160146. lajstromszámú szabadalom • Feltöltéses belső égésű motor, különösen feltöltéses jármű-diesel-motor

160146 5 6 1. ábra az M forgatónyomaték, a pme

közepes tényleges hengernyomás, és az N teljesítménygörbe diagramja az n motor fordulatszám függvényében, a 2. ábra a PL feltöltéses nyomás diagramja égy térfogati feltöltő és turbófúvó m anyag átfolyásának függvényében, a motor különböző szívó görbéire vonatkoztatva, a 3. ábra a kipufogógáz turbina m átfolyása, a H turbinaesessel, illetve entalpiával, az n-r turbina-^fordulatszám függvényében, a 4. ábra hatásfok és forgatónyomaték viszony egy Föttinger-átalakító fordulatszám viszonyának függvényében, az 5. ábra egy hőmérséklet (T)entalpia (^-entrópia (s) diagram m, a 6. ábra a találmány szerinti feltöltő aggregát, a 7. ábra a kiszorításos szivattyú tengelymetszete, a 8. ábra a 7. ábra szerinti kiszorításos szivattyú VIII—VIII. vonala mentén vett merőleges metszet, a 9. ábra a kipufogógáz turbófeltöltő elrendezése egy belsőégésű motoron. Az 1. ábra szerinti diagram ordinátájára az N motor teljesítményt, az M motor forgatónyomatékot és a Pme tényleges henger középnyomást, az abszcisszánra pedig az nM

motor fordulatszámot vittük fel. Szabályos feltöltéses motorok esetén pm

e és ennek megfelelően az M értéké az egész fordulatszámtartományban lényegében állandó értéken van. Ennek következtében a teljesítmény jelleggörbéje nagyjából a vonalkázottan ábrázolt N' görbe szerinti le-Jutású—és maximumát az nma

x maximálisamé-tor-fordulatszám mellett éri el. ben. A tunbófúvó stabil munkatartományát az ni, n2, 113 és n/t

fordulatszám jelleggörbék, valamint az szivattyú határ jellemzik. A motor szívógörbéi három különböző fordulatszám esetére, mint az Si, S2 és S3 egyenesek vannak ábrázolva. Szabályos kipufogó gázturbó feltöltő a maximális motor fordulatszámnak megfelelő S3 értéknél az a üzempontban áll be, amelyhez a PLQ feltöltéses nyomás és az ma

átfolyás tartoznak. Csökkenő motorfordulatszám esetén a b' és a' üzempontok állnak be azaz a töltés nyomás és az átfolyás csökken. Ámbár járulékos hajtómű alkalmazásával a feltöltéses nyomást csökkenő fordulatszám esetén növelni lehet úgy, hogy az S2 pontnak megfelelő motorfordulatszámhoz a fo" üzempont áll be és a feltöltéses nyomás a és b" között állandó marad, emellett azonban az átfolyási mennyiség még mindig csökkenne. Állandó motor teljesítmény esetéri azonban a teljes üzemtartományban megközelítően azonos feltöltéses levegő mennyiséget kell a motorba táplálni. Ha ilyen szabályozást turbófúvó esetén annak fordulatszámnövelésével akarunk megvalósítani, akkor már a b üzempontban az S2 szívógörbének megfelelői motor fordulatszám mellett elérnénk a szivatytyúhatárt, A c üzempont beállítása csak egyidejű motorteljesítmény-ráfordítás mellett, járulékos rendszabályokkal, például erősen sűrített levegő-lefúvatás révén lenne lehetséges. Ez azonban gazdaságtalan lenne és az üzemanyag fogyasztás terhére menne. A turbó sűrítőkkel történő ismert feltöltéses -eljárás-4ovábbdr4iátrány*- a-^nintegy—st-(e'— —fo'—a) üzemvonal szerint — abban van, hogy a turbina és a feltöltő közötti teljesítményegyensúly csak nagyon különböző levegő-viszonyszámok esetén lehetséges. A értéktől azonban nemcsak közvetlenül a motorhatásfok, hanem annak üzemi viselkedése is függ, mert túl alacsony értékek mellett hamar átlépjük a füst-ihatárt, és lerontjuk a különösen a jármű indításakor fellépő gyakori átmeneteket gyorsítás és fojtás között. Az állandó átfolyás mellett kívánt' feltöltéses nyomás növekedés minden nehézség nélkül csak kiszorításos feltöltő alkalmazása révén valósítható meg, amely a találmány értelmében hajtását hidrodinamikus energia átviteli berendezésen keresztül nagy gyorsjáratú folyadék szivattyúval és ennek szállító áramával feltöltött lassabb járású turbinakerékkel a kipufogógáz-turbináról kapja. A feltöltéses nyomásnövekedés állandó átfolyás mellett az a—fo—e vonalnak megfelelően a kiszorításos sűrítő számára mintegy állandó fordulatszámon való tartását jelenti. A kipufogógáz turbina ezzel szemben ámbár ugyancsak állandó átfolyással dolgozik, azonban eltérő H entalpiaeséssel, aminek következtében fordulatszáma nem marad állandó. A megadott hidrodinamikus energiaátviteli berendezés lehetővé teszi a kipufogógáz turbina változó fordulatszámainak a feltöltő szivattyú A találmány célja már most ezt a motorjeEeggörbét olyan módon átalakítani, hogy pme

.„ és M csökkenő motor fordulatszámok esetén jelentősen növekedjenek úgy, hogy határesetben az Nmax

maximális teljesítmény széles motorfordulatszám-tartományban állandó értéken maradjon. A találmány tehát az N' és Nm

„

x tartományon belül valamennyi lehetséges motorjelleggörbe megvalósítására törekszik, éspedig lényegében a feltöltéses nyomás vezérlése révén. Beállított állandó motor teljesítmény esetén aztán már maga a motor valósítja meg a hiperbolikus vonóerőt úgy, hogy a sebességváltó fokozatok alkalmazása megtakarítható. Hajók hajtására szolgáló Diesel-motorok esetén pme

alacsony motorfordulatszámok miatt nem kell hogy annyira növekedjék, de még a legnagyobb teljesítményű kétütemű hajómotorok esetén is különleges üzemi viszonyokhoz magas pme

elérésére törekedünk, amely mintegy 26%-a a teljes fordulatszámnak. A találmány a követelmény kielégítését is lehetségessé teszi. A 2. ábra szerinti diagram a volumetrikus "° sűrítőnek, illetve turbófúvónak dugattyús belső égésű motorral való együttműködését ábrázolja. Az ordinátán a pz, töltőnyomás, abszcisszán pedig az átfolyás (avagy áram) szerepel kg/mp- 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3