Компрессорная система с ограниченным давлением наддува

Авторы патента:


Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува
Компрессорная система с ограниченным давлением наддува

 


Владельцы патента RU 2520132:

КНОРР-БРЕМЗЕ ЗЮСТЕМЕ ФЮР НУТЦФАРЦОЙГЕ ГМБХ (DE)

Изобретение может быть использовано в компрессорной системе автомобиля, содержащей компрессор, приводимый в действие двигателем. Компрессорная система (10) автомобиля (12) содержит приводимый в действие приводным двигателем (14) автомобиля (12) компрессор (16). В состав системы входит направляющая (18) впускаемого воздуха для подачи к компрессору (16) воздуха, предварительно уже сжатого турбонагнетателем (20) приводного двигателя (14). В направляющей (18) впускаемого воздуха расположены средства (22) уменьшения проходного сечения потока, выполненные с возможностью ограничения давления наддува подаваемого к компрессору (16), предварительно уже сжатого воздуха. Устанавливаемое максимальное значение давления наддува на фазе холостого хода выбирается в зависимости, по меньшей мере, от одной из следующих величин - или выброса масла компрессора (16), или потери мощности компрессора (16). Раскрыт способ эксплуатации компрессорной системы. Технический результат заключается в снижении потерь мощности при работе на холостом ходу. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к компрессорной системе автомобиля, содержащей приводимый в действие его приводным двигателем компрессор и направляющую впускаемого воздуха для подачи к компрессору воздуха, предварительно уже сжатого турбонагнетателем приводного двигателя.

Кроме того, изобретение относится к способу эксплуатации компрессорной системы автомобиля, содержащей приводимый в действие его приводным двигателем компрессор и направляющую впускаемого воздуха для подачи к компрессору воздуха, предварительно уже сжатого турбонагнетателем приводного двигателя.

Автомобили с работающими на сжатом воздухе системами, например пневматической подвеской или пневматическими тормозами, обычно содержат приводимый в действие приводным двигателем автомобиля компрессор для вырабатывания необходимого сжатого воздуха. Для повышения энергоэффективности автомобиля его приводной двигатель часто оборудуется турбонагнетателем. Приводимый в действие приводным двигателем компрессор в большинстве случаев выполнен в виде всасывающего окружающий воздух компрессора. Производительность компрессора можно заметно повысить за счет его наддува. Это может осуществляться, например, за счет всасывания предварительно уже сжатого воздуха после компрессора турбонагнетателя и соответствующего охладителя наддуваемого воздуха. В результате этого достигаются сверхпропорциональное увеличение подаваемого воздушного объема и повышение к.п.д. за счет уменьшения потерь потока в системе всасывания компрессора. Другим преимуществом является уменьшенный расход масла, который определяется, в основном, тем, что на фазе всасывания воздуха, в противоположность традиционному, всасывающему окружающий воздух компрессору, в цилиндре отсутствует разрежение.

Однако недостаток турбонагнетаемого компрессора заключается в том, что в режиме стравливания, т.е. на фазе холостого хода, на котором компрессор не подает сжатый воздух в систему питания автомобиля, он по-прежнему подает большой воздушный объем, в результате чего в этом эксплуатационном состоянии возникает значительно большая потеря мощности, чем в случае традиционного, всасывающего окружающий воздух компрессора.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании такого компрессора, посредством которого устранялся бы указанный недостаток, причем в то же время расход масла компрессором оставался на низком уровне.

Эта задача решается посредством признаков независимых пунктов формулы.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.

Изобретение основано на родовой компрессорной системе таким образом, что в направляющей впускаемого воздуха расположены средства уменьшения проходного сечения потока, с помощью которых ограничивается давление наддува подаваемого к компрессору, предварительно уже сжатого воздуха. Благодаря расположению средств уменьшения проходного сечения потока в направляющей впускаемого воздуха можно за счет возникающего давления подпора произвольно уменьшить давление наддува, подаваемого к компрессору. В частности, давление наддува, подаваемого к компрессору, можно уменьшить на фазе стравливания или холостого хода, так что подаваемый воздушный объем уменьшается на фазе холостого хода, что уменьшает потребление мощности компрессором. В качестве средств уменьшения проходного сечения потока может использоваться, например, дроссельная заслонка, задвижка, вдвигаемая в направляющую впускаемого воздуха перпендикулярно направлению его потока, или установленный с возможностью вращения, просверленный шарик, известный, например, из шарового клапана.

При этом предпочтительным образом предусмотрено, что средства уменьшения проходного сечения потока механически срабатывают от рабочего пневмоцилиндра. Использование рабочего пневмоцилиндра для срабатывания средств уменьшения проходного сечения потока обеспечивает быстрое и точное согласование открытого проходного сечения потока направляющей впускаемого воздуха и, тем самым, за счет согласования вызванного давления подпора - согласование созданного для компрессора давления наддува.

Особенно предпочтительно, что рабочий цилиндр содержит подвижный поршень. Использование рабочего цилиндра с подвижным поршнем обеспечивает конструкцию предельно надежного, приводимого в действие пневматически исполнительного механизма с ходом рычага произвольной длины, определяемым длиной рабочего цилиндра.

В качестве альтернативы может быть также предусмотрено, что рабочий цилиндр содержит гибкую мембрану. Использование гибкой мембраны вместо подвижного поршня обеспечивает, в частности, более короткое время реагирования рабочего цилиндра, поскольку приходится преодолевать меньшую инерцию массы. Это предпочтительно, в частности, в случае коротких фаз холостого хода.

Идеальным образом предусмотрено, что в рабочий пневмоцилиндр по управляющей пневмолинии подается давление наддува, господствующее за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока. Непосредственная подача в рабочий цилиндр давления наддува, господствующего за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока, обеспечивает самосогласование созданного давления наддува и открытого проходного сечения потока. Если созданное давление наддува выше допустимого, то за счет управления рабочим цилиндром посредством механизма открытое проходное сечение потока уменьшается, в результате чего уменьшается созданное давление наддува. Наоборот, при слишком низком созданном давлении наддува управление рабочим цилиндром происходит в меньшей степени, в результате чего открытое проходное сечение потока увеличивается, следствием чего является более высокое созданное давление наддува. Однако его максимальное значение не может превышать давления наддува, господствующего перед средствами уменьшения проходного сечения потока.

Может быть предусмотрено, что в рабочий пневмоцилиндр через релейный клапан подается рабочее давление, причем на пневматический управляющий вход релейного клапана по управляющей пневмолинии подается давление наддува, господствующее за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока. Использование релейного клапана обеспечивает управление рабочим цилиндром с уровнем давления, колебания которого выше по сравнению с колебаниями давления по потоку за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока. За счет этого управление рабочим цилиндром может осуществляться точнее.

Полезным образом предусмотрено, что в управляющей пневмолинии расположен 3-линейный 2-позиционный распределитель (3/2-распределитель) с собственным выпуском воздуха для отключения давления в ней. Этот распределитель позволяет предотвратить срабатывание рабочего цилиндра. Когда в управляющей пневмолинии отключено давление, создается максимальное давление наддува для компрессора, поскольку расположенные в направляющей впускаемого воздуха средства уменьшения проходного сечения потока создают тогда минимально возможное давление подпора.

Предпочтительным образом может быть предусмотрено, что компрессорная система содержит электроуправляемый клапан непрерывного действия с пневматическим входом для питающего давления, электрическим управляющим входом и пневматическим выходом для срабатывания рабочего цилиндра, а давление наддува, господствующее за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока, регистрируется датчиком давления, причем компрессорная система содержит также электронный блок управления, вырабатывающий электрический управляющий сигнал для срабатывания клапана непрерывного действия в зависимости от выявленного давления наддува с целью его ограничения. Использование электроуправляемого клапана непрерывного действия, под которым подразумевается недискретно переключающий, обеспечивающий непрерывный переход между положениями переключения распределитель, в связи с расположенным вниз по потоку за средствами уменьшения проходного сечения потока датчиком давления обеспечивает точное срабатывание средств уменьшения проходного сечения потока. Клапан непрерывного действия может быть выполнен, в частности, в виде пропорционального клапана с нелинейной характеристикой объемного потока, в виде регулирующего клапана с линейной характеристикой объемного потока или в виде сервоклапана, т.е. в виде аналогично управляемого распределителя. Использование датчика давления позволяет избежать использования неподготовленного, предварительно сжатого турбонагнетателем воздуха для непосредственного или косвенного срабатывания средств уменьшения проходного сечения потока. Поскольку предварительно сжатый турбонагнетателем воздух, в частности, еще не высушен, используемые для срабатывания средств уменьшения проходного сечения потока пневмоустройства эффективно защищены от коррозии.

В этой связи также возможно, чтобы средства уменьшения проходного сечения потока срабатывали от электроуправляемого серводвигателя. За счет использования электроуправляемого серводвигателя также можно предотвратить обусловленный коррозией выход из строя пневматического/механического исполнительного устройства.

Далее целесообразно, если компрессорная система содержит электрический блок управления, вырабатывающий электрический управляющий сигнал для управления электроуправляемым серводвигателем с целью ограничения давления наддува, причем управляющий сигнал основан на давлении наддува, выявленном датчиком давления за лежащими вниз по потоку средствами уменьшения проходного сечения потока. Использование электрического блока управления вместе с серводвигателем для срабатывания средств уменьшения проходного сечения обеспечивает гибкое согласование подаваемого к компрессору давления наддува.

Далее может быть предусмотрено, что компрессорная система содержит приданную компрессору муфту, предназначенную для полного разобщения компрессора от приводного двигателя. Использование муфты для полного разобщения компрессора от приводного двигателя позволяет уменьшить до нуля подачу масла и энергопотребление компрессора на фазе холостого хода.

Родовой способ усовершенствован за счет того, что давление наддува подаваемого к компрессору, предварительно уже сжатого воздуха ограничивается до устанавливаемого максимального значения за счет срабатывания расположенных в направляющей впускаемого воздуха средств уменьшения проходного сечения. Таким образом, преимущества и особенности предложенной компрессорной системы реализуются также в рамках способа ее эксплуатации.

Это относится также к описанным ниже, особенно предпочтительным вариантам предложенного способа.

Предпочтительно он усовершенствован за счет того, что максимальное значение выбирается разным в зависимости от эксплуатационного состояния. Согласование максимального значения подаваемого к компрессору давления наддува с эксплуатационным состоянием компрессорной системы позволяет оптимизировать ее эксплуатационное поведение. Например, на фазе холостого хода энергопотребление компрессора можно уменьшить за счет понижения созданного давления наддува, тогда как на фазе подачи компрессорной системы при низкой частоте вращения компрессора создается максимально высокое давление наддува для максимизации подаваемого воздушного объема. Кроме того, на фазе подачи компрессорной системы также может быть задано максимально допустимое давление наддува для ограничения, в частности, термической нагрузки компрессора.

Предпочтительным образом предусмотрено, что максимальное значение на фазе холостого хода выбирается в зависимости от, по меньшей мере, одной из следующих величин: выброс масла компрессора и потеря мощности компрессора. Чтобы минимизировать потерю мощности компрессора на фазе холостого хода, должно создаваться минимально возможное давление наддува для компрессора. При этом созданное давление наддува должно идеально соответствовать окружающему давлению, в результате чего потеря мощности компрессора была бы идентична потере мощности всасывающего окружающий воздух компрессора. Однако в то же время выброс масла компрессора должен быть минимальным, причем выброс масла компрессора с падением давления наддува возрастает из-за повышения разрежения в поршневой камере на фазе всасывания. Поэтому предпочтительно определение максимально допустимого давления наддува в зависимости от допустимой потери мощности на фазе холостого хода и от допустимого выброса масла также на фазе холостого хода.

Особенно предпочтительно, что подаваемое к компрессору давление наддува поддерживается постоянным за счет динамического согласования проходного сечения потока, открытого средствами его уменьшения, при превышении устанавливаемого максимального значения независимо от частоты вращения компрессора и созданного турбонагнетателем давления наддува. Динамическое согласование подаваемого к компрессору давления наддува, например на фазе холостого хода, позволяет поддерживать, в частности, выброс масла компрессора на постоянном низком уровне.

Изобретение поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи на особенно предпочтительных вариантах его осуществления. На чертежах изображают:

фиг.1 - схематично автомобиль с предложенной компрессорной системой;

фиг.2 - боковое сечение направляющей впускаемого воздуха со средствами для уменьшения проходного сечения потока;

фиг.3 - первый вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами для уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством;

фиг.4 - второй вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами для уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством;

фиг.5 - третий вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами для уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством;

фиг.6 - четвертый вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами для уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством;

фиг.7 - первое возможное проходное сечение потока направляющей впускаемого воздуха;

фиг.8 - второе возможное проходное сечение потока направляющей впускаемого воздуха;

фиг.9 - блок-схему для иллюстрации предложенного способа.

На чертежах одинаковые или однородные детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 схематично изображен автомобиль с предложенной компрессорной системой. Автомобиль 12 содержит помимо компрессорной системы 10 приводной двигатель 14, турбонагнетатель 20, воздушный фильтр 58 и установку 60 для подготовки сжатого воздуха. Сама компрессорная система 10 включает в себя компрессор 16, муфту 54 для разобщения компрессора 16, связанного приводным валом 56 с приводным двигателем 14, от приводного двигателя 14 и расположенные в направляющей 18 впускаемого воздуха средства 22 уменьшения проходного сечения потока. Направляющая 18 впускаемого воздуха связана с узловой точкой 62, так что к компрессору 16 подается воздух, предварительно уже сжатый турбонагнетателем 20. Последний приводится в действие обычным образом отходящими газами приводного двигателя 14 и питает его предварительно сжатым воздухом для горения, причем окружающий воздух всасывается через воздушный фильтр 58 и сжимается турбонагнетателем 20. Часть предварительно сжатого воздуха ответвляется от узловой точки 62 и по направляющей 18 подается к компрессору 16, который, в свою очередь, приводится в действие приводным валом 56 приводного двигателя 14. Компрессор 16 дополнительно сжимает предварительно уже сжатый турбонагнетателем 20 воздух и подает его к установке 60, которая известным специалисту образом подготавливает сжатый воздух, т.е. очищает его от масляных и грязевых частиц, а также удаляет влагу. Созданное турбонагнетателем 20 давление наддува колеблется в зависимости от объема приводящего его в действие потока ОГ приводного двигателя 14. Чтобы в случае предельно высокого давления наддува защитить компрессор от термической перегрузки, средства 22 уменьшения проходного сечения потока направляющей 18 впускаемого воздуха могут создавать переменное давление подпора, так что к компрессору 16 подается неполное, созданное турбонагнетателем 20 давление наддува. Подаваемое к компрессору 16 давление наддува, начиная с определенной устанавливаемой величины созданного турбонагнетателем 20 давления наддува, может поддерживаться постоянными средствами 22 уменьшения проходного сечения. Это, в частности, целесообразно и тогда, когда пневмоаккумуляторы автомобиля 12 (не показаны) заполнены, т.е. в данный момент не требуется дополнительного сжатого воздуха. В этом случае компрессор 16 переключается на фазу холостого хода, причем он должен тогда иметь минимальную энергию при одновременно низком выбросе масла, т.е. подает вместе с воздухом небольшое количество масла. За счет уменьшения подаваемого к компрессору 16 давления наддува, т.е. за счет уменьшения проходного сечения потока направляющей 18 впускаемого воздуха, можно уменьшить подаваемый компрессором 16 на такой фазе стравливания воздушный объем, в результате чего уменьшается мощность потерь компрессора 16. При этом еще подаваемое к компрессору 16 давление наддува должно быть как можно ближе к окружающему давлению, благодаря чему мощность потерь компрессора 16 соответствовала бы мощности потерь всасывающего окружающий воздух компрессора. Однако поскольку выброс масла компрессором возрастает с ростом разрежения в поршневой камере компрессора на фазе всасывания, уменьшение подаваемого к компрессору 16 давления наддува до окружающего давления лишь условно целесообразно. Чтобы и дальше поддерживать низким выброс масла компрессором 16, к нему подается слегка повышенное по сравнению с окружающим давлением давление наддува, причем мощность потерь компрессора 16 незначительно выше достигаемого минимума. Эти действия подходят, в частности, для коротких фаз холостого хода, во время которых сжатый воздух не подается. Если же фаза холостого хода компрессора 16 длится по времени дольше, то компрессор 16 за счет муфты 54 может быть полностью отключен. В этом состоянии до нуля падают подаваемый воздушный объем компрессора 16 и нежелательная подача масла.

На фиг.2 изображено боковое поперечное сечение направляющей 18 впускаемого воздуха со средствами уменьшения проходного сечения потока. Направляющая 18 содержит внутри средства 22 уменьшения проходного сечения потока, выполненные в виде установленной на оси 66 вращения дроссельной заслонки 22. Протекающий в направлении 64 течения по направляющей 18 предварительно сжатый воздух должен обтекать дроссельную заслонку 22, причем в направляющей 18 возникает давление подпора. Вызванное дроссельной заслонкой 22 давление подпора зависит при этом от ее углового положения по отношению к направлению 64 течения подаваемого, предварительно сжатого воздуха. Помимо изображенной на фиг.2, установленной с возможностью вращения на оси 66 дроссельной заслонки 22 возможна также вдвигаемая в направляющую 18 преимущественно под прямым углом к направлению 64 течения задвижка, которая аналогичным образом создает в направляющей 18 давление подпора. Возможно также использование установленного с возможностью вращения на оси шарика с высверленным отверстием, как это известно специалисту, например, в связи с шаровым клапаном.

На фиг.3 изображен первый вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством. Направляющая 18 на фиг.3 соответствует направляющей на фиг.2, причем направление рассмотрения повернуто на 90° относительно направления рассмотрения на фиг.2, так что ось 66 вращения лежит в плоскости чертежа. Дроссельная заслонка 22 приводится в действие рабочим пневмоцилиндром 26 с подвижным поршнем 28 через вращающийся стержень 68 и преобразовательное устройство 70 (подробно не показано). Последнее преобразует линейное движение поршня 28 в рабочем цилиндре 26 во вращательное движение стержня 68, в результате чего впуск воздуха в рабочий цилиндр 26 и его выпуск из него вызывает вращение дроссельной заслонки 22 на оси 66. Внутри рабочего цилиндра 26 расположена возвратная пружина 72, которая определяет положение поршня 28, пока из рабочего цилиндра 26 выпущен воздух. Впуск воздуха в рабочий цилиндр 26 и его выпуск из него осуществляются посредством управляющей пневмолинии 32, в которой расположен 3/2-распределитель 36 с собственным выпуском 38 воздуха. Распределитель 36 срабатывает посредством электрической линии 74. Таким образом, управляя распределителем 36 посредством электрической линии 74 можно оказать влияние на господствующее за лежащей вниз по потоку дроссельной заслонкой 22 давление наддува. Если это влияние, т.е., в частности, ограничение давления наддува за лежащей вниз по потоку дроссельной заслонкой 22, должно быть оказано, то распределитель 36 приводится в свое показанное положение переключения. В этом состоянии рабочий цилиндр 26 посредством управляющей пневмолинии 32 связан по потоку за дроссельной заслонкой 22 с направляющей 18 впускаемого воздуха. Поэтому господствующее за лежащей вниз по потоку дроссельной заслонкой 22 давление наддува может отклонить поршень 28 из его определяемого возвратной пружиной 72 исходного положения, в результате чего дроссельная заслонка 22 поворачивается на оси 66. Однако это изменяет господствующее за лежащей вниз по потоку дроссельной заслонкой 22 давление наддува, так что имеет место обратная связь. Если влияние на давление наддува за лежащей вниз по потоку дроссельной заслонкой 22 нежелательно, то распределитель 36 может быть переведен в свое положение переключения (не показано), в результате чего из рабочего цилиндра 26 через выпуск 38 выпускается воздух. Вслед за этим поршень 28 возвращается в свое определяемое возвратной пружиной 72 исходное положение. Вместо подвижного в рабочем цилиндре 26 поршня 28 можно использовать также упругую мембрану, упругая деформация которой преобразуется тогда посредством подходящего преобразовательного устройства 70 во вращательное движение дроссельной заслонки 22.

На фиг.4 изображен второй вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством. В противоположность исполнительному устройству на фиг.3, управление рабочим цилиндром 26 происходит посредством релейного клапана 34 с собственным выпуском воздуха. Релейный клапан 34 имеет управляющий вход 34', на который по управляющей пневмолинии 32' подается давление. В управляющей пневмолинии 32' также расположен 3/2-распределитель 36 с собственным выпуском 38 воздуха, срабатывающий посредством электрической линии 74. Релейный клапан 34 преобразует имеющиеся около управляющего входа 34' управляющие давления в виде усиления давления, так что рабочий цилиндр 26 может прикладывать большее усилие для срабатывания средств 22 уменьшения проходного сечения потока. Кроме того, рабочий цилиндр 26 больше не находится в непосредственном контакте с еще не подготовленным сжатым воздухом, поскольку питающее давление релейного клапана 34 предпочтительным образом отбирается вниз по потоку из установки 60 на фиг.1.

На фиг.5 изображен третий вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством. Давление наддува, господствующее за лежащими вниз по потоку средствами 22 уменьшения проходного сечения потока, определяется датчиком 48 и в качестве электрического сигнала передается на электронный блок управления 50. Блок 50 управления управляет затем клапаном непрерывного действия 40 с электрическим управляющим входом 44, пневматическим входом 42 для питающего давления и пневматическим выходом 46 для срабатывания рабочего цилиндра 26. Клапан 40 располагает собственным выпуском воздуха и может быть выполнен, например, в виде пропорционального клапана, распределителя или сервоклапана. Электронный блок управления 50 располагает выводом 76 для автомобильной шины, например CAN-шины, что обеспечивает внешнее управлением блоком 50. Например, блоку 50 через вывод 76 может быть дана команда начать или регулировать влияние на давление наддува, созданное за лежащими вниз по потоку средствами 22 уменьшения проходного сечения потока, что соответствует функции распределителя 36 на фиг.3 и 4. Далее можно простым образом реализовать использование разных созданных максимальных давлений наддува. В зависимости от измеренного датчиком 48 давления блок 50 изменяет за лежащими вниз по потоку средствами 22 уменьшения проходного сечения потока управление клапаном 40 непрерывного действия, что и в этом варианте обеспечивает обратную связь.

На фиг.6 изображен четвертый вариант направляющей впускаемого воздуха со средствами уменьшения проходного сечения потока и присоединенным исполнительным устройством. В противоположность фиг.3-5 в этом варианте срабатывание средств 22 уменьшения проходного сечения потока происходит непосредственно с помощью серводвигателя 52, который от электронного блока управления 50 на основе измеренного датчиком 48 давления и переданных через вывод 76 на блок управления сигналов посылает на серводвигатель 52 управляющий сигнал.

На фиг.7 изображено первое возможное проходное сечение потока направляющей впускаемого воздуха. Проходное сечение 24 потока, в основном, соответствует полному поперечному сечению направляющей 18. Известные из фиг.2-6 средства 22 уменьшения проходного сечения потока лишь обозначены тонкой линией, поскольку в этом положении дроссельной заслонки открывается максимальное проходное сечение 24 потока направляющей 18 впускаемого воздуха и не создается дополнительное давление подпора.

На фиг.8 изображено второе возможное проходное сечение потока направляющей впускаемого воздуха. В этом положении дроссельной заслонки 22 часть сечения направляющей 18 в направлении потока закрыта дроссельной заслонкой 22, так что проходное сечение 24 потока не идентично поперечному сечению направляющей 18. При этом дроссельная заслонка 22 создает давление подпора, которым нельзя пренебрегать.

На фиг.9 изображена блок-схема для иллюстрации предложенного способа. Он начинается на этапе 100 в нормальном режиме. При этом нормальным режимом называется фаза подачи компрессора 16 из фиг.1, причем либо дезактивированы средства 22 уменьшения проходного сечения потока, либо задано максимально допустимое давление наддува для компрессора 16 с целью его защиты от термической перегрузки. Если затем на этапе 102 не начинается фаза холостого хода (102-Nein), то способ продолжается с этапа 100. Если же фаза холостого хода компрессора начинается (102-Ja), то на этапе 104 активируется исполнительное устройство для средств воздействия на проходное сечение потока или, если оно уже было активировано, устанавливается меньшее, максимально допустимое давление наддува. В дальнейшем подаваемое к компрессору давление наддува через петлю регулирования с обратной связью ограничивается на этапе 106. Если затем на этапе 108 фаза холостого хода компрессора не заканчивается (108-Nein), то способ продолжается с этапа 106. Если фаза холостого хода закончена (108-Ja), то на этапе 110 исполнительное устройство для воздействия на проходное сечение потока снова дезактивируется, или снова устанавливается прежде разрешенное в нормальном режиме максимальное значение давления наддува. После этого способ продолжается с этапа 100.

Признаки, раскрытые в описании, на чертежах и в формуле изобретения, могут быть существенными для его реализации как по отдельности, так и в произвольной комбинации.

Перечень ссылочных позиций

10 - поршневая система

12 - автомобиль

14 - приводной двигатель

16 - компрессор

18 - направляющая впускаемого воздуха

20 - турбонагнетатель

22 - дроссельная заслонка

24 - проходное сечение потока

26 - рабочий пневмоцилиндр

28 - поршень

32 - управляющая пневмолиния

32' - управляющая пневмолиния

34 - релейный клапан

34' - пневматический управляющий вход

36 - 3/2-распределитель

38 - выпуск воздуха

40 - клапан непрерывного действия

42 - пневматический вход для питающего давления

44 - электрический управляющий вход

46 - пневматический выход

48 - датчик давления

50 - электронный блок управления

52 - серводвигатель

54 - муфта

56 - приводной вал

58 - воздушный фильтр

60 - установка подготовки сжатого воздуха

62 - узловая точка

64 - направление течения

66 - ось вращения

68 - вращающийся стержень

70 - преобразовательное устройство

72 - возвратная пружина

74 - электрическая линия

76 - CAN-вывод

100 - нормальный режим

102 - начать фазу холостого хода?

104 - активировать исполнительное устройство для воздействия на проходное сечение

106 - ограничить давление наддува посредством петли регулирования с обратной связью

108 - закончить фазу холостого хода?

110 - дезактивировать исполнительное устройство для воздействия на проходное сечение

1. Компрессорная система (10) автомобиля (12), содержащая приводимый в действие приводным двигателем (14) автомобиля (12) компрессор (16) и направляющую (18) впускаемого воздуха для подачи к компрессору (16) воздуха, предварительно уже сжатого турбонагнетателем (20) приводного двигателя (14), причем в направляющей (18) впускаемого воздуха расположены средства (22) уменьшения проходного сечения (24) потока, выполненные с возможностью ограничения давления наддува подаваемого к компрессору (16), предварительно уже сжатого воздуха, отличающаяся тем, что устанавливаемое максимальное значение давления наддува на фазе холостого хода выбирается в зависимости, по меньшей мере, от одной из следующих величин:
- выброс масла компрессора (16);
- потеря мощности компрессора (16).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства (22) уменьшения проходного сечения (24) потока выполнены с возможностью механического срабатывания от рабочего пневмоцилиндра (26).

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что рабочий цилиндр (26) содержит подвижный поршень (28).

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что рабочий цилиндр (26) содержит гибкую мембрану.

5. Система по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что рабочий пневмоцилиндр (26) выполнен с возможностью подачи в него по управляющей пневмолинии (32) давления наддува, господствующего за лежащими вниз по потоку средствами (22) уменьшения проходного сечения (24) потока.

6. Система по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что рабочий пневмоцилиндр (26) выполнен с возможностью подачи в него через релейный клапан (34) рабочего давления, причем пневматический управляющий вход (34') релейного клапана (34) выполнен с возможностью подачи на него по управляющей пневмолинии (32') давления наддува, господствующего за лежащими вниз по потоку средствами (22) уменьшения проходного сечения (24) потока.

7. Система по п.5, отличающаяся тем, что в управляющей пневмолинии (32; 32') расположен 3/2-распределитель (36) с собственным выпуском (38) воздуха для отключения давления в ней.

8. Система по п.6, отличающаяся тем, что в управляющей пневмолинии (32; 32') расположен 3/2-распределитель (36) с собственным выпуском (38) воздуха для отключения давления в ней.

9. Система по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что она содержит электроуправляемый клапан (40) непрерывного действия с пневматическим входом (42) для питающего давления, электрическим управляющим входом (44) и пневматическим выходом (46) для срабатывания рабочего цилиндра (26), причем давление наддува, господствующее за лежащими вниз по потоку средствами (22) уменьшения проходного сечения (24) потока, может регистрироваться датчиком (48) давления, при этом компрессорная система (10) содержит также электронный блок управления (50), выполненный с возможностью вырабатывания электрического управляющего сигнала для срабатывания клапана (40) непрерывного действия в зависимости от выявленного давления наддува для ограничения давления наддува.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства (22) уменьшения проходного сечения (24) потока выполнены с возможностью срабатывания от электроуправляемого серводвигателя (52).

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что она содержит электрический блок управления (50), выполненный с возможностью вырабатывания электрического управляющего сигнала для управления электроуправляемым серводвигателем (52), чтобы ограничивать давление наддува, причем управляющий сигнал основан на давлении наддува, выявленном датчиком (48) давления за лежащими вниз по потоку средствами (22) уменьшения проходного сечения (24) потока.

12. Система по любому из пп. 1-4, 7, 8, 10, 11, отличающаяся тем, что она содержит присоединенную к компрессору (16) муфту (54), выполненную с возможностью полного разобщения компрессора (16) от приводного двигателя (14).

13. Способ эксплуатации компрессорной системы (10) автомобиля (12), содержащей приводимый в действие приводным двигателем (14) автомобиля (12) компрессор (16) и направляющую (18) впускаемого воздуха для подачи к компрессору (16) воздуха, предварительно уже сжатого турбонагнетателем (20) приводного двигателя (14), причем давление наддува подаваемого к компрессору (16), предварительно уже сжатого воздуха ограничивают до устанавливаемого максимального значения за счет срабатывания расположенных в направляющей (18) впускаемого воздуха средств (22) уменьшения проходного сечения (24) потока, отличающийся тем, что максимальное значение на фазе холостого хода выбирают в зависимости, по меньшей мере, от одной из следующих величин:
- выброс масла компрессора (16);
- потеря мощности компрессора (16).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что максимальное значение выбирают разным в зависимости от эксплуатационного состояния.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что подаваемое к компрессору (16) давление наддува поддерживают постоянным за счет динамического согласования проходного сечения (24) потока, открытого средствами (22) его уменьшения, при превышении устанавливаемого максимального значения независимо от частоты вращения компрессора и созданного турбонагнетателем (20) давления наддува.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности - к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к устройствам для рециркуляции отработавших газов дизельных двигателей. .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с искровым зажиганием. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС). .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, снабженных турбонагнетателями. Способ управления частотой вращения турбонагнетателя используется в поршневом двигателе, содержащем впускной и выпускной клапаны (35) и (40), систему (45) привода впускного и выпускного клапанов и турбонагнетательное устройство.

Изобретение относится к способу и устройству для торможения двигателем, содержащему работающий преимущественно по принципу Дизеля двигатель, который включает в себя, по меньшей мере, один, нагружаемый потоком отработавших газов (ОГ) одно- или многоступенчатый турбонагнетатель с работающей на ОГ турбиной и компрессором наддувочного воздуха, которые расположены на общем валу или соединены им, по меньшей мере один выпускной коллектор, направляющий поток ОГ от выпускных клапанов двигателя к турбонагнетателю, и расположенное между выпускными клапанами и турбонагнетателем дросселирующее устройство, которое для торможения двигателем приводится в действие таким образом, что поток ОГ дросселируется, в результате чего выше по потоку дросселирующего устройства происходит возрастание давления ОГ.

Изобретение относится к способу эксплуатации большого двухтактного дизельного двигателя с продольной продувкой цилиндров и к большому двухтактному дизельному двигателю с продольной продувкой цилиндров в соответствии с ограничительными частями пунктов 1 и 11 формулы изобретения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, оснащенным газотурбинным наддувом. .

Изобретение относится к способу эксплуатации двухтактного дизельного двигателя большой мощности с прямоточной продувкой, а также к двухтактному дизельному двигателю большой мощности с прямоточной продувкой, согласно ограничительной части пунктов 1 и 9 формулы изобретения.

Изобретение относится к устройствам для повышения тормозной мощности многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания (1) транспортного средства в режиме торможения двигателем.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам настройки и регулирования параметров наддува двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к агрегатам наддува двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство (7) снабжения свежей горючей смесью для двигателей (1) внутреннего сгорания с газотурбинным нагнетателем (2) имеет впуск (6) для наддувочного воздуха из газотурбинного нагнетателя (2), впуск (8) для сжатого воздуха, выпуск (9), который через регулирующее устройство, преимущественно через клапанный элемент, может соединяться с впуском (6) для наддувочного воздуха и через устройство для регулирования количества воздуха, которое имеет закрытое и открытые положения, для соединения с впуском (8) для сжатого воздуха.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обеспечения приточным газом для поршневого двигателя. .
Наверх