin näytetty kuviossa 3).
20 Alkaen kuvion 4 näyttämästä asennosta, jossa turbokompressoriryhmä 10a toimii, ja olettaen, että järjestelmä 57 ilmaisee, että moottorin 1 nopeus on alentunut kriittisen kynnyksen alapuolelle, antaa tämä järjestelmä 57 signaalin sähköventtiiliin 54, joka asettuu asentoon, joka uudelleen yhdistää paineöljyjohdotuksen 55 männän 51 yläpuolella olevan 25 tilan kanssa, jolloin yhdistelmä palautuu kuvion 3 näyttämään asentoon.
Seuraavassa selitetään moottorin 1 käynnistys ja sen nopeudensäätö kuvion 5 avulla, jossa on esitetty kuvioiden 1,2 ja 3 oleelliset elementit. Kompressori 2b on varustettu samanlaisella käynnistysjärjestelmäl-30 lä 47b kuin kompressorin 2a järjestelmä 47a.
Kaksi sähköventtiiliä 58a ja 58b on sovitettu kahteen johdotukseen 59a ja 59b, jotka yhdistävät paineilmasäiliön 48 molempiin käynnistysjärjes-telmiin 47a ja 47b. Apujohdotus 60 yhdistää toisiinsa johdotusten 59a 35 ja 59b ne osat, jotka sijaitsevat sähköventtiilien 58a ja 58b alavirran puolella. Tässä apujohdotuksessa 60 on kaksi sähköventtiiliä 61a ja 61b, joiden välillä on johdotus 62. Tämä johdotus päättyy kammioon is 688 81 63, johon männän 29 yläosa työntyy. Tämä kammio 63 on yhdistetty ympäröivään ilmatilaan kalibroidun vuotoaukon 64 kautta. Sähköventtiili 65 on asennettu polttoainejohtoon 25, joka syöttää apupalamiskammiota 7.
5 Moottorin 1 ollessa pysähdyksissä sähköventtillit 58a ja 58b ovat kiinni. Ennen moottorin 1 käynnistämistä jakelulaite 36 ohjataan kuvion 3 näyttämään asentoon saattamalla männän 51 takapinta yhteyteen paine-johdotuksen 55 kanssa sähköventtiilin 54 avulla, minkä jälkeen ensin turbokompressoriryhmä 10b käynnistetään pitämällä sähköventtiili 58a 10 suljettuna ja avaamalla sähköventtiili 58b siten, että käynnistysjärjestelmä 47b puhaltaa paineilmaa kompressorin 2b roottorin siivistöön. Pyöriessään tämä kompressori syöttää ilmaa apupalamiskammion 7 ensiö-vyöhykkeeseen 16 aukkojen 20,21 kautta ja toisiovyöhykkeeseen 17 aukkojen 31 kautta. Avaamalla sähköventtiili 61b johdetaan paineilmaa kam-15 mioon 63, joka kalibroidun aukon 64 vaikutuksesta joutuu paineenalaiseksi. Aukko 64 voidaan mitoittaa siten, että kuristusvälineet 18 ovat täysin avoimet, mikä antaa suurimman mahdollisen poikkileikkauksen haarakanavalle 6 turbokompressorin 10b käynnistysvaiheen aikana. Kun sähköventtiili 61b (tai 61a) sulkeutuu, joutuu kammio 63 uudelleen il-20 mastollisen paineen alaiseksi aukon 64 kautta, ja kuristusvälineet 38 palautuvat jälleen normaaliin säätötoimintaansa edellä esitetyn yhtälön (1) mukaan. Sähköventtiili 61b avataan samalla kertaa kuin sähkö-venttiili 58b paineilman johtamiseksi kammioon 63 ja täten venttiilin 27,28 avaamiseksi, minkä jälkeen avataan sähköventtiili 65 siten, että 25 yksi tai useampi injektori 24 syöttää riittävästi polttoainetta turbo-kompressoriryhmän 10b pitämiseksi omatoimisesti käynnissä, samalla kuin apupalamiskammio sytytetään. Sen jälkeen, kun turbokompressoriryhmä 10b pyörii omatoimisesti, suljetaan sähköventtiili 58b.
30 Tämän jälkeen käynnistetään moottori 1, joka tällöin imee kompressorin 2b kehittämää paineilmaa, ja moottori kiihdytetään risteilynopeuteensa (joka on pienempi kuin edellä määritelty kriittinen kynnys).
Jos järjestelmä 57 (kuvio 3) tunnistaa, että moottorin 1 nopeus ohit-35 taa kriittisen kynnyksen, avataan sähköventtiili 58a siten, että moottorin kuormitus lisääntyy ja näin ollen turbokompressoriryhmän 10a paine suurenee. Kun tämän turbokompressorin 10a määrätty paine on saavu- i6 6 8 8 81 tettu, kytketään tämä turbokompressori käyttöön siirtämällä luisti 36 kuvion 3 näyttämästä asennosta kuvion 4 näyttämään asentoon. Koska tämä turbokompressori syöttää raitista ilmaa haarakanavaan 6, antaa apupa lamiskammi o 7 tehoa turbiinille 8a samalla kuin sähköventtiili 58 on 5 kiinni. Moottori 1 kuormitetaan sen normaalinopeuteen.
Haluttaessa palata risteilykäyttöön eristetään turbokompressori 10a siirtämällä luisti 36 kuvion 4 näyttämästä asennosta kuvion 3 näyttämään asentoon.
10
Moottorin pysäyttämiseksi keskeytetään polttoaineen syöttö moottoriin samoin kuin apupalamiskammioon 7.
Keksintö ei tietenkään rajoitu edellä selitettyihin suoritusmuotoihin. 15 Yhden ainoan portaan asemesta voi kumpikin turbokompressoriryhmä 10a, 10b toimia kompressorisyöttöryhmän toisena portaana, kuten kuviossa 6 on kaaviollisesti esitetty turbokompressoriryhmän 10a yhteydessä. Ensimmäinen porras käsittää kompressorin 70a, jonka välijäähdyttimellä 72 varustettu paineilmajohto 71a avautuu kompressorin 2a tuloon. Tur-20 biinin 8a lähtö on johdolla 73a yhdistetty turbiinin 74a tuloon, joka turbiini mekaanisesti käyttää kompressoria 70a ja muodostaa tämän kanssa ensimmäisen portaan.
Jakelulaitetta 35 tai venttiilejä 33,34 voitaisiin myös ohjata paitsi 25 moottorin 1 nopeuden perusteella myös moottorin jonkin toisen toiminta-parametrin mukaan, joista parametreistä edellä on esitetty eräesi-merkkejä.
Vaikka keksintö on erikoisen mielenkiintoinen siinä tapauksessa, että 30 moottorissa 1 on haarakanava 6 ja tässä oleva apupalamiskammio 7, eivät nämä elementit 6 ja 7 ole välttämättömiä keksinnön soveltamiseksi.
Claims (9)
1. Kompressorisyöttöinen polttomoottori, varsinkin kompressorisyöttöinen dieselmoottori, jossa toisaalta on vähintään kaksi kompressoria (2a,2b), joiden lähdöt (3a,3b) voidaan yhdistää rinnan yhteisen liitoskanavan (4) välityksellä moottorin (1) imusarjaan (5), ja edelleen turbiinit (8a,8b), 5 jotka kukin mekaanisesti käyttävät näitä turbokompressoreita ja muodostavat niiden kanssa turbokompressoriryhmän (10a, 10b), ja joiden tulot (11a,11b) voidaan yhdistää rinnan yhteisen siirtokanavan (12) välityksellä moottorin (1) pakosarjaan (13), ja toisaalta välineet, jotka toimivat moottorin läpi virtaavan ilmamäärän ja kompressoreiden syöttämän 10 koko ilmamäärän suhdetta kuvaavan jonkin parametrin perusteella, ja jotka on sovitettu sulkemaan tai avaamaan jonkin turbokompressoriryhmän (10a,10b) kompressorin (2a,2b) lähdön (3a,3b) liitoskanavan (4) välisen yhteyden ja toisaalta saman ryhmän turbiinin tulon (11a, 11b) ja siirtokanavan (12) välisen yhteyden mainitun toimintaparametrin arvon perus-15 teella, tunnettu siitä, että moottorin toimintaparametrin tunnistavat edellä mainitut välineet on sovitettu siten, että ne samanaikaisesti kuin ne sulkevat jonkin ryhmän kompressorin lähdön (3a,3b) ja tämän saman ryhmän turbiinin tulon (11a, 11b) välisen edellä mainitun yhteyden, yhdistävät ne suoraan oikosulun (32) kautta tämän kompressorin 20 lähdön (3a,3b) tämän saman ryhmän turbiinin tuloon, ja että päinvastoin samanaikaisesti kuin ne avaavat tämän yhteyden, sulkevat ne tämän kompressorin lähdön (3a,3b) ja mainitun turbiinin tulon (11a, 11b) välisen oikosulun (32)-
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että apupalamiskammiolla (7) varustettu haarakanava (6) yhdistää yhteisen liitoskanavan (4) yhteiseen siirtokanavaan (12) moottorin (1) ohittaen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että nämä molemmat turbokompressoriryhmät (10a, 10b) ovat samanlaiset .
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen polttomoottori, t u n -35 n e t t u siitä, että moottorin (1) toimintaparametrin tunnistavissa ,. 68881 välineissä on neliteiset jakeluvälineet (35) edellä mainitun ryhmän kompressorin lähdön (3a,3b), saman ryhmän turbiinin tulon (11a,11b), liitoskanavan (4) ja siirtokanavan (12) välillä.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen polttomoottori, jossa moot torin (1) toimintaparametrinä on moottorin pyörimisnopeus, tunnettu siitä, että moottorin nopeuden tunnistavat välineet on sovitettu vaikuttamaan likimain moottorin samalla kynnysnopeudella ja mahdollisimman nopeasti sekä niiden sulkiessa että avatessa mainitun 10 yhteyden.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen polttomoottori, tunnettu siitä, että moottorin (1) toimintaparametrin tunnistavat välineet on yhdistetty käynnistysjärjestelmään (47a,47b), edullisesti 15 paineilmasuihkun avulla toimivaan järjestelmään, joka on liitetty siihen kompressoriryhmään (10a,10b), joka on tarkoitettu kytkettäväksi käytöstä siten, että tämä käynnistysjärjestelmä (47a,47b) saatetaan toimimaan ennen kuin avataan toisaalta tämän ryhmän kompressorin lähdön (3a,3b) ja liitoskanavan (4) välinen yhteys ja toisaalta saman ryhmän turbiinin 20 tulon (11a,11b) ja siirtokanavan (12) välinen yhteys.
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen polttomoottori, tunnet tu siitä, että jakelulaite (35) on muodostettu laatikosta (39) ja tähän laatikkoon (39) nähden liikkuvasta elimestä (36), että laatikon (39) 25 toisessa sivussa on ensimmäinen aukko (40), joka on yhteydessä liitos-kanavaan (4) ja toinen aukko (41), joka on yhteydessä siirtokanavaan (12), ja laatikon toisessa sivussa on kolmas aukko (42), joka on yhteydessä kompressorin lähtöön (3a) ja neljäs aukko (43), joka on yhteydessä oikosuljettavan ryhmän turbiinin tuloon (11a), että liikkuvan elimen 30 (36) läpäisee ensimmäinen reikä (44), joka voi saattaa ensimmäisen aukon (40) yhteyteen kotelon (39) kolmannen aukon (42) kanssa, ja toinen reikä (45), joka kykenee saattamaan kotelon toisen aukon (41) yhteyteen kotelon neljännen aukon (43) kanssa, ja tässä elimessä on ontelo (46), joka kykenee aikaansaamaan kolmannen (42) ja neljännen aukon (43) välisen 35 oikosulun, ja että toinen reikä (45) on pidennetty ontelossa vaipalla (66), joka pääsee vapaalla päällään painautumaan kotelon (39) vastaavaan pintaan. 68881 19
8. Menetelmä kompressorisyöttöisen polttomoottorin, varsinkin kompres-sorisyöttöisen dieselmoottorin käynnistämiseksi ja sen nopeuden säätämiseksi, jossa moottorissa (1) on vähintään kaksi kompressoria (2a,2b), joiden lähdöt (3a,3b) voidaan yhdistää rinnan yhteisen liitoskanavan (A) 5 kautta moottorin imusarjaan (5), ja apupalamiskammiolla (7) varustettu haarakanava (6), ja edelleen turbiinit (8a,8b), jotka kukin mekaanisesti pyörittävät yhtä kompressoreista (2a,2b) ja muodostavat tämän kanssa turbokompressoriryhmän (10a, 10b), ja joiden tulot (11a,11b) voidaan yhdistää rinnan yhteisen siirtokanavan (12) kautta moottorin (1) pako-10 sarjaan ja apupalamiskammion (7) lähtöön (IA), tunnettu siitä, että käynnistettäessä käynnistetään ensimmäinen turbokompressoriryhmistä (10a,10b) sen jälkeen, kun toinen ryhmä tai toiset ryhmät on oikosul-jettu yhdistämällä sen kompressorin tai jokaisen kompressorin lähtö (3a,3b) oman turbiininsa tuloon (11a,11b), samanaikaisesti kuin syöte-15 tään polttoainetta apupalamiskammioon (7) riittävässä määrin ja sytytetään tämä polttoaine ensimmäisen ryhmän saattamiseksi toimimaan itsenäisesti sen kompressorin riittävällä syöttöpaineella moottorin (1) käynnistämiseksi, ottaen huomioon tämän viimeksi mainitun tilavuussuhde, - minkä jälkeen moottori (1) käynnistetään ja kiihdytetään, kunnes 20 moottorin (1) läpi virtaavan ilmamäärän ja kompressoreiden (2a,2b) syöttämän koko ilmamäärän suhde saavuttaa ennalta määrätyn kynnysarvon , - minkä jälkeen siitä hetkestä alkaen, jolloin tämän suhteen kynnysarvo on saavutettu ja ohitettu minimiajan kuluessa, toinen turbokom- 25 pressoriryhmä käynnistetään, ja että sen jälkeen, kun tämän turbokom- pressorin pyörimisnopeus tai sen syöttöpaine saavuttaa ensimmäisen ennalta määrätyn kynnysarvon, palautetaan tämän toisen turbokompres-sorin normaalit yhteydet, ja kuormitetaan moottori (1), - tämän jälkeen käynnistetään vuoron perään muut mahdollisesti olemas- 30 sa olevat ryhmät ja palautetaan normaalit yhteydet peräkkäisillä toi- mintakynnyksillä, - ja tämän jälkeen, kun aikaisemmin ohitettu toimintakynnys tulee ylitetyksi päinvastaisessa suunnassa, oikosuljetaan mahdollisimman nopeasti viimeinen näistä käynnistetyistä turbokompressoriryhmistä (10a,- 35 10b) ja annetaan moottorin (1) toimia yhden ryhmän tai muiden ryhmien paineilman syöttämänä, ja näin edelleen yhden näistä ryhmistä kytkemiseksi käytöstä tai käyttöön. 20 63881
9. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä sellaisen moottorin (!) käynnistämiseksi ja sen nopeuden säätämiseksi, jonka haaräkanava (6) on jaettu kahteen päähaaraan (6a,6b), joista ensimmäinen haara (6) avautuu laimennusvyöhykkeeseen eli "toisiovyöhykkeeseen" (17), joka sijaitsee 5 virtaussuunnassa katsottuna alavirran puolella apupalamiskammion (17) ylävirran puolella olevasta "ensiövyöhykkeestä" (16), ja joka on varustettu ensimmäisillä kuristusvälineillä (18), joiden läpivirtauspoikki-leikkaus on vaihdeltavissa, ja toinen haara (6b) alkaa ensimmäisen haaran (6a) alueelta, joka sijaitsee ensimmäisten kuristusvälineiden (18) 10 ylävirran puolella, ja joka avautuu ensiövyöhykkeeseen (16) toisten kuristusvälineiden (19) kautta, joiden läpivirtauspoikkileikkaus on vaihdeltavissa, jolloin ensimmäiset kuristusvälineet (18) on sovitettu kehittämään paineenalenemisen, joka on käytännöllisesti katsoen riippumaton haarakanavassa (6) virtaavan ilmamäärän ja yhden tai useamman 15 kompressorin (2a,2b) syöttämän koko ilmamäärän suhteesta, mutta joka vaihtelee samassa suunnassa kuin paine, joka vallitsee ensimmäisten kuristusvälineiden (18) ylävirran puolella, tunnettu siitä, että joka kerta kun turbokompressoriryhmä (10a,10b) käynnistetään, pakotetaan ensimmäiset kuristusvälineet (18) hetkellisesti asettumaan 20 niiden täysin avoimeen asentoon. 21 63881
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8013402 | 1980-06-17 | ||
FR8013402A FR2484536A1 (fr) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Perfectionnements aux moteurs a combustion interne suralimentes, notamment aux moteurs diesel, et aux procedes de mise en marche de ces moteurs et de reglage de leur vitesse |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI811876L FI811876L (fi) | 1981-12-18 |
FI68881B FI68881B (fi) | 1985-07-31 |
FI68881C true FI68881C (fi) | 1985-11-11 |
Family
ID=9243183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI811876A FI68881C (fi) | 1980-06-17 | 1981-06-16 | Kompressormatad foerbraenningsmotor saerskilt dieselmotor och foerfarande foer start av motorn och foer reglering av dess hastighet |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4432206A (fi) |
EP (1) | EP0042335B1 (fi) |
JP (1) | JPS5770916A (fi) |
AU (1) | AU542993B2 (fi) |
CA (1) | CA1173754A (fi) |
DE (1) | DE3123507A1 (fi) |
DK (1) | DK150664C (fi) |
ES (1) | ES502692A0 (fi) |
FI (1) | FI68881C (fi) |
FR (1) | FR2484536A1 (fi) |
GR (1) | GR75236B (fi) |
HK (1) | HK47385A (fi) |
IL (1) | IL63064A0 (fi) |
IN (1) | IN154432B (fi) |
NO (1) | NO156579C (fi) |
SU (1) | SU1192634A3 (fi) |
ZA (1) | ZA813912B (fi) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4742683A (en) * | 1986-08-18 | 1988-05-10 | Teledyne Industries, Inc. | Turbocompound engine |
RU2544640C2 (ru) * | 2009-02-19 | 2015-03-20 | Вольво Ластвагнар Аб | Способ и устройство для управления эффективностью работы турбины |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH202931A (de) * | 1937-03-25 | 1939-02-15 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Brennkraftmaschine mit Spülung und Aufladung, insbesondere für Höhenflug. |
US2359615A (en) * | 1941-04-09 | 1944-10-03 | Wright Aeronautical Corp | Multisupercharger control system |
US2380777A (en) * | 1942-05-04 | 1945-07-31 | Gen Electric | Turbosupercharger system |
GB576241A (en) * | 1945-01-23 | 1946-03-25 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to turbosupercharger systems for internal-combustion engines |
DE1451899A1 (de) * | 1965-10-28 | 1969-08-21 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Ausruestung zum Betrieb eines Dieselmotors mit Abgasturbolader |
JPS4882214A (fi) * | 1972-02-05 | 1973-11-02 | ||
DE2207221A1 (de) * | 1972-02-16 | 1973-09-27 | Porsche Ag | Brennkraftmaschine mit abgasturbine und von dieser angetriebenem ladergeblaese |
DE2212960A1 (de) * | 1972-03-17 | 1973-09-27 | Daimler Benz Ag | Kolbenbrennkraftmaschine mit einem abgasturbolader |
FR2265979B1 (fi) * | 1974-03-29 | 1977-10-14 | France Etat | |
DE2537863C2 (de) * | 1975-08-26 | 1977-09-15 | Klockner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren zum Betrieb von arbeitsraumbildenden Brennkraftmaschinen |
JPS5421483A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Showa Yuka Kk | Improved preparation of ethylene polymer |
GB2005765A (en) * | 1977-10-12 | 1979-04-25 | Daimler Benz Ag | Supercharged multicylinder four-stroke internal combustion engine |
FR2472082A1 (fr) * | 1979-12-19 | 1981-06-26 | France Etat | Perfectionnements apportes aux moteurs a combustion interne suralimentes, notamment aux moteurs diesel |
-
1980
- 1980-06-17 FR FR8013402A patent/FR2484536A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-06-02 ES ES502692A patent/ES502692A0/es active Granted
- 1981-06-09 CA CA000379338A patent/CA1173754A/en not_active Expired
- 1981-06-09 DK DK250881A patent/DK150664C/da not_active IP Right Cessation
- 1981-06-09 AU AU71443/81A patent/AU542993B2/en not_active Ceased
- 1981-06-10 IL IL63064A patent/IL63064A0/xx unknown
- 1981-06-10 ZA ZA00813912A patent/ZA813912B/xx unknown
- 1981-06-12 EP EP81400935A patent/EP0042335B1/fr not_active Expired
- 1981-06-12 IN IN639/CAL/81A patent/IN154432B/en unknown
- 1981-06-12 GR GR65231A patent/GR75236B/el unknown
- 1981-06-13 DE DE19813123507 patent/DE3123507A1/de not_active Ceased
- 1981-06-15 SU SU813295804A patent/SU1192634A3/ru active
- 1981-06-16 FI FI811876A patent/FI68881C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-06-16 NO NO812040A patent/NO156579C/no unknown
- 1981-06-17 JP JP56092419A patent/JPS5770916A/ja active Granted
-
1983
- 1983-04-04 US US06/481,267 patent/US4432206A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-06-20 HK HK473/85A patent/HK47385A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0042335A1 (fr) | 1981-12-23 |
ZA813912B (en) | 1982-06-30 |
FI811876L (fi) | 1981-12-18 |
AU542993B2 (en) | 1985-03-28 |
CA1173754A (en) | 1984-09-04 |
SU1192634A3 (ru) | 1985-11-15 |
JPS5770916A (en) | 1982-05-01 |
DK150664B (da) | 1987-05-18 |
FI68881B (fi) | 1985-07-31 |
NO156579C (no) | 1987-10-14 |
ES8300932A1 (es) | 1982-11-01 |
EP0042335B1 (fr) | 1984-10-24 |
US4432206A (en) | 1984-02-21 |
AU7144381A (en) | 1981-12-24 |
DK250881A (da) | 1981-12-18 |
ES502692A0 (es) | 1982-11-01 |
IL63064A0 (en) | 1981-09-13 |
NO156579B (no) | 1987-07-06 |
NO812040L (no) | 1981-12-18 |
DK150664C (da) | 1988-01-18 |
IN154432B (fi) | 1984-10-27 |
JPH0140211B2 (fi) | 1989-08-25 |
HK47385A (en) | 1985-06-28 |
FR2484536B1 (fi) | 1982-11-26 |
GR75236B (fi) | 1984-07-13 |
DE3123507A1 (de) | 1982-04-29 |
FR2484536A1 (fr) | 1981-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7246482B2 (en) | Gas turbine engine bleed air power assist system and method | |
EP2128404B1 (en) | Gas turbine drive system for auxiliaries with lock-up clutch | |
EP3604784B1 (en) | Adaptive engine with boost spool | |
US4062185A (en) | Method and apparatus for windmill starts in gas turbine engines | |
US8726635B1 (en) | Gas turbine engine with dual compression rotor | |
US7882694B2 (en) | Variable fan inlet guide vane assembly for gas turbine engine | |
US10125724B2 (en) | Start system for gas turbine engines | |
JP5325367B2 (ja) | ガスタービンエンジンを運転するための方法及び装置 | |
CN108137162A (zh) | 具有可变速比的辅助动力单元 | |
RU2575837C2 (ru) | Устройство и способ для уменьшения массового расхода воздуха для сгорания с низкими выбросами в расширенном диапазоне для одновальных газовых турбин | |
JP4342603B2 (ja) | 高出力モードと低出力モードとの間でバルブ作動可能化モジュレーションを行う、軸線をずらした二つのスプールを持つタービンエンジン | |
US4195473A (en) | Gas turbine engine with stepped inlet compressor | |
US20020073713A1 (en) | Method and apparatus for compressing gaseous fuel in a turbine engine | |
EP3636895B1 (en) | Gas turbine engine with low pressure compressor stages | |
EP1329382B1 (en) | Engine integrated auxiliary power unit | |
FI68881C (fi) | Kompressormatad foerbraenningsmotor saerskilt dieselmotor och foerfarande foer start av motorn och foer reglering av dess hastighet | |
US3949549A (en) | Aircraft gas turbine engine turbine blade cooling | |
Turner et al. | Development of a novel gas turbine driven centrifugal compressor | |
CA1096185A (en) | Method and apparatus for windmill starts | |
US11898490B2 (en) | Transmission and method for control of boost spool | |
US11814969B2 (en) | Gas turbine engine with low-pressure compressor bypass | |
US20230417190A1 (en) | Dual fuel pump system for an aircraft | |
EP3789597A1 (en) | Aircraft engine having a common-rail fuel system with ejector pump and method of operating an aircraft engine | |
JP2000097050A (ja) | 燃料供給装置 | |
JPS59150925A (ja) | タ−ボ過給機付エンジンの制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: ETAT FRANCAIS |