179402. lajstromszámú szabadalom • Turbófeltöltéses Diesel-motor töltőnyomást szabályozó szeleppel a forgatónyomatéki és füstölési tuajdonságok javítására
5 179402 6-motor turbófeltöltés mellett dinamikus feltöltéssel is el van látva. A kiviteli példákat az alábbi ábrák útján részletesen ismertetjük: az 1. ábra hathengeres soros turbótöltéses Diesel-motor elrendezési rajza, a 2. ábra hathengeres soros turbótöltéses Diesel-motor elrendezési rajza dinamikus szívócsőfeltöltéssel, rezonancia tartályokkal, a 3. ábra a levegőmennyiség szabályozó szelep rajza, a 4. ábra a Diesel-motor gyorsításánál különböző jelleggörbéjű turbótöltők késedelmét mutatja be, az 5. ábra gyorsításnál különböző jelleggörbéjű turbótöltők által létrehozott légfeleslegtényező alakulását mutatja, a 6. ábra gyorsításnál a különböző jelleggörbéjű turbótöltők által okozott füstölés alakulását mutatja be. Az 1. ábra turbótöltött hathengeres Diesel-motor elrendezését sematikusan mutatja be. Az 1 motor I—VI. hengerei soros elrendezésűek, a 2 szívóvezetékek 4 gyűjtőtartályon keresztül 3 közös szívócsőre vannak kapcsolva, mely utóbbi az 5 turbókompresszor 6 nyomócsonkjára van kötve. A I—VI. hengerek 7 kipufogóvezetékei a 8 kipufogócsőre vannak kapcsolva, mely a 9 kipufogó gázturbina 10 belépőcsonkjára van kötve. Az 5 turbókompresszor és a 9 kipufogó gázturbina forgórészei közös tengelyre vannak szerelve, és egy egységet képező 11 turbótöltőt képeznek. Az 5 turbókompresszor 12 levegőszívóvezetéke előtt nem ábrázolt légszűrő van elrendezve. A 9 kipufogó gázturbina kilépő szájára 13 kipufogócső van kapcsolva. A 4 közös szívócsőben 14 szabályozó szelep van elrendezve, melynek szerkezetét a 3. ábra mutatja be. A 14 szabályozó szelep által a 3 közös szívócsőből kieresztett levegő elvezetésére a 13 kipufogócsőbe a kettő között 15 összekötő vezeték van elrendezve. A 14 szabályozó szelep nyomásszabályozó szelepként van kiképezve, egy beállított megengedett maximális nyomás túllépését a többlet-levegő kibocsátásával megakadályozza. Az 1 motorhoz a 11 turbótöltőt úgy választjuk ki és a kettőt úgy hangoljuk össze, hogy közúti gépjárműmotorba alkalmas legyen széles fordulatszámtartományban és a lehető legnagyobb nyomatékot biztosítsa. Ennek érdekében a motornál megengedett maximális égési csúcsnyomás elérésére törekedtünk a lehetséges legnagyobb fordulatszámtartományban és ennek megfelelően a 11 turbótöltőt úgy választjuk meg, hogy minél alacsonyabb fordulatszámnál elegendő levegőt szállít az 5 turbókompresszor, de magasabb fordulatszámoknál, illetve a névleges maximális motor fordulatszámnál ne legyen szükség olyan mennyiségű levegő kibocsátására, amely a belsőégésű motor hatásfokát számottevően befolyásolná. Példánkban a 10 liter hengerűrtartalmú tehergépkocsi-motor névleges maximális fordulatszáma 2.200 f/p. Az ismert módon feltöltött motor maximális nyomatéka 1600f/p-nél van, az 1400--1800 f/p fordulatszámtartományban megközelítően állandó. Találmányunk szerint olyan turbótöltőt választunk, melynél 1200 f/p-nél már elérjük a maximális megengedett nyomásviszonyt és így a maximális nyomatékot. A 14 szabályozó-szelep kb. 1600 f/p-nél nyit, tartva a megengedett maximális röltőnyomást a 3 közös szívóvezetékben. A névleges motorfordulatszámnál, ahol a legnagyobb mennyiségű nyomólevegőt bocsátja ki a 14 szabályozó-szelep a kibocsátott levegőmennyiség az 5 turbókompresszor ;íltal szállított mennyiségnek 8%-a. Ezt a levegőmennyiséget a 15 összekötő vezeték a 13 kipufogócsőbe juttatja, miáltal a motor füstölési értékeit javítjuk. Célkitűzésünk, a megengedett maximális égési csúcsnyomás elérése minél szélesebb motorfordulatszám-tartományban csak bizonyos határokon belül érhető el pl. a motor töltéscsere veszteségeinek mechanikus veszteségek stb. fordulatszámtól függő nagysága miatt. Találmányunk további kivitele, melynek szerkezeti elrendezési sémáját a 2. ábra mutatja, lehetővé teszi az ilyen jellegű egyenlőtlenség kompenzálását azáltal, hogy a szívórendszer rezonancia feltöltésre alkalmasan képezzük ki, és a leghatásosabb feltöltési fordulatszám tartomány a kompenzálandó fordulatszámtartományra állítjuk be. A rezonanciafeltöltési eljárást és az azt megvalósító berendezést a 161 323 számú magyar szabadalmi leírás ismerteti (megfelelő NSZK-leírás száma: 1 935 155, USA leírás száma: 3 796 048). Az előbbi példában ismertetett Diesel-motor terhelhetőségi maximumának elérése céljából a legnagyobb rezonancia feltöltést 1300—1500 f/p tartományra állítjuk be. A berendezésben az 5 turbókompresszort 15 csővezeték köti össze a 16 gyűjtőtartállyal, melyet a három-három hengerre 19 szívóvezetékekkel kapcsolt egy-egy 18 rezonanciatartállyal egy-egy 17 rezonanciacső köt össze. A 200-400 f/min-ot átölelő fordulatszámtartományban való feltöltési hatásosságot elérjük, ha a 18 rezonancíatartály térfogatát a rákapcsolt három henger térfogatának 2-szeresére, a 17 rezonanciacső hosszát pedig átmérőjének 9-szeresére választjuk. Egy-egy közös 18 rezonancia tartályra csak olyan hengerek kapcsolhatók, amelyek sávási periódusai egymást jelentősen nem fedik át. A 1.4 levegőszabályozó szelep, mely beállított nyomáshatár túllépését a többlet-levegő kibocsátásával megakadályozza, a 16 gyűjtőtartályon van elhelyezve, és a kibocsátott levegőt 15 összekötő vezeték vezeti a 13 kipufogócsőbe, a turbina mögötti 13 kipufogócsőszakaszba. A 14 levegőszabályozó szelepet metszetben a 3. ábra mutatja be. A 20 szelepház 21 csatlakozó csonkja a 16 gyűjtőtartályba van csavarozva, 22 csatlakozó csonkjára a 15 összekötő vezetek van kötve. A 23 dugattyú 24 rugóval van terhelve, a 24a rugótányér 25 állítócsavarra támaszkodik. A 23 dugattyú lépcsős kiképzésű, 26 gyűrűfelülete a 27 nyomótérben helyezkedik el, mely utóbbi a 28 csatornán keresztül a 16 gyűjtőtartállyal van összekapcsolva. A szelep szabályozási nyomásingadozása 0,02 kp/cm2, amitől a nyitó, illetve zárónyomás csak 0,03 kp/cm2 értékkel tér el. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnyei elsősorban 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
