SE521989C2 - Arrangemang för ventilering av vevhusgaser vid förbränningsmotor - Google Patents

Description

Jzavø 521 989 tillbaks till utsläppen av skadliga föroreningar från motorn minskas. vevhusgaserna motorns inloppssida kan Ett problem som uppstår vid tidigare kända system av faktum att de vevhusgaser som när oljesumpen infaller mot den smörjolja ovannämnt slag hänför sig till det som befinner sig i oljesumpen. Detta medför att en viss del av smörjoljan omvandlas till aerosol. Om denna aerosol skulle tillåtas àterföras till nwtorns inlopp skulle det kunna bildas beläggningar på olika ställen på motorns motorns förbränningsrum och på inloppssida, t.ex. i ventiler.

Ett ytterligare problem hänför sig till det faktum att det i nämnda aerosol finns ämnen som man önskar avskilja från vevhusgaserna så att de inte återförs till motorns inlopp.

I patentdokumentet GB 1481037 beskrivs ett arrangemang för ventilering av vevhusgaser i en förbränningsmotor. Enligt detta dokument sker en áterföring av vevhusgaserna, vilka innehåller förbränningsbara gaskomponenter, till motorns inlopp 'via en oxidationskatalysator. I denna oxidations- katalysator oxideras de förbränningsbara gaskomponenterna, varvid resulterande koldioxid och vatten àterförs mot motorinloppet. För att oxidationskatalysatorn snabbt skall korrekt inrättad så att den är i mekanisk förbindelse med motorns kunna uppnå arbetstemperatur är den dessutom avgasgrenrör.

Dieselmotorer för lastfordon är ofta utformade med system för turboladdning, varvid på känt sätt en förhöjd mängd luft kan komprimeras och matas in i motorn. Sådana system innefattar också normalt en laddluftkylare, varvid den luft som matats genom kompressorn kan kylas.

Vid de nwtorarrangemang som innefattar turboladdning och uoaf» 521 989 3 laddluftkylare uppstår ett problem om ventilerade vevhusgaser skulle matas till en kompressor i ett turboaggregat för att komprimeras och därefter matas till laddluftkylaren. nämligen en hög överladdning att temperaturen i kompressorn 170°C. Detta gör att oljeresterna i de vevhusgaser som nmtas till kompressorn Vid denna typ av arrangemang medför kan bli mycket hög, upp till koksar och skapar en beläggning i kompressorn. Detta gör att skovlarna i kompressorn blir tjockare, vilket leder till en försämrad verkningsgrad hos kompressorn. För att uppnå den prestanda hos nwtorn som nbtsvarar ett system skulle då utan àterföring av krävas en effektivare laddluftkylare. vevhusgaser En ytterligare nackdel hänför sig till det faktum att en oljefilnx kondenseras och lägger sig sonx en. beläggning i botten på laddluftkylaren. Detta ger en sämre verkningsgrad hos laddluftkylaren. Dessutom finns det risk att oljefilmen sugs in i motorn.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla ett förbättrat vevhusgaser vid en förbränningsmotor, i synnerhet för en arrangemang för ventilering av förbränningsmotor som innefattar ett turboaggregat och en laddluftkylare. Detta uppnås medelst ett arrangemang, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 1.

Uppfinningen utgör ett arrangemang för ventilering av vevhusgaser vid en förbränningsmotor i ett fordon och innefattar en förbindelse för àterföring av vevhusgaser från motorns vevhus till motorns luftinlopp, en oxidationskatalysator för rening av vevhusgaserna, placerad längs nämnda förbindelse, varvid motorn dessutom är försedd med ett turboaggregat samt en laddluftkylare. Uppfinningen förbindelse innefattar en kännetecknas av att nämnda »»~»n 521 989 ledning som ansluter mellan oxidationskatalysatorn och en ingående ledning till en till turboaggregatet hörande kompressor.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare med hänvisning till ett föredraget utföringsexempel och den bifogade figur 1, sonx principiellt och i förenklad form visar ett arrangemang i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur ]_ visas principiellt ett arrangemang enligt den föreliggande uppfinningen. Enligt en föredragen utförings- form utnyttjas arrangemanget i anslutning till en förbränningsmotor 1, som företrädesvis men inte uteslutande kan utgöras av en dieselmotor för ett lastfordon. Motorn 1 flertal cylindrar, varav en cylinder 2 visas schematiskt i figuren. är på konventionellt vis utformad med ett Under drift med motorn l genereras förbränningsgaser i cylinderns 2 förbränningsrum 3. Merparten av förbrännings- gaserna förs ut till omgivningen. via ett till motorn 1 detta ansluten hörande avgasgrenrör 4 och en till avgasledning 5.

Enligt uppfinningen är nwtorn 1. anordnad med ett turbo- aggregat 6 av i sig förut känt slag. Detta turboaggregat 6 innefattar en avgasdriven turbin 7 och en luftkompressor 8.

På ett sätt som i sig är förut känt leds avgaserna från motorn l genom grenröret 4 och avgasledningen 5 och vidare till turbinen 7. Från turbinen 7 leds avgaserna vidare ut till atmosfären, enligt vad som indikeras med. en. pil i figuren i anslutning till turbinen 7. un» -vznv 521 989 Turbinen 7 står i förbindelse med kompressorn. 8 via en gemensam. roterande axel 9. Pá så vis kan den luft som från atmosfären. och till kompressorn. 8, via en luftledning 10 (vilket komprimeras och matas strömmar ingående indikeras med en pil i figuren), vidare till motorn 1.

Företrädesvis leds då den komprimerade luft som passerat ut från kompressorn 8 vidare till en i sig känd laddluftkylare 11, i vilken den komprimerade luften kyls. Därefter matas den kylda luften till motorns 1 luftinlopp 12 via en ytterligare ledning 13.

En viss del av förbränningsgaserna i respektive cylinder 2 2 kolv 14 bestämt mellan respektive cylinderfoder och kolvringar hos kommer att ledas förbi cylinderns (närmare cylindern 2) och i riktning mot motorns 1 vevhus 15. Från vevhuset 15 kommer dessa gaser att föras i riktning mot en till motorn 1 hörande oljesump 16. När vevhusgaserna infaller mot oljan som befinner sig i oljesumpen 16 kommer en viss del av smörjoljan omvandlas till en aerosolform. Om denna aerosol skulle áterföras till motorns 1 luftinlopp 12 skulle det bildas förbränningsrum, ventiler och liknande, kunna beläggningar på nmtorns 1 vilket givetvis inte är önskvärt. Av' denna anledning är det en grundläggande princip bakom den föreliggande uppfinningen att vevhusgaserna leds från oljesumpen 16 och till en oxidationskatalysator 17, via en särskild ledning 18 som ansluter från oljesumpen 16. I oxidationskatatalysatorn 17 kommer de kolväten som ingår i vevhusgaserna att omvandlas till koldioxid och vatten. Därefter matas vevhusgaserna med hjälp av ytterligare en ledning 19 vidare till en punkt ingående luft, d.v.s. en punkt längs ledningen 10 för uppströms kompressorn 8.

Det kan noteras att eftersom motorn 1 är av den typ som är försedd med ett turboaggregat 6 och en laddluftkylare 11 Jnnn. 521 989 kan vevhusgaserna inte matas till en punkt nedströms kompressorn 8, eftersom ett mycket högt tryck (av storleksordningen 100 kPa) råder där i förhållande till vad som råder i oljesumpen 16. I ett sådant fall skulle således 16 bli alltför högt. utgående ledningen 19 från trycket i oljesumpen Av denna anledning måste den oxidationskatalysatorn 17 vara ansluten till en punkt uppströms kompressorn 8.

Oxidationskatalysatorn 17 är konstruerad så att den har en viss minsta gränstemperatur vid vilken den förmår arbeta med fullgod normalt av storleksordningen cza 200° C.

Denna gränstemperatur är Det kan dock noteras att under drift av motorn l kan ett stort flöde av reningsförmåga. vevhusgaser ge en kylande verkan på oxidationskatalysatorn 17. Eventuellt kan temperaturen på oxidationskatalysatorn 17 då sjunka så att den understiger nämnda gränsvärde och förmår arbeta med optimal således inte längre reningsförmåga. Av denna anledning är uppfinningen företrädesvis inrättad så att oxidationskatalysatorn 17 innefattar medel för uppvärmning. Enligt den föredragna utföringsformen är oxidationskatalysatorn 17 närmare bestämt motorns 1 avgasgrenrör 4, varigenom det kan säkerställas arrangerad i direkt mekanisk anslutning till att den önskade temperaturen hos oxidationskatalysatorn 17 kan uppnås.

Enligt en alternativ lösning kan oxidationskatalysatorn 17 positioneras i direkt mekanisk kontakt med motorns 1 avgasledning 5 för att säkert uppnå den önskade gränstemperaturen. Enligt ytterligare en alternativ lösning kan oxidationskatalysatorn 17 utformas med en elektrisk korrekt uppvärmningsanordning för att säkerställa att arbetstemperatur uppnås.

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan beskrivna 521 989 utföringsformen, utan kan varieras inom ramen för de efter- följ ande patent kraven . Exempelvis kan uppfinningen utnyttjas vid olika typer av fordon, t.ex. personbilar, lastvagnar och bussar.

Claims (6)

mm» 10 15 20 25 30 35 521 989 PATENTKRAV:

1. Arrangemang för ventilering av vevhusgaser vid en förbränningsmotor (1) i ett fordon, innefattande en förbindelse (18, 19) motorns (1) vevhus (15) till motorns (1) luftinlopp (12), en oxidationskatalysator (17) för rening av vevhusgaserna, placerad längs nämnda förbindelse (18, 19), varvid motorn (1) dessutom är försedd med ett turboaggregat (6) samt en laddluftkylare (11), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda förbindelse (18, 19) innefattar en ledning (19) och en för återföring av vevhusgaser från som ansluter mellan oxidationskatalysatorn (17) ingående ledning (10) till en till turboaggregatet (6) hörande kompressor (8).

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att oxidationskatalysatorn (17) är uppvärmningsbar.

3. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t d ä I' a v , att oxidationskatalysatorn (17) är uppvärmningsbar genom att den är anordnad i direkt mekanisk förbindelse med ett till nwtorn (1) hörande avgasgrenrör (4).

4. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r' a v , att oxidationskatalysatorn (17) är uppvärmningsbar genom att den är anordnad i direkt mekanisk förbindelse med. en till motorn (1) hörande avgasledning (5).

5. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t d ä I* a v , att oxidationskatalysatorn (17) är uppvärmningsbar medelst en elektrisk uppvärmningsanordning. 521 989

6. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a V , att motorn (1) utgörs av en dieselmotor. 1»|»: