NO139823B - Fremgangsmaate og apparat til brenning av kalsiumsulfat-dihydrat - Google Patents

Description

Totakt-dieselmotor med avgass-turbokompressor.

Denne oppfinnelse vedrører en totakt-dieselmotor med avgass-turbokompressor og innstillbar forutstrømning som styres fra en styreinnretning som betjenes av minst en kamskive.

Por opprettholdelse av turbinturtallet

i de lave belastnings- og turtallområder ved totakt-dieselmotorer med avgass-tur-bovifte er det tidligere kjent å åpne ut-strømningsventilen tidligere og derved øke forutstrømningsvinkelen, dvs. den på veivakselen målte vinkeldifferanse mellom åp-ningen av utløpet og spylingens begynnelse. På denne måte tilføres turbinen mere ytel-

se på bekostning av motorens ytelse. Ved en kjent utførelse oppnåes dette ved at kamakselen som betjener utløpsventilene dreies i avhengighet av spylelufttrykket i forhold til veivakselen, nemlig i den retning at utløpsventilene åpner tidligere ved synkende lufttrykk. Denne utførelse er beheftet med den ulempe at med utløpsven-tilenes tidligere åpning samtidig følger ven-tilenes tidligere stengning, hvilket er forbundet med visse vanskeligheter, idet det ikke er mulig å utforme kamskiven tilfreds-stillende for de enkelte belastningsområ-der. Dessuten bærer kamakselen vanligvis også kamskivene for brennstoffinnsprøyt-ning. Disse kamskiver vil da også vinkelfor-skyves hvilket forårsaker en uønsket en-dring av innsprøytnings-tidspunktet. Man har også foreslått å utforme kamskiven for styring av en utstrømningsventil som funk-sjonslegeme som forskyves aksialt i avhengighet av spyletrykket, slik at kamskivens forskjellige styrebaner som fører til forskjellige spyletrykk virkelig kan utformes

hver for seg. Ved de kraftforhold og rom-forhold som forekommer ved dieselmotorer er det imidlertid som følge av den i dette tilfelle forekommende punktberøring mellom kamskivene og de på disse løpende rul-ler praktisk umulig å utføre slike kamskiver og anbringe dem i motoren.

Hensikten med oppfinnelsen er å til-veiebringe en innretning som har de for-deler som er kjent fra de tidligere innretninger men som ikke er beheftet med deres ulemper, og innretningen i henhold til oppfinnelsen utmerker seg ved at kamskiven er forskyvbart aksialt og har i det minste for motorens ene dreieretning ikke over tre og minst to sylindriske styrebaner som til-hører forskjellige arbeidsområder, hvor ut-løpsstyreinnretningens omstyring på de enkelte baner foregår trinnvis ved overskri-delsen av de på forhånd bestemte arbeidsområder.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et skjematisk riss av en dieselmotor med avgass-turbokompressor og innstillbar forutstrømning,

fig. 2 i større målestokk et sideriss av en kamskive sett i retning av pilen B på fig. 1, og

fig. 3 er et diagram til forklaring av

oppfinnelsens prinsipp.

Fig. 1 viser en sylinder 1 i en omstyrbar totakt-skipsmotor med et stempel 2, stempelstang 3, veivaksel 4, et veivhus 5. I sylinderen er anordnet spyleporter 6. De siste er forbundet med en lufttilførselstuss 7 som er koblet til en turbo-kompressors 9 utløp 8. Turbo-kompressorens sugeledning er betegnet med 10. I sylinderen 1 er anordnet en stengeventil 12 som stenger en utstrømningsledning 11 og som er utstyrt med en ventilfjær 13 og betjenes over en vippearm 14, en støtstang 15 og en rulle 16 fra en kamskive 17. Utløpsledningen 11 er forbundet med en avgassturbins 19 innløp 18. Turbinens 19 og turbo-kompressorens 9 rotorer sitter på en felles aksel 20. En kam-aksel 22 drives fra motoren over tannhjul 23, 24 og 25 og er lagret dreibart og aksialt forskyvbart i lagre 26. For klarhets skyld er akselen 22 vist som om den var anordnet loddrett på veivakselen 4. I virkeligheten er kamakselen parallell med veivakselen. Akselen 22 er utstyrt med en styremuffe 27 som tjener som føring for armen av en vinkelvefctstang 28. Vinkelvektstangen 28 er over en stang 29 og en dobbelvektstang 30 forbundet med en servomotor 31 for styring av forutstrømningen og en servomotor 32 for drift forover og bakover. Servomotor-ene 31 og 32 er utstyrt med tilløpslednlnger 33, 34 og styresleider 35, 35' som drives hy-draulisk eller pneumatisk. På akselen 22 er festet et legeme 36 med spor 37—39, og et fjærbelastet stempel 40 som låser akselen i vedkommende stilling griper i et av spor-ene. Sleiden 35' betjenes fra en turtallsre-gulator 41 som over tannhjul 42, 43 drives fra akselen 22.

Kamskiven 17 har styrebaner I, II og III. Banene I og II er for bevegelsen forover og banen III er for motorens bevegelse bakover, idet motoren er omstyrbar. Mellom de enkelte baner er på vanlig måte anordnet overgangsflater som gjør det mulig at rullen 16 kan rulle fra den ene bane på en annen under forskyvningsoperasjonen. Sty-rebanene begrenser geometriske legemer med ikke-sirkelformet tverrsnitt.

Ved fart forover og lavt motorturtall befinner rullen 16 seg på kamskivens 17 bane I. Når et forutbestemt turtall overskrides forskyves styresleiden 35' av regulatoren 41 mot høyre (ifølge fig. 1). Derved forskyves servomotorens 31 stempel til sin nederste stilling med den følge at vinkelvektarmen 28 dreies i retning mot urvise-ren. Vinkelvektarmen 28 forskyver da akselen 22 mot høyre (ifølge figuren), og rullen 16 begynner da å rulle på banen II som er bestemt for et høyere motorturtall og bevirker innstillingen av en mindre forut-str ømningsvinkel.

Hvis motoren skal styres om for fart bakover, reduseres turtallet med den følge at akselen 22 forskyves av regulatoren 41 og servomotoren 31 mot venstre til rullen 16 kommer opp på kamskivens 17 bane I. Ved den deretter innledede startmanøvre-ring bakover forskyves styresleidens stempel til høyre og servomotorens stempel 32 når sin øverste stilling. Derved forskyves akselen 22 over vinkelvektarmen 28 til venstre til rullen 16 kommer på kamskivens 17 bane III, på hvilket tidspunkt motoren er innstilt for fart bakover.

Fig. 2 viser kamskiven 27 sett i pilens B retning på fig. 1. Som vist på figuren har banen I et punkt a hvor utstrømningsven-tilen begynner å åpne og som bevirker tidligere åpning enn banen II hvor tilsvar-ende punkt er betegnet med b. Ventilen er åpnet helt ved banen I i punkt c og ved banen II i punkt d. Utstrømningsventilens stengning begynner ved de to kammene for begge turtall samtidig i punkt e og

ventilen er stengt også samtidig for begge baners vedkommende i punkt f. Banen III

for fart bakover er symmetrisk med banen I og er for klarhets skyld bare vist med

strekede linjer. Hvis det for fart bakover

forlanges samme største hastighet som for fart forover, kan kamskiven være utstyrt med en bane IV som er vist med strek-prikkede linjer som er symmetrisk med banen II.

På fig. 3 viser kurven a det gunstigste forløp av forutstrømningsvinkelens V stør-relse med hensyn til brennstofforbruket, røkutvikling osv. i avhengighet av turtallet n ved en skipsmotor for direkte drift av skipspropelleren. Målinger har vist at kurven a forløper horisontalt til omtrent 40 % av fullasts-turtall, dvs. at på dette område er det tilstrekkelig med en eneste innstilling av forutstrømningsvinkelen. Under 40 % av dette turtall er det nødvendig å

øke forutstrømningen, som den stigende kurve a viser. I henhold til oppfinnelsen anvendes en innstilling av forutstrøm-ningsvinkelen for området fra omtrent 40 % av turtallet ved fullbelastming til

maksimalt turtallet, hvilken innstilling fåes ved banen II på kamskiven 17. I det lavere turtallsområde kommer banen II i virksomhet, hvilken bane bevirker økning av forutstrømningen. Som det også fremgår av diagrammet overskrides vesentlig den teo-retiske nødvendige størrelse av forutstrøm-ningen. Dette vil si at turbo-kompressor-aggregatet tilføres mere energi enn nød-vendig for de statiske forhold med hen-blikk på brennstofforbruket osv. Derved oppnåes imidlertid en økning av lufttryk-ket for spyling henholdsvis oppladning, slik at motorens akselerasjonsevne øker vesentlig. Følgen er at man i høyere turtallsområde med kamskivens bane II i virksomhet oppnår en optimal motorøkonomi,

mens man i det lavere turtallsområde med kamskivens bane I i virksomhet oppnår en økning av akselerasjonsevnen, hvilket er særlig viktig for dette turtallsområdet. Særlig merkbar er denne fordel ved skips-motorer med direkte drift av skipspropelleren. Ved slike motorer er ytelsen i samsvar med den kjente propellerlov avhengig av turtallet, og 40 % fullaststurtall svarer til omtrent 6 % ytelse. Dette betyr at en slik motor praktisk talt i hele belastningsom-rådet kan arbeide med optimal økonomi, mens den i området under 40 % fullast-turtall og 6 % ytelse, dvs. tomgangsområdet oppnår sin største akselerasjonsevne. Man kan ta i betraktning et noe større spesifikt forbruk i det lavere turtallsområdet, da totalforbruket ved liten ytelse allikevel er ubetydelig. Dertil kommer det viktige forhold at det ved slike motorer alltid finnes en omstyringsanordning og at utførelsen i henhold til oppfinnelsen krever bare mindre forandringer av kamskiven og omstyr-ingsmekanismen. Derved oppnåes den fordel at motoren kan brukes uten ytterligere spylepumper eller -kompressorer.

Selv om motoren ifølge eksemplet er utstyrt med en kamskive med to styrebaner for bevegelsen forover, kan det tenkes at det for særlige formål, f. eks. lokomotiv-motorer, kan kamskivebanen inndeles i tre arbeidsområder.

Kamskivens baneflater er sylindriske flater eller partier av sylindriske flater og tillater derfor linjeberøring mellom kamskiven og rullen, hvilket sikrer rimelige spenninger på berøringsstedene sammen-liknet med punktberøring, hvilket resulte-rer i at kamskiven og rullen får lengre leve-tid. Over gangsf låtene gjør det mulig at kamskiven på en enkel måte kan forskyves under omstyringsoperasjonen, idet rullen kan rulle over fra den ene bane til den annen. Man kan imidlertid også tenke seg en utførelse av kamskiven uten overgangs-flatene, men da må det anvendes en innretning som kan løfte rullen mens omstyringen foregår, f. eks. innretninger av en art som brukes for omstyringer fra fart forover til fart bakover.

Omstyringen fra forover til bakover og styringen av forutstrømningen kan også tilveiebringes ved hjelp av andre innretninger enn som vist på tegningen, f. eks. fra en servomotor som er anbragt på kamakselen og som bevirker forskyvningen. I stedet for å bruke turtalls-regulatoren for forandring av forutstrømningen kan det også anvendes et turtallsavhengig hydrau-lisk eller pneumatisk system.

Forøvrig behøver ikke forskyvningen av kamskiven foregå i avhengighet av arbeidsområder som er bestemt ved turtallet. En slik forskyvning kan også foregå i avhengighet av andre driftsfaktorer, f. eks. spyletrykket. Regulatoren 41 kan da f. eks. erstattes av et trykkfølsomt organ som er koblet til spyleluftledningen.

Claims (4)

1. Totakt-dieselmotor med avgass-turbokompressor og innstillbar forutstrømning som innstilles ved hjelp av minst en utløps-styreinnretning som betjenes av en aksial forskyvbar kamskive, karakterisert v e d at der i det minste for motorens ene dreieretning er anordnet maksimum tre og i det minste to sylindriske styrebaner som tilhører forskjelige arbeidsområder, hvor utløpsstyreinnretningens omkobling for de enkelte baner foregår gradvis ved overskri-delsen av de på forhånd bestemte arbeidsområder.

2. Totakt-dieselmotor ifølge påstand 1, karakterisert ved at omkoblingen foregår i avhengighet av motorens turtall.

3. Totakt-dieselmotor ifølge påstand 1, karakterisert ved at kamskiven er utstyrt med to baner for motorens ene dreieretning og bare en bane for motorens annen dreieretning.

4. Totakt-dieselmotor ifølge påstand 3, karakterisert ved at omkoblingen foregår i området for 40 % av fullastturtal-let.