DK143518B - Trykladet forbraendingsmotor navnlig trykladet dieselmotor - Google Patents

Description

143518

Opfindelsen vedrører en forbrændingsmotor, navnlig dieselmotor, med en af udstødsgasser fra motoren drevet turbokompressor, som er indrettet til at levere ladeluft til motoren, og en omløbsledning mellem kom-5 pressorens afgang og turbinen, hvilken omløbsledning under motorens drift kan være permanent åben, men som indeholder drøvleorganer med mindst én drøvlepassage, hvis gennemstrømningstværsnit er variabelt til frembringelse af en trykforskel mellem kompressorens af-10 gang og turbinens tilgang.

Udgangspunktet for opfindelsen er et anlæg bestående af en forbrændingsmotor og-en af motorens udstødsgasser drevet turbokompressor, som leverer luft ved overtryk, dels til motorens cylindre, dels 15 gennem en omløbsledning uden om motoren direkte til turbinedelens tilgang. Anlæg af denne art er beskrevet i de to ældre danske patentansøgninger 2153/71 (nu patent nr. 140.291) og 2858/71 (nu patent nr.

128.952).

20 Ved de motoranlæg, som er beskrevet i de to nævnte ansøgninger, er det en betingelse, at omløbs-ledningen under motorens drift er konstant åben, idet kompressoren gennem omløbsledningen leverer den luftmængde, som ikke forbruges i motoren, til 25 turbinen, som på denne måde sættes i stand til altid at arbejde tæt ved sin pumpe- eller instabilitetsgrænse, hvilket igen bevirker, at turbokompressoren under alle driftsforhold, uanset variationer i ladetrykket og i forbrændingsmotorens luftforbrug, ar-30 bejder med en høj virkningsgrad. En yderligere virkning af den høje virkningsgrad er, at temperaturen af turbinens drivgasser selv ved et højt ladetryk holder sig inden for acceptable grænser.

Som allerede nævnt forudsættes det i de to 35 ældre ansøgninger, at omløbsledningen er konstant 143518 2 åben og dermed ikke frembringer noget kendeligt trykfald, således at trykkene ved forbrændingsmotorens tilgang og afgang praktisk taget er ens. Selv om dette forhold har visse fordele, medfører det samti-5 dig en mindre effektiv skylning af motorcylindrene, hvilket især gør sig. bemærket ved totaktsmotorer, men også ved firetaktsmotorer med høj ydelse.

Det tekniske problem, hvis løsning er tilstræbt med den foreliggende opfindelse, består i at 10 bevare de fordele, som følger af tilstedeværelsen af en omløbsledning, der kan føre hele den luftmængde, som ikke optages af motoren, og samtidig sikre en forbedret skylning. Endvidere sigter opfindelsen på at formindske det effektforbrug, som 15 medgår til fjernelse af udstødsgasserne fra motorcylindrene og dermed forøge den af motoren afgivne nytteeffekt.

Ifølge opfindelsen er problemet løst ved, at drøvieorganerne er styret i det væsentlige ude-20 lukkende af trykkene før og efter drøvlepassagen og på en sådan måde, at en forøgelse af trykket efter drøvlepassagen fører til en formindskelse af gennemstrømningstværsnittet, og en forøgelse af trykket før drøvlepassagen medfører en forøgelse af gen-25 nemstrømningstværsnittet, samt at den af drøvle-organerne fremkaldte trykforskel ændrer sig i samme retning som trykket i omløbsledningen før drøv-lepassagen.

Den i hovedsagen "rene" trykstyring af gen-30 nemstrømningstværsnittet fører automatisk til, at trykfaldet over drøvleorganeme er uafhængigt af den luftmængde, som strømmer gennem drøvlepassagen.

Hvis luftmængden varierer, indstiller tværsnitsarealet sig automatisk linder indvirkning af tryk-35 kene på en sådan måde, at den til trykket før drøvle- 143518 3 passagen svarende trykdifferens opretholdes. Trykfaldet over drøvleorganerne forbliver således konstant ved et bestemt tryk før drøviepassagen, også selv om forbrændingsmotorens omdrejningstal og der-5 med den af motoren forbrugte luftmængde varierer betydeligt, hvilket sidstnævnte igen medfører betydelige variationer af luftstrømmen gennem omløbsledningen .

For det samlede anlægs optimale funktion er 10 det endvidere meget vigtigt, at den af drøvleorga-neme frembragte trykdifferens varierer i samme retning som trykket i omløbsledningen på drøvlepassa-gens opstrømsside. Trykdifferensen skal med andre ord vokse, når skylle- og ladetrykket vokser, og falde 15 med faldende skylle- og ladetryk. Det er særlig fordelagtigt, at trykdifferensen varierer lineært eller i hvert fald hovedsagelig lineært med variationen i ladetrykket før drøvlepassagen.

Opfindelsen medfører, at forholdet mellem kom-20 pressordelens kompressionsforhold og turbinedelens ekspansionsforhold forbliver konstant. En følge heraf er, at den i ethvert øjeblik nødvendige effekt til drift af turbinen opnås med minimale gastemperaturer. En anden konsekvens af trykdifferensens varia-25 tion som funktion af ladetrykket er, at forbrændingsmotorens skylning foregår under optimale forhold.

Styringen af drøvleorganerne i omløbsledningen hovedsagelig udelukkende under indflydelse af trykkene før og efter drøvlepassagen er et i sig selv 30 nyt træk, hvis fordele er forklaret ovenfor. Det er ligeledes nyt at styre drøvleorganerne på en sådan måde, at den af drøvleorganerne frembragte trykforskel varierer i samme retning som ladetrykket på drøvleorganernes opstrømsside. Endelig er det også 35 nyt at anvende en sådan drøvling i en omløbsledning, 4 143518 der under anlæggets drift er permanent åben, hvorved kompressoren bliver i stand til at arbejde i nærheden af sin instabilitetsgrænse.

Ifølge opfindelsen kan drøvieorganerne omfat-5 te et bevægeligt styreorgan med flader, som er påvirket af de henholdsvis før og efter drøvlepassagen herskende tryk i omløbsledningen, hvorhos det effektive areal af de af styreorganets flader, som er påvirket af trykket før drøvlepassagen, er mindre end 10 det effektive areal af de af styreorganets flader, som er påvirket af trykket efter drøviepassagen. Herved opnås med en konstruktivt enkel udførelsesform en lineær afhængighed mellem trykfaldet i drøvle-passagen og trykket i omløbsledningen på passagens 15 opstrømsside, udtrykt ved formlen Δ P=a'P, hvor Δ P er trykfaldet, og P er trykket på opstrømssiden, medens a' er en konstant.

I en udførelsesform, hvor drøvleorganerne omfatter mindst ét ventillegeme, der samvirker med et 20 stationært ventilsæde, kan ventillegemet være forbundet med et udligningsstempel, som er påvirket af trykket i omløbsledningen før eller efter drøvlepas-sagen. Herved tilføjes en i praksis konstant kraftpåvirkning på ventillegemet, nemlig det på udlig-25 ningsstemplets yderside virkende atmosfæretryk, hvorved den ovenfor anførte formel ændres til ΔΡ = a'P + 3', hvor 3' er en konstant forskellig fra nul.

Drøvleorganets bevægelige del, som er styret af trykkene i omløbsledningen før og efter drøvle-30 passagen, kan desuden være belastet af et elastisk organ, som virker i retning af at forøge drøvlepassa-gens gennemstrømningstværsnit. I denne udførelsesform holdes drøvlepassagen åben, når trykkene før og efter drøvlepassagen er ens ved stilstand af motoren, 35 hvilket muliggør, at turbinen og kompressoren kan 5 143518 startes, inden motoren sættes i gang. Desuden indgår det elastiske organs fjederkraft i konstanten β', og ved anvendelse af et organ med indstillelig fjederkraft kan man variere konstantens størrelse.

5 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en trykladet dieselmotor ifølge opfindelsen, udstyret med et brændkammer og en enkelt tilgang for frisk luft, 10 fig. 2 skematisk en trykladet dieselmotor, der er udstyret med et brændkammer og to tilgange for frisk luft, ifølge en udførelsesform for opfindelsen, hvor brændkammeret fødes fra en indsprøjtningsdyse med returløb, 15 fig. 3 skematisk en trykladet dieselmotor, der er udstyret med et brændkammer med to tilgange for frisk luft, ifølge en udførelsesform for opfindelsen, hvor brændkammeret fødes fra en indsprøjtningsdyse uden returløb, 20 fig. 4 et delbillede af en variant af den i fig. 2 viste motor, og fig. 5 en kurve, der viser funktionen af en motor ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er vist en dieselmotor 101, der er 25 trykladet ved hjælp af et turbokompressoraggregat 102.

Turbokompressoraggregatet 102 omfatter en kompressor 103, der leverer komprimeret luft til motoren gennem en kanal, og en turbine 104, der trækker kompressoren 103 gennem en mellemliggende aksel 30 105, og som drives af udstødsgas fra motoren 101.

En omløbsledning 106 muliggør en direkte og permanent passage af frisk luft fra kompressoren 103 til udstødsgassen fra motoren. Et brændkammer 107 på opstrømssiden af turbinen 104 fødes med ud-35 stødsgas og med frisk luft fra omløbsledningen 106.

6 143518

Drøvleorganer 108 med variabelt tværsnit er anbragt på en sådan måde, at de gennemstrømmes af luft fra omløbsledningen 106. Mellem opstrømsdelen af omløbsledningen 106, dvs. den del, der er sluttet 5 til kompressoren 103, og nedstrømsdelen af omløbsledningen, dvs. den del, der er sluttet til turbinen 104 gennem brændkammeret 107, fremkalder drøv-leorganerne 108 en trykforskel ΔΡ, som er en voksende funktion, fortrinsvis en lineær eller i hovedsa-10 gen lineær funktion, af det i opstrømsdelen herskende tryk P.

Denne lineære funktion kan skrives: Δ P = a'P + 8'.

I den i fig. 1 viste udførelsesform for opfin-15 delsen omfatter drøvleorganerne 108 et ventillegeme 108a, der samvirker med et fast sæde 108e i omløbs1edningen 106.

Ventillegemet 108a er monteret på en stamme 108b, hvis anden ende er i ét stykke med et udlig-20 ningsstempel 108c, der er forbundet med omløbsledningen 106 gennem en bælg 108d.

Diameteren af ventillegemet 108a og diameteren af stemplet 108c er dimensioneret sådan, at ventillegemet 108a afbalanceres af trykket P på 25 opstrømssiden og indersiden af stemplet 108c, af trykket P - Δ P på nedstrømssiden, og af det atmosfæriske tryk på ydersiden af stemplet 108c.

Elastiske tilbageføringsorganer, der består af en fjeder 109 i givet fald suppleret med elasti-30 citeten i den deformerbare bælg 108d, påvirker ventillegemet 108a og er derved bestemmende for værdien af koefficienten 8' i ligningen Δ P = a'P + 8'.

For at variere koefficienten 8' kan der være reguleringsorganer, der muliggør indstilling af den 35 kraft, som de elastiske tilbageføringsorganer udøver U3518 7 på ventillegemet 108a. Disse reguleringsorganer består her af en skrue 110, der ændrer spændingen i de elastiske tilbageføringsorganer. Derved kan man tilpasse den af drøvleorganerne 108 tilvejebragte 5 trykforskel og specielt kompensere for tryktab, der fremkaldes af et luftfilter 111 ved tilgangen til kompressoren 103 og/eller af en lyddæmper 112 ved afgangen fra turbinen 104.

Et hydraulisk dampeorgan, som omtales nærmere 10 i det følgende, kan indvirke på drøvleorganerne 108 for at optage aerodynamiske vibrationer, som ventil-legemet 108a kan blive udsat for. Dette dæmpeorgan fødes fortrinsvis fra en fluidumkilde med variabelt tryk.

15 I det følgende skal der beskrives en udførel sesform for opfindelsen, hvor et brændkammer fødes med frisk luft fra en primær lufttilførsel til indføring af frisk luft i en forbrændingszone og fra en sekundær lufttilførsel til indføring af frisk luft 20 i en blandingszone.

Der henvises først til fig. 2 og 3, der viser en dieselmotor 1, der er trykladet af et turbokompressoraggregat 2.

Turbokompressoraggregatet 2 omfatter en kom-25 pressor 3, der leverer komprimeret luft til fødning af motoren gennem en ledning 4, og en turbine 5, der trækker kompressoren 3 gennem en aksel 6, og som drives af udstødsgas fra motoren 1.

En omløbsledning 7 muliggør en direkte og 30 permanent frisklufttilførsel fra kompressoren 3 til udstødsgassen fra motoren.

På opstrømssiden af turbinen 5 er der et brændkammer 8, der fødes med udstødsgas gennem en kanal 9 og med frisk luft fra omløbsledningen 7.

35 Dette brændkammer 8 fødes endvidere med 8 143518 brændstof fra en indsprøjtningsdyse 10, der fødes fra et reservoir 12 ved hjælp af en pumpe 11.

Tilførslen af udstødsgas og frisk luft til dette brændkammer 8 kan ske gennem en primær lufttil-5 førsel 13 til indføring af frisk luft i en forbrændingszone 14, gennem en udstødsgastilgang 15 til indføring af udstødsgas i en blandingszone 16, der er beliggende på nedstrømssiden af forbrændingszonen 14, og gennem en sekundær lufttilførsel 17 10 til tilførsel af frisk luft ud for den nævnte blandingszone 16.

Den primære lufttilførsel 13 foregår ad en midterkanal 18, der er koaksial med brændkammeret 8, tilgangen for udstødsgas udgøres af en første, 15 ringformet kanal 19, der omgiver midterkanalen 18, og endelig foregår den sekundære lufttilførsel 17 ad en sekundær ringformet kanal 20, der omgiver den første, ringformede kanal 19.

En ringformet drøvlepassage 21 med variabelt 20 tværsnitsareal gennemstrømmes af sekundærluften og fremkalder mellem omløbsledningen 7's opstrømsdel, der er sluttet til kompressoren 3, og ledningen 7's nedstrømsdel, der er sluttet til brændkammeret 8, et trykfald ΔΡ, som varierer med trykket P i 25 opstrømsdelen, fortrinsvis ifølge den før nævnte lineære funktion ΔΡ = α'Ρ + β'. En gennemstrømningspassage 22 for primærluft har variabelt gennemstrømningstværsnit, som afhænger dels af trykfaldet Δ P, dels af trykket P -ΔΡ, hvilket forklares nær-30 mere i det følgende.

De elementer, der tilvejebringer den variable gennemstrømningspassage 22, er koblet til et reguleringsorgan 23 for det brændstof, der indsprøjtes i brændkammeret 8, på en sådan måde, at der opret-35 holdes et forhold mellem forbruget af primærluft og 9 143518 af brændstof, der sikrer en god forbrændingsstabilitet, dvs. et forhold, der er så nær som mulig ved det støkiometriske forhold.

Den fra omløbsledningen udtagne friske luft 5 deler sig således på følgende måde:

Primærluft passerer gennem passagen 22 og den primære lufttilgang 13 til forbrændingszonen 14 i brændkammeret 8, og sekundærluft passerer gennem drøvlepassagen 21 og den sekundære lufttilgang 10 17 til blandingszonen 16 i brændkammeret 8.

Den luftmængde, der passerer gennem omløbsledningen 7, varierer i forholdet 1:10, alt efter om motoren arbejder med fulde omdrejninger (brændkammeret i tomgangstilstand) eller motoren arbejder i tomgang 15 (brændkammeret maksimalt belastet).

I modsætning hertil er forholdet mellem brændstofforbruget, der er nødvendigt til sikring af funktionen af brændkammeret 8 for at muliggøre drift af turbokompressoraggregatet 2 ved start af motoren, 20 og brændstofforbruget, der er tilstrækkeligt til at opretholde funktionen af brændkammeret 8 i tomgang, af størrelsesordenen 30:1.

Stabiliteten af forbrændingen i brændkammeret er optimal, hvis primærluftstrømmen kun er lidt 25 større end den luftmængde, der svarer til støkiometrisk forbrænding.

Der skal således være et bestemt forhold mellem gennemstrømningstværsnittet S for primærluf-

P

ten og gennemstrømningstværsnittet Sg for sekun-30 dærluften.

Hvis Δ P angiver trykforskellen mellem de to sider af drøvlepassagen, og P det tryk, der hersker i opstrømsdelen af omløbsledningen, kan man som nævnt skrive den voksende, lineære funktion, der forbinder 1435 18 10 Δ Ρ og Ρ, på følgende måde: Δ P = α P + ¾ hvor α og B er to koefficienter.

Endvidere er denne trykforskel proportional 5 med massefylden m af den friske luft og kvadratet på hastigheden V: Δ P = k m V2, idet k i første tilnærmelse er konstant.

Man kan da af disse to ligninger udlede stør-10 reisen af hastigheden V: v- k m

Summen af tværsnittene S og S er forbundet p s med det totale luftforbrug Q, dvs. den totale mængdestrøm af frisk luft i omløbsledningen ved følgende 15 ligning: p + fas m V' hvor S er en funktion af P, der kan skrives som

f (p). P

Ved at indsætte udtrykket for V får man føl-20 gende ligning: sp + Ss - o [_£<«* + e>_ ~%·

Under disse omstændigheder afhænger det primære luftforbrug · m · v kun af trykket P

ifølge ligningen 25 Qp = f (P) (o P + 3) ~h'

Det sekundære luftforbrug er altid lig med forskellen mellem det totale forbrug, der er passeret gennem omløbsledningen, og det primære luftforbrug Qp 11 143518 Q = Q - Q . s p

Under disse omstændigheder og for at bestemme forbruget af primærluft og sekundærluft er det tilstrækkelig at indvirke på det ene gennemstrømnings- 5 tværsnit, f.eks. tværsnittet S , idet det andet ind-

P

stiller sig selv til forskellen.

Den reguleringsfunktion, der på den ene side anvendes til regulering af tværsnittet for pri mærluften, og for det andet anvendes til regulering 10 af trykket P - Δ P, der hersker i nedstrømsdelen af omløbskanalen 7, kan vælges med hensyntagen til brænd-kammerets samvirken med aggregatet bestående af motor og turbokompressor. Der skal senere vendes mere detaljeret tilbage til denne funktion, efter at der i det 15 følgende er beskrevet to former for opfindelsen, den første med fødning af brændkammeret fra en indsprøjtningsdyse med returløb, fig. 2, den anden med fødning af brændkammeret fra en indsprøjtningsdyse uden returløb, fig. 3.

20 Ifølge en udførelsesform for opfindelsen, der er særlig simpel ud fra et konstruktionssynspunkt, og som kan gennemføres på to forskellige måder, der er vist henholdsvis i fig. 2 og 3, afgrænses drøvlepas-sagen 21 af en bevægelig del udformet som en cylin-25 der 24, der udvendig bærer et drøvleorgan 25, der samvirker med et fast sæde 26. Gennemstrømningspassagen 22 udgøres af én eller flere åbninger 27 i cylinderen 24 og dermed samvirkende åbninger 28a i gliderens skørt 28b, som i større eller mindre 30 grad flugter med åbningerne 27. Glideren danner et stempel, hvis ene side er udsat for primærluftens tryk, og hvis anden side er udsat for et modtryk Ρβ og virkningen af en fjeder 29. Glideren 28 er forbundet med organet 23 til regulering af brændstof-35 forbruget.

1435 18 12

Modtrykket Pc på glideren 28 kan være lig med atmosfæretrykket, men i visse tilfælde kan man for at forskyde reguleringsniveauet vælge et modtryk Pc, der er større end atmosfæretrykket. Et sådant mod-5 tryk kan tilvejebringes i et reguleringskammer 30 i forbindelse med venstre endeflade af glideren 28 og i forbindelse med atmosfæretrykket gennem en drøvle-åbning 31. Kammeret 30 kan forsynes med luft under tryk gennem en bøjelig kanal 32, og når luften 10 strømmer ud fra kammeret 30 gennem drøvleåbningen 31, fremkaldes der i kammeret 30 et overtryk, der ud-cjør modtrykket P .

Med dette formål er det særlig fordelagtigt at slutte den bøjelige kanal 32 til et sted af motor-15 installationen, hvorfra der kan udtages komprimeret og afkølet friskluft. Man kan således mellem motoren 1 og en indsugningskøler R tilslutte en grenledning 52, der udmunder i den bøjelige kanal 32 og indeholder en reguleringsnåleventil 53, der mulig-20 gør indstilling af modtrykket Pc på en værdi mellem atmosfæretrykket og udstødstrykket P.

En reguleringsfjeder 33, som virker mod venstre ende af cylinderen 24, muliggør regulering af parameteren β i den lineære funktion ΔΡ = α P + β, 25 der angiver trykfaldet over drøvlepassagen 21. Kraften fra reguleringsfjederen 33 kan indstilles ved hjælp af et bevægeligt stop 34, mod hvilket fjederen 33 støtter.

Eftersom der i drøvlepassagen 21 kan opstå 30 aerodynamiske vibrationer, er det en fordel at lade et hydraulisk dæmpeorgan indvirke på drøvlepassagens bevægelige del 24, som vist i fig. 4, hvor samme henvisningstal angiver samme organer som i fig. 2. Det hydrauliske dæmpeorgan 63 fødes fra en fluidumkil-35 de 64 med variabelt tryk. Trykket fra denne kilde 13 143518 erstatter virkningen af fjederen, og trykvariationen erstatter virkningen af det bevægelige anslag.

Organet 23 til regulering af brændstofforbruget er vist i to udførelsesformer, henholdsvis 5 fig. 2 og 3.

I fig. 2 føder pumpen 11 indsprøjtningsdysen 10 ved konstant tryk gennem en tilførselskanal 35, og det overskydende brændstof, som ikke indsprøjtes i brændkammeret, passerer gennem en returledning 10 36, der gennem en bøjelig kanal 37 udmunder i re guleringsorganet 23.

Organet 23 omfatter et bevægeligt organ 38 med en konisk nål 68, der gennem en spindel 69 er forbundet med passagen 22's glider 28, idet regu-15 leringsvirkningen opnås ved, at nålen er ført kortere eller længere ind i en åbning 39 og derved ændrer åbningens gennemstrømningstværsnit.

Brændstoffet føres gennem den bøjelige kanal 37 ind i et indgangskammer 40 og passerer derfra 20 gennem den indstillelige åbning 39 ind i et kammer 41, hvorfra det gennem en bøjelig kanal 42 bliver ført tilbage til reservoiret 12 gennem en kanal 43.

Af fig. 2 ses, at en forøgelse af trykket på glideren 28's højre side bevirker en forskydning 25 af glideren mod venstre med det resultat, at gennemstrømningstværsnittet af passagen 22 formindskes, hvilket bevirker en reduktion i forbruget af primærluft, og at det bevægelige organ 38 med nålen 68 i reguleringsorganet 23 for brændstofforbruget for-30 skydes mod venstre og forøger gennemstrømningstværsnittet for den variable gennemstrømningsåbning 39, så at mængden af brændstof i returledningen 36 forøges, hvorved mængden af brændstof, der indsprøjtes i brændkammeret, formindskes.

14 143518 Når trykket på glideren 28 formindskes, sker det omvendte.

I fig. 3 angiver samme henvisningstal samme organer som i fig. 2, men brændkammeret 8 fødes 5 med brændstof gennem en indsprøjtningsdyse 10a uden returløb. Indsprøjtningsdysen 10a fødes ved hjælp af en pumpe 11a fra et reservoir 12 gennem et reguleringsorgan 23 for brændstofforbrug og en tilførselskanal 35a.

10 Reguleringsorganet 23 omfatter et bevægeligt organ 38a, der gennem en spindel 69a er forbundet med glideren 28. Reguleringsvirkningen opnås ved, at nålen 68a kan føres kortere eller længere ind i åbningen 39a og derved variere åbningens gennem-15 strømningstværsnit.

Brændstoffet føres gennem en bøjelig kanal 37a til et tilgangskammer 40a, hvorefter det drøvles ved passage gennem den variable gennemstrømningsåbning 39a, før det strømmer ind i et kammer 41a, hvorfra 20 det strømmer ud gennem en bøjelig kanal 42a og ved højt tryk videre til indsprøjtningsdysen 10a gennem en kanal 4 3a.

For at opretholde en konstant trykforskel mellem de to sider af den indstillelige gennemstrømnings-25 åbning 39a anvendes der en regulator 44, som be-består af en cylinder 45, hvori der glider et frit stempel 46, der dækker eller afdækker en åbning 47 i væggen af cylinderen 45. Stemplet afgrænser dels et kammer 48, der er beliggende ved samme side som 30 åbningen 47 og er i forbindelse med tilgangskammeret 40a i reguleringsorganet 23 for brændstofforbruget, dels et kammer 49, der er beliggende på den anden side af åbningen 47 og er i forbindelse med kammeret 41a i reguleringsorganet 23.

35 Det frie stempel 46 påvirkes således for den 15 143518 trykforskel, der hersker mellem de to kamre 40a og 41a, samt af en fjeder 50, der virker i modsat retning af denne trykforskel.

Åbningen 47 er i forbindelse med en afgangs-5 kanal 54, som udmunder i reservoiret 12 for brændstof.

Af fig. 3 ses det, at en forøgelse af det tryk, som udøves på glideren 28's højre side, vil bevirke en forskydning af glideren 28 mod venstre, 10 hvilket har som resultat, dels at gennemstrømningstværsnittet af passagen 22 formindskes, hvilket formindsker forbruget af primærluft, dels at det bevægelige organ 38a med nålen 68a i organet 23 til regulering af brændstofforbrug forskydes mod 15 venstre og formindsker gennemstrømningstværsnittet i den variable gennemstrømningsåbning 39a, så at mængden af brændstof gennem tilførselskanalen 35a formindskes.

Når trykket, der udøves på glideren 28, for-20 mindskes, sker det omvendte.

I regulatoren 44 dækker det frie stempel 46 åbningen 47 mere eller mindre. Forskydningen af det frie stempel 46 er meget ringe, idet den kraft, der udøves af fjederen 50 på det frie stempel 46, 25 er praktisk talt konstant, og af denne grund er trykforskellen mellem kammeret 40a og kammeret 41a praktisk talt konstant og uafhængigt af det tryk, der hersker i forbrændingskammeret 8, og af den indsprøjtede brændstofmængde.

30 Størrelsen af denne trykforskel indstilles ved justering af fjederen 50, idet denne ligger an mod et indstilleligt anslag 51.

Den brændstofmængde, der passerer gennem den variable gennemstrømningsåbning 39a, afhænger såle-35 des udelukkende af gennemstrømningstværsnittet og der- 16 143518 med udelukkende af ladetrykket, der bestemmer stillingen af glideren 28. Når der anvendes den ene eller den anden af de henholdsvis i fig. 2 og 4 og i fig.

3 viste udførelsesformer, kan man ved indvirkning på 5 geometrien for passagen 22 og fjederen 29, der påvirker glideren 28, vælge en reguleringsfunktion mellem tværsnittet og trykket P - Δ P eller forskellen mellem trykket P - Δ P og modtrykket P , der hersker i reguleringskammeret 30.

10 Til hver værdi af gennemstrømningstværsnittet

Sp svarer der en værdi for det primære luftforbrug Q , hvortil svarer en brændstofmængde q, der skal indføres i brændkammeret, og denne brændstof mængde bestemmes af geometrien i den variable gennemstrøm-15 ningsåbning.

Under hensyntagen til motorens funktion er følgende søgt opnået:

Inden for grænserne af fcrændkammerets muligheder at regulere brændstofmængden q med henblik på at 20 hindre, at ladetrykket synker under en bestemt grænse, at muliggøre en start af turbokompressoraggregatet før motoren, og at muliggøre funktionen af brændkammeret i tomgang med mulighed for en hurtig stigning til fuld kraft uden risiko for, at der sker en slukning.

25 Man føres hermed til en funktion for brændstof mængden q, der skal indføres i brændkammeret, afhængig af trykket på nedstrømssiden P - Δ P eller trykforskellen mellem trykket på nedstrømssiden P - Δ P og modtrykket P , der hersker i regulerings-30 kammeret 30. Denne funktion er illustreret eksempelvis ved kurven i fig. 5, hvor der som abscisse er afsat det relative ladetryk P, udtrykt i bar, og som ordinat brændstofforbruget q i brændkammeret.

Når der ikke er noget modtryk, dvs. at trykket 35 i reguleringskammeret 30 er lig med atmosfæretryk- 17 143518 ket, ligger brændkammerets arbejdspunkt på kurven.

Hvis dette arbejdspunkt i tomgang stabiliserer sig i punktet K, vil det passere nedad til punktet C, når motorbelastningen øges til ca. 20% af den maksi-5 male belastning, og derudover forskyder arbejdspunk-tet sig mellem C og D. Brændkammeret er da i tomgangsstilling.

Indføringen af et modtryk i reguleringskammeret 30 bevirker, at kurven forskydes mod højere 10 tryk svarende til en forøgelse af den forud fastlagte grænseværdi B for ladetrykket.

Denne simple forskydning af reguleringsområdet ad pneumatisk vej kan gennemføres til opnåelse af en effektforøgelse ved lave omdrejningstal. Det er lige-15 ledes muligt at udnytte forskydningen af reguleringsområdet til at fremskynde temperaturstigningen for motoren i tomgang, når brændkammeret er fuldt belastet, forudsat at der er varmevekslingsorganer mellem den varme luft fra kompressoren og motorens kølemedium.

20 Indførelsen af et modtryk, eventuelt helt op til ladetrykket, muliggør ved forskydningen af re-guleringsområdet en kompensation for faldende atmosfæretryk. Når det atmosfæriske tryk således formindskes , kan man give modtrykket en værdi svarende til 25 ladetrykket, hvilket bevirker en fuldstændig åbning af styreorganerne, og at brændkammeret fødes med fuld kraft (det primære luftforbrug og brændstofforbruget opnår deres maksimale værdier).

Man kan således ved hjælp af opfindelsen både 30 styre den brændstofmængde, der indsprøjtes i brændkammeret 8, og den primære luftmængde ved at indvirke på geometrien af passagen 22 med åbningerne 27 og 28a og på tareringen og eventuelt reguleringen af fjedrene 29 og 50. Man sikrer sig således 35 en blanding af luft og brændstof i forbrændingszonen

Claims (3)

143518 14 med passende forhold i nærheden af de støkiometriske for inden for alle motorens omdrejningstal at opnå en god stabilitet af brændkammeret 8.

1. Forbrændingsmotor, navnlig dieselmotor, med en af udstødsgasser fra motoren drevet turbokompressor, som er indrettet til at levere ladeluft til motoren, og en omløbsledning mellem kompressorens afgang og turbinen, hvilken omløbsledning under motorens 10 drift kan være permanent åben, men som indeholder drøvleorganer med mindst én drøvlepassage, hvis gennemstrømningstværsnit er variabelt til frembringelse af en trykforskel mellem kompressorens afgang og turbinens tilgang, kendetegnet ved, at drøv-15 leorganerne (108; 25, 26; 24, 28) er styret i det væsentlige udelukkende af trykkene før og efter drøv-lepassagen og på en sådan måde, at en forøgelse af trykket efter drøvlepassagen fører til en formindskelse af gennemstrømningstværsnittet, og en forøgelse 20 af trykket før drøvlepassagen medfører en forøgelse af gennemstrømningstværsnittet, samt at den af drøvleorganerne fremkaldte trykforskel ændrer sig i samme retning som trykket i omløbsledningen (106, 7) før drøvlepassagen.

2. Motor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at drøvleorganerne omfatter et bevægeligt styreorgan med flader, som er påvirket af de henholdsvis før og efter drøvlepassagen herskende tryk i omløbs-ledningen, og at det effektive areal af de af styre-30 organets flader, som er påvirket af trykket før drøvlepassagen, er mindre end det effektive areal af de af styreorganets flader, som er påvirket af trykket efter drøvlepassagen.

3. Motor ifølge ethvert af kravene 1-2, og