188771. lajstromszámú szabadalom • Hűtőrendszer turbotöltésű és töltőléghűtésű belsőégésű motorhoz
1 138 771 2 A találmány egy vízzel hűtött turbófeltöltéses belső égésű motorra vonatkozik levegő-víz típusú töltőléghűtéssel. Ismeretes a feltöltéses belső égésű motorok teljesítményének emelése hűtőaggregátok elrendezésén keresztül a töltőlevegő hőmérsékletének lecsökkentésére, annak a hengerbe történő belénése előtt. Ez töltőléghűtésként vagy a töltőlevegő közbenső hűtéseként megjelölt eljárásként is általánosan elterjedt alkalmazásra talált és háromféleképpen hajtják végre, amelyek a hűtőközegből kifolyólag különböznek egymástól és amelyeket a levegőnek közvetlen hűtőközegként történő felhasználásával lég-léghűtésként, illetve a víznek közvetlen hűtőeszközként történő felhasználásával lég-vízhűtésként jelölnek meg. Egy harmadik változat a töltő-levegő fokozatos hűtése, amelynél az első fokozatban vizet, a másodiknál levegőt használnak fel közvetlen hűtőközegként. A lég-léghűtés műszaki előnyeihez - amelynél a sűrítésen keresztül felmelegített töltőlevegőt egy hűtőberendezésben lehűtik, amely a környezet levegőjéből áramlik át hűtőeszközként - tartozik annak a lehetősége, hogy a töltő-levegő egy viszonylag alacsony, a környezet hőmérsékletét megközelítő hőmérsékleti szintre hűthető le és ezáltal a töltőléghűtés magas hatékonysága érhető el. Hátrányos, hogy az egyes levegő-levegő hűtőberendezések elrendezési lehetősége szerint a belső égésű motor viszonylatában a hűtőberendezéshez és onnan vissza a belső égésű motorhoz nagy mennyiségű töltőlégvezeték elhelyezése szükséges, amelyek tekintélyes építési teret igényelnek. A nehézségek a töltőlégvezetékek elhelyezésére és az építési ráfordítás kapcsolatban állnak a belső égésű motor nagyságával és azzal együtt nőnek. Különösen problematikus ez a megoldás a V-alakú belső égésű motoroknál, mivel ekkor a töltőlégvezetékeket két párhuzamos hengersor számára kell elhelyezni és olyan egyedi esetekben, ahol helyi okokból a hűtőberendezés elhelyezése nem lehetséges a belső égésű motor közvetlen közelében. Az építési tér oldaláról adódó hátrányok mellett hosszú és behajlított töltőlégvezetékek áramlási veszteséggel párosulnak, amelyek a feltöltés hatásfokának csökkenéséhez vezetnek. Ezen módszernek a leggyakrabban előforduló megoldása, amelynél a lég-léghűtő külön aggregéiként van elrendezve a menetirányban a vízhűtő előtt gépjárműveknél és traktoroknál és a motorventilátor és menetszél által előállított hűtőlevegő mindenekelőtt a töltőléghűtőn és azután a belső égésű motor hűtőrendszerének vízhűtőjén keresztüláramlik, például a következő dízelmotor típusoknál valósul meg: - Perkins T 6.3543 GB - SM D 14 SZU Ezen módszer feltüntetett példái vízhűtéses V-alakú belső égésű motor számára az említett hátrányok alapján nyilvánvalóan nem ismeretesek. A lég-vízhűtésként ismeretessé vált módszernél, amelynél a felmelegített töltőlevegőt víz vagy egy másik folyékony hűtőközeg által lehűtik, megszűnik a hosszú, nagy terjedelmű töltőlégvezetékek elhelyezésének hátránya. Ezen típus ismertté vált megoldásai :- SMD 14 (SZU) típusú kombájndízelmotor külön töltőléghűtővíz-körforgással, amelyet egy külön kiegészítő vízszivattyú működtet és saját víz-léghűtője van a hűtővíz visszahűtésére. Ezen megoldás hátránya egy kiegészítő vízszivattyú szükségessége.- Hajódízelmotor 6 TS N 12/14 - SZU, amelynél a hűtővizet a töltőléghűtő számára hajón kívülről szállítják. Olyan esetekben, ahol a hűtővízáramlás a töltőlevegő számára a belső égésű motor hűtő körfolyamatába teljesen integrálva van, a töltőlevegő közbenső hűtése csak egy viszonylag magas, ezen körfolyamat hűtővíz-hőmérsékletétől függő hőmérsékleti szinten történhet meg, ami által a töltőléghűtés hatékonysága összehasonlítva az elkülönített hűtőfolyamattal rosszabbodik. Ezen módszer ismertté vált megoldásai:- 331/396 gyártási sorozat 6-8 és 12 hengeres motorjai - cég MTU (DE) angol szabadalom sz.: 1 438 775 - traktordízel 404-es típus - cég: John Deero (US) Annak érdekében, hogy ezen hűtési mód hátrányát megszüntesse, - amely abban áll, hogy hasonlóképpen erősen korlátozott annak a lehetősége, hogy a töltőlevegő hőmérsékletét lecsökkentsék - annak előnyeinek egyidejű kihasználása mellett, a MACK (US) cég 2234 típusú dízelmotorja számára egy töltőlevegő-hűtő körfolyamatot fejlesztett ki, amelynek során a töltőlevegőt két szakaszban hűtik. Az első szakasz egy levegő-víz típusú töltőléghűtőn keresztül kerül megvalósításra, amely a belső égésű motor hútőkörfolyamatába be van vonva és amelybe a 170 rC-os töltőlevegőt visszahűtik. A második szakasz egy levegő-levegő típusú töltőléghütőn keresztül kerül megvalósításra, amelyben a töltőlevegőt 104 °C-ról ca. 70 "C-ra csökkentik le. Ezen hűtő hűtőlevegőjének szállítása egy szellőzőn keresztül történik, amelyet a maga részéről egy légturbina hajt meg, amely a töltőlégvezetékhez van hozzákapcsolva és annak meghajtásához a töltőlevegő 7%-os hányadára van szükség. Az előbbiekben említett kevert építési módot harmadik hűtési típusként lehet meghatározni. A találmány célja abban rejlik, hogy a töltőlevegő hűtését a levegő-víz típus szerint a töltőléghűtőnek a folyadék által hűtött belső égésű motor rendszeréhez történő hozzákapcsolásával egy korlátozott hűtőhatás elkerülése mellett valósítsa meg. A találmány feladata, hogy egy feltöltött, folyadék által hűtött belső égésű motor teljesítményének növelését a töltőlevegő hatásos közben5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
