DE2945570A1

DE2945570A1 - TURBOCHARGER BYPASS CONTROL

Info

Publication number: DE2945570A1
Application number: DE19792945570
Authority: DE
Inventors: Louis Jerry Billington; Jun William Lee Brown; Thomas Scott Lane
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1978-12-26
Filing date: 1979-11-10
Publication date: 1980-07-10
Also published as: GB2038412A; JPS5587823A

Description

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CATERPILLAR TRACTOR CO., Peoria, Illinois, U.S.A. Turbolader-Bypass-S teuerung CATERPILLAR TRACTOR CO., Peoria, Illinois, USA Turbocharger bypass control

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem sowie ein Verfahren zur Steuerung des Vorbeilaufens (Bypass) von Umgebungsluft von der Ansaugleitung zur Auslaßleitung einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a control system and a method for controlling the passage (bypass) of Ambient air from the intake line to the outlet line of a Internal combustion engine.

Bei Diesel-Motoren mit großer Bohrung ist gelegentlich das Verbrennen von restlichen Brennstoffen, die beträchtliche Mengen an hochkorrodierenden Elementen, wie beispielsweise Vanadium , Schwefel und Natrium enthalten, erforderlich. Diese Elemente sind bestrebt, die Stirnflächen der Auslaßventile des Motors und auch die Rotorschaufeln der Turbine eines für den Motor verwendeten Turboladers zu korrodieren. Vorzeitige Ausfälle, wie beispielsweise schneller Abrieb und übermäßige Leckvorgänge an Ventilen sowie Ermüdungsausfall von Rotorschaufeln sind dann häufig die Folge. In large bore diesel engines, residual fuel burning is occasionally significant Amounts of highly corrosive elements such as vanadium, sulfur and sodium are required. These elements tend to be the end faces of the exhaust valves of the engine and also the rotor blades of the turbine of a turbocharger used for the engine to corrode. Premature failures, such as rapid abrasion and excessive valve leaks as well as rotor blade fatigue failure are often the result.

Eine Möglichkeit zur Überwindung dieses Problems besteht darin, ein relativ großes Ausmaß an Ventilüberlappung (beispielsweise 150 ) vorzusehen, was aber normalerweise den Betriebswirkungsgrad des Motors vermindert. Die Ventilüberlappung kann allgemein als die Anzahl der Kurbelwellengrade definiert werden, während welcher die Einlaß- und Auslaßventile beide am Ende des Ausstoßhubs und bei Beginn des Ansaughubs des Motorbetriebs offen sind.One way to overcome this problem is to have a relatively large amount of valve overlap (e.g. 150), but this normally reduces the operating efficiency of the engine. The valve overlap can be broadly defined as the number of crankshaft degrees during which the intake and exhaust valves both are open at the end of the exhaust stroke and at the beginning of the intake stroke of engine operation.

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Der am Motor verwendete Turbolader ist derart konstruiert, daß er die erforderliche Verstärkung liefert, aber doch relativ große Mengen an Umgebungsluft durch die Verbrennungskammern und Ventile während einer solchen Überlappung leitet, um die Auslaßventile zur Korrosionsverzögerung zu kühlen. Das Hindurchleiten von Luft durch die Auslaßventile verdünnt auch die heißen Abgase in der Auslaßleitung, um so ein überhitzen der Schaufeln des Turbinenrotors zu verhindern. Die Rotorschaufeln der Turbine bestehen metallurgisch beispielsweise aus auf Nickel und Kobalt basierenden Legierungen, um Temperaturen im Bereich von 11OO°F zu widerstehen. The turbocharger used on the engine is designed to provide the necessary boost, however but relatively large amounts of ambient air through the combustion chambers and routing valves during such overlap to the exhaust valves for corrosion retardation to cool. Passing air through the exhaust valves also dilutes the hot exhaust gases in the exhaust line, in order to prevent the blades of the turbine rotor from overheating. The turbine rotor blades are made of metallurgy for example nickel and cobalt based alloys to withstand temperatures in the region of 1100 ° F.

Wenn die Ventilüberlappung auf beispielsweise 60° vermindert, so kann die Kühlung der Auslaßventile durch Zirkulation eines Kühlmittels, wie beispielsweise von öl oder Wasser darum herum sichergestellt werden. Obwohl dies das Ventilkühlproblem löst, bleiben die Schaufeln des Turbinenrotors der ziemlich intensiven Wärme der Abgase ausgesetzt.If the valve overlap is reduced to 60 °, for example, the exhaust valves can be cooled by circulating a Coolant, such as oil or water, can be ensured around it. Although this is the valve cooling problem dissolves, the blades of the turbine rotor remain exposed to the rather intense heat of the exhaust gases.

Eine Lösung für dieses Kühlproblem besteht darin, Mittel zum Vorbeileiten von Luft von der Ansaugleitung zur Auslaßleitung des Motors vorzusehen, und zwar entsprechend der an die Verbrennungskammern während des Motorbetriebs gelieferten Brennstoffmenge. Die Kühlung der Abgase wirkt somit unterstützend beim Halten der Schaufeln des Turbinenrotors unterhalb eines vorbestimmten Temperaturniveaus zur Verhinderung von deren Korrosion,selbst wenn die Ventilüberlappung vermindert wurde.One solution to this cooling problem is to provide means for bypassing air from the suction line to the exhaust line of the engine, according to the amount of fuel delivered to the combustion chambers during engine operation. The cooling of the exhaust gases thus helps to keep the blades of the turbine rotor below a predetermined temperature levels to prevent their corrosion even if the valve overlap has been reduced.

Ein Problem bei dieser Vorbeileitungs- oder Bypass-Anordnung bestaht darin, daß die Ventilsteuerung der Luftvorbeileitung von der Ansaugleitung zur Auslaßleitung des Motors allein auf die Brennstoffmenge anspricht, die den Verbrennungskammern des Motors zugeführt wird. Diese Bauart einer Bypass-Anordnung berücksichtigt nicht den notwendigen Parameter, der gebildet wird durch den veränderbaren in der Einlaßleitung vorherrschenden Druck. Dieser veränderbare Druck kann in nachteiliger WeiseA problem with this bypass or bypass arrangement is that the valve control of the air bypass from the intake line to the exhaust line of the engine responds solely to the amount of fuel that the combustion chambers of the Motor is supplied. This type of bypass arrangement does not take into account the necessary parameters that are formed is due to the variable pressure prevailing in the inlet line. This variable pressure can be disadvantageous

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(,(, 29Λ557029Λ5570

den effizienten Betrieb des Motors beeinflussen, und zwar insbesondere dann, wenn der Druck unter einen vorbestimmten Pegel abfällt.affect the efficient operation of the engine, namely especially when the pressure drops below a predetermined level.

Offenbarung der Erfindung. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik,insbesondere der oben genannten Art, zu überwinden .Disclosure of the invention. The invention has set itself the task of solving one or more of the problems of the prior art technology, in particular of the type mentioned above.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Steuersystem für einen Motor folgendes auf: Kraftstoffliefermittel zur Versorgung des Motors mit Kraftstoff, einen Kompressor zur Verbindung von Umgebungsluft mit einer Einlaßleitung des Motors, eine Auslaßleitung, eine Turbine zur Aufnahme der Abgase von der Auslaßleitung, Bypass-Ventilmittel zur selektiven Vorbeileitung von Luft von der Einlaßsammeileitung zur Turbine, und insbesondere erfindungsgemäß Steuermittel, die erstens mit den Kraftstoffliefermitteln zum Abfühlen der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge verbunden sind, die zweitens mit der Einlaßleitung zum Abfühlen des darin vorhandenen veränderlichen Luftdrucks verbunden sind, und die drittens mit den Bypassventilmitteln verbunden sind, um das öffnen derselben entsprechend der Abfühlung der Kraftstoffmenge und des Luftdruckniveaus zu steuern, um so die Temperatur der über die Auslaßleitung zur Turbine geleiteten Abgase unterhalb einem vorbestimmten Niveau zu halten.According to one aspect of the invention, a control system for an engine comprises: fuel supply means for supply the engine with fuel, a compressor for connecting ambient air to an intake line of the engine, an exhaust line, a turbine for receiving the exhaust gases from the exhaust line, bypass valve means for selective bypass of air from the inlet manifold to the turbine, and in particular according to the invention control means, which firstly with the fuel supply means for sensing the amount of fuel supplied to the engine, secondly connected to the inlet line for sensing the variable air pressure therein, and the third with the Bypass valve means are connected to the opening of the same in accordance with the sensing of the fuel quantity and the air pressure level so as to control the temperature of the exhaust gases passed through the exhaust line to the turbine below a to maintain a predetermined level.

Die Steuermittel lösen auf diese Weise das Problem, die Schaufeln des Turbinenrotors unterhalb eines vorbestimmten Temperaturniveaus (beispielsweise 1100°F) zu halten, um so die Korrosion desselben zu verhindern, wobei auch die Emissionsniveaus abgesenkt werden. Das Steuersystem erleichtert ferner eine beträchtliche Verminderung der Überlappung bei den Einlaß- und Auslaßventilen (beispielsweise von 150° bis 60°).The control means thus solve the problem of keeping the blades of the turbine rotor below a predetermined one Maintain temperature levels (e.g., 1100 ° F) so as to prevent corrosion thereof, including the Emission levels are lowered. The control system also facilitates a significant reduction in overlap in the inlet and outlet valves (for example from 150 ° to 60 °).

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Be-Further advantages, goals and details of the invention emerge in particular from the claims and from the

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Schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Writing of exemplary embodiments based on the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Turbolader-Bypass-Steuersystem; 1 schematically shows a turbocharger bypass control system according to the invention;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt eines im Steuersystem verwendeten Bypass-Ventils;Fig. 2 is an enlarged section of one used in the control system Bypass valve;

Fig. 3 ein Analogsteuersystem zur Steuerung des öffnens und Schließens des Bypass-Steuerventils.Fig. 3 shows an analog control system for controlling opening and closing Closing the bypass control valve.

Es sei nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wo in Fig. 1 ein Bypass-Steuersystem 1O zwischen einem Turbolader 11 und einem teilweise dargestellten Dieselmotor 12 dargestellt ist, um selektiv Umgebungsluft von einer Einlaßleitung 13 zu einer Auslaßleitung 14 des Motors abzuleiten. Der Turbolader arbeitet in üblicher Weise, indem er Umgebungsluft am Einlaßkanal 15 aufnimmt und durch einen mit Schaufeln versehenen Rotor 16 eines Kompressors 17 in die Einlaßleitung 13 drückt. Der Rotor 16 wird durch eine Welle 18 angetrieben, die ferner an einem mit Schaufeln versehenen Rotor 19 einer Turbine des Turboladers befestigt ist, wobei letztere durch die von der Auslaßleitung 14 gelieferten Abgase angetrieben wird.It will now be described an embodiment of the invention, where in Fig. 1, a bypass control system 1O between a turbocharger 11 and a partially illustrated diesel engine 12 is shown to selectively extract ambient air from a Inlet line 13 to be diverted to an outlet line 14 of the engine. The turbocharger works in the usual way by having Receives ambient air at the inlet duct 15 and through a rotor 16 provided with blades of a compressor 17 in the Inlet line 13 pushes. The rotor 16 is driven by a shaft 18 which is further attached to a vaned Rotor 19 of a turbine of the turbocharger is attached, the latter through the exhaust gases supplied from the outlet line 14 is driven.

Der teilweise dargestellte Motor 12 besitzt eine Vielzahl von Zylindern 21, mit jeweils einem darin hin und her bewegbar angeordneten Kolben. Ein Kraftstoffsystem 22 einschließlich einer Einspritzdüse 23 dient zum Einspritzen vorbestimmter Kraftstoffmengen in die durch den Zylinder in üblicher Weise definierte Verbrennungskammer. Die Einlaßleitung 13 verbindet die Umgebungsluft mit der Verbrennungskammer (oder der Vorverbrennungskammer) über das Einlaßventil 24. Sodann erfolgt während des Zündschritts des Motorbetriebs die Vermischung mit dem Kraftstoff.The partially illustrated engine 12 has a plurality of cylinders 21, each one movable to and fro therein arranged piston. A fuel system 22 including an injection nozzle 23 is used to inject predetermined amounts of fuel into the through the cylinder in a conventional manner defined combustion chamber. The inlet line 13 connects the ambient air with the combustion chamber (or the pre-combustion chamber) Mixing then takes place during the ignition step of engine operation with the fuel.

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Nach Vollendung der Zünd- und Expansionsschritte öffnet sich ein Auslaßventil 25 und verbindet die Abgase mit der Auslaßleitung 14. Ein wiederholt auftretendes Problem bei dieser Art eines turbogeladenen Dieselmotors besteht darin, daß die Abgase mit relativ beträchtlich hoch korrodierenden Elementen, wie beispielsweise Vanadium, Schwefel und Natrium beladen sein können, wobei diese Elemente die Tendenz besitzen, die Schaufeln des Rotors 19 zu korrodieren, was den möglichen Ermüdungsausfall dieser Schaufeln hervorrufen kann.Upon completion of the ignition and expansion steps, an exhaust valve 25 opens and connects the exhaust gases with the Exhaust line 14. A recurring problem with this type of turbocharged diesel engine is that the exhaust gases contain relatively considerably highly corrosive elements such as vanadium, sulfur and sodium can be loaded, these elements have the tendency to corrode the blades of the rotor 19, which the possible fatigue failure of these blades.

Demgemäß besteht der Hauptzweck des erfindungsgemäßen Bypass-Steuersystems 10 darin, die Temperatur der Abgase in der Auslaßleitung 14 unterhalb eines vorbestimmten Niveaus, wie beispielsweise 11OO°F in einer hocheffizienten und genau gesteuerten Weise zu halten. Um dies zu erreichen, ist eine Bypass-Leitung 26 zwischen Einlaßleitung 13 und Auslaßleitung 14 gelegt, um in automatischer Weise Luft von der Einlaßleitung zur Auslaßleitung unter der Steuerung eines elektromagnetbetätigten Bypass-Ventils 27, angeordnet an der Leitung 26, bypass-mäßig zu führen.Accordingly, the main purpose of the bypass control system of the present invention is 10 therein, the temperature of the exhaust gases in the outlet line 14 below a predetermined level, such as 11OO ° F in a highly efficient and precisely controlled Way to keep. To achieve this, there is a bypass line 26 between the inlet line 13 and the outlet line 14 placed to automatically move air from the inlet line to the outlet line under the control of a solenoid operated Bypass valve 27, arranged on line 26, to lead in a bypass fashion.

Fig. 2 zeigt eine Bauart einer Bypass-Ventilvorrichtung 27 der Bauart mit im Gleichgewicht befindlichem Druck und zweifachem Kopf (Ventil), wobei ein Schaft 28 ein Paar von mit Längsabstand angeordneten kegelstumpfförmig geformten daran befestigten Kopfelementen 29, 30 aufweist. Die Kopfelemente 29 und 30 dienen zum Schließen von ähnlich geformten Sitzen 31 bzw. 32, die in der Leitung 26 ausgebildet sind.Fig. 2 shows one type of bypass valve device 27 of the balanced pressure and double pressure type Head (valve) having a stem 28 having a pair of longitudinally spaced frusto-conical shaped thereon attached head elements 29, 30. The head elements 29 and 30 serve to close similarly shaped seats 31 and 32, respectively, which are formed in the line 26.

Ein Elektromagnet 33 ist mit einem Ende des Schafts 28 verbunden, um die Köpfe 29 und 30 in ihre in Fig. 2 gezeigten öffnungspositonen bei Erregung einer Spule 34 des Elektromagneten 33 zurückzuziehen. Eine oder mehrere Druckschraubenfedern 35 sind zwischen einem Ende des Schafts 28, welches auch den Kolben des Elektromagneten 33 aufweist, und einem Gehäuse 36 des Elektromagneten angeordnet, um die Köpfe 29 und 30 normalerweise in ihre geschlossenen Positionen aufAn electromagnet 33 is connected to one end of the shaft 28 to turn the heads 29 and 30 into theirs shown in FIG opening positions when a coil 34 of the electromagnet is excited 33 to withdraw. One or more compression coil springs 35 are between one end of the shaft 28, which also comprises the piston of the electromagnet 33, and a housing 36 of the electromagnet arranged around the heads 29 and 30 normally in their closed positions

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den Sitzen 31 und 32 zu drücken, und zwar bei Enterregung der Spule 34. Das öffnen und Schließen der Bypass-Ventilvorrichtung 27 geschieht entsprechend einem zur Spule 34 des Elektromagneten 33 über einen Leiter 37 übertragenen Signal, welches von einer elektronischen Steuervorrichtung 38 kommt, die mit dem Leiter 37 in Verbindung steht.to push seats 31 and 32 with deenergization of coil 34. The opening and closing of the bypass valve device 27 takes place in accordance with one transmitted to the coil 34 of the electromagnet 33 via a conductor 37 Signal coming from an electronic control device 38 connected to conductor 37.

Es seien nunmehr weitere erfindungsgemäße Merkmale zusammen mit der industriellen Verwendbarkeit der Erfindung diskutiert. Die Steuermittel 38 stehen über einen Leiter 39 mit einem üblichen Druckgeber oder Wandler 40 in Verbindung, der seinerseits mit der Einlaßleitung 13 verbunden ist, um den Luftdruck darin abzufühlen und um ein proportionales elektrisches Signal an die Steuermittel in üblicher Weise zu liefern. Die Steuermittel 39 sind ferner über einen Leiter 41 mit einem üblichen linearen veränderbaren Verschiebungswandler (LVDT = Linear Variable Displacing Transducer) 42 verbunden, um von dort ein elektrisches Signal zu empfangen, welches von der Linearposition einer üblichen Zahnstange 43 des Brennstoff systems 22 abhängt. Auf diese Weise stehen die elektronischen Steuermittel 38 mit folgendem in Verbindung:Let us now put together further features according to the invention discussed with the industrial utility of the invention. The control means 38 are connected via a conductor 39 to a conventional pressure transducer or transducer 40, which in turn is connected to the inlet line 13 to sense the air pressure therein and a proportional electrical To deliver the signal to the control means in the usual manner. The control means 39 are also via a conductor 41 with a conventional linear variable displacement transducer (LVDT = Linear Variable Displacing Transducer) 42 connected to from there to receive an electrical signal, which from the linear position of a conventional rack 43 of the fuel systems 22 depends. In this way, the electronic control means 38 are in communication with:

1. mit den das Kraftstoffsystem 22 aufweisenden Kraftstoffliefermitteln, um die zu der Kraftstoffeinspritzdüse 23 gelieferte Kraftstoffmenge abzufühlen,1. with the fuel delivery means having the fuel system 22, to sense the amount of fuel delivered to the fuel injector 23,

2. mit der Einlaßleitung 13 zum Abfühlen des veränderbaren darin vorliegenden Luftdrucks, und2. with the inlet line 13 for sensing the variable air pressure present therein, and

3. mit Bypass-Ventilmitteln 22 über einen Elektromagneten3. with bypass valve means 22 via an electromagnet

33, um so das öffnen und Schließen der Bypass-Ventilmittel entsprechend der Abfühlung von Kraftstoff und Luftdruck zu steuern, um so die Temperatur der zur Turbine 20 über Auslaßleitung 14 geleiteten Abgase unterhalb eines vorbestimmten Niveaus von beispielsweise 1100 F zu halten.33 so as to open and close the bypass valve means according to the sensing of fuel and air pressure, so as to control the temperature of the turbine 20 via Exhaust line 14 to keep exhaust gases directed below a predetermined level, e.g.

Fig. 3 ist eine typische analoge Steuerschaltung, die Steuermittel aufweisen kann, um automatisch das öffnen und Schliessen der Bypass-Ventilraittel 2^Ί durch Elektromagneten 33 zu steuern. Speziell ist die Regierzahnstange 4 3 mit dem sehe-3 is a typical analog control circuit which can have control means in order to automatically control the opening and closing of the bypass valve means 2 ^' by means of electromagnets 33. The governing rack 4 3 with the visible

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matisch in der Form eines Potentiometers dargestellten LVDT 42 verbunden, um eine veränderbare erste Spannung oder ein erstes elektrisches Signal an einen Summierverbindungspunkt 44 über Leiter 41 anzulegen. Die Spannung ist natürlich proportional zu den Zylindern 21 des Motors 12 zugeführten Kraftstoffmenge. Eine zweite Spannung oder ein zweites elektrisches Signal wird zum Summierverbindungspunkt 44 über Leiter 39 übertragen, der mit dem Druckwandler 40 verbunden ist, wobei diese Spannung proportional zum Luftdruckpegel in der Einlaßleitung 13 ist.shown in the form of a potentiometer LVDT 42 connected to a variable first voltage or electrical signal at a summing junction 44 to be applied over ladder 41. The voltage is of course proportional to the cylinders 21 of the engine 12 supplied Fuel quantity. A second voltage or a second electrical one Signal is transmitted to summing junction 44 via conductor 39 which is connected to pressure transducer 40, this voltage being proportional to the air pressure level in the inlet duct 13.

Der Summierverbindungspunkt 4 4 liefert seinerseits eine Ausgangsspannung an den Eingang eines Komparators 45, und zwar entsprechend der algebraischen Summe der dem Summierverbindungspunkt 44 über die Leiter 39 und 41 zugeleiteten Eingangsspannungen. Ferner wird dem Komparator 45 eine Bezugsspannung über einen Bezugseingangsleiter 46 zugeführt, wobei der Leiter 46 andererseits mit einem Potentiometer 4 7 in Verbindung steht, um die Vorauswahl eines Bezugsspannungspegels zu ermöglichen. Wenn die Ausgangsspannung des Summierverbindungspunktes 44 die vorgewählte Bezugsspannung übersteigt, so wird der Komparator 45 ein Ausgangssignal erzeugen, welches durch einen Leistungsverstärker 48 verstärkt wird, um den den Kolben tragenden Schaft 28 des Elektromagneten 33 zurückzuziehen, um so das Bypass-Ventil 27 zu öffnen (Fig. 2.)The summing junction 4 4 in turn provides an output voltage to the input of a comparator 45 corresponding to the algebraic sum of the summing junction 44 via the conductors 39 and 41 supplied input voltages. Furthermore, the comparator 45 becomes a reference voltage fed via a reference input conductor 46, the conductor 46 on the other hand being connected to a potentiometer 4 7, to enable the pre-selection of a reference voltage level. When the output voltage of summing junction 44 is the exceeds the preselected reference voltage, the comparator 45 will generate an output signal which is passed through a power amplifier 48 is amplified in order to retract the shaft 28 of the electromagnet 33 carrying the piston, so that the Open bypass valve 27 (Fig. 2.)

Auf diese Weise wird Luft in der Einlaßleitung 13 zur Auslaßleitung 14 vorbeigeleitet, um die der Turbine 20 über die Auslaßleitung 14 zugeführten Abgase zu vermischen und verdünnen (Fig. 1). Die dem Rotor 19 zugeführten Abgase werden auf diese Weise unterhalb eines vorbestimmten Temperaturpegels (beispielsweise 1100°F) gehalten, um jedwede mögliche Korrosion der Rotorschaufeln zu verhindern. Zudem reduziert diese Verdünnung der Abgase die an die Umgebung abgegebene Verunreinigung. Ferner kann die Ventilüberlappung, wie beispielsweise zwischen den Einlaßventilen 24 und den Auslaßventilen 25, beträchtlich vermindert werden, beispielsweiseIn this way, air in the inlet duct 13 becomes the outlet duct 14 bypassed in order to mix and dilute the exhaust gases fed to the turbine 20 via the outlet line 14 (Fig. 1). The exhaust gases supplied to the rotor 19 are in this way below a predetermined temperature level (e.g. 1100 ° F) to prevent any possible corrosion of the rotor blades. Also reduced this dilution of the exhaust gases releases the pollution into the environment. Furthermore, the valve overlap, such as between the inlet valves 24 and the outlet valves 25, can be reduced considerably, for example

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auf von 150° bis 60°, da eine beträchtliche Menge des Vorbeileitens von Luft von den Einlaßleitungen zu den Auslaßleitungen des Motors nun nicht, erforderlich ist.to from 150 ° to 60 °, as a considerable amount of the Bypassing of air from the inlet ducts to the exhaust ducts of the engine is now not required.

Es sei bemerkt, daß trotz der Tatsache, daß Fig. 3 eine typische analoge Steuerschaltung zeigt, die bei Durchführung der Erfindung verwendet werden kann, eine solche Schaltung in einfacher Weise in eine digitale Steuerschaltung umgewandelt werden könnte, und zwar mit zugehörigem Programm, wie dies dem Fachmann bekannt ist.It should be noted that in spite of the fact that FIG. 3 shows a typical analog control circuit, when implemented According to the invention, such a circuit can be easily converted into a digital control circuit with an associated program, as is known to the person skilled in the art.

Weitere Aspekte, Ziele sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einer Betrachtung der Zeichnungen sowie der Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen.Further aspects, goals and advantages of the invention emerge from a consideration of the drawings and the disclosure and the appended claims.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit einen Turbolader 11 zwischen den Einlaß(13)- und Auslaß(14)-Leitungen einer Verbrennungskraftmaschine 12 vor, wobei ein Bypass-Ventil 27 zwischen den Einlaß- und Auslaßleitungen liegt,um in selektiver Weise Luft von der Einlaßleitung 13 zur Auslaßleitung 14 zu leiten, um so die Rotorschaufeln 19 der Turbine 20 des Turboladers 11 unterhalb eines vorbestimmten Temperaturniveaus zu halten. Das öffnen des Bypassventils 27 wird durch ein analoges oder digitales Steuersystem 38 reguliert, welches die den Verbrennungskammern des Motors 12 zugeführte Kraftstoffmenge und den Luftdruck in der Einlaßleitung 13 abfühlen, um in effizienter Weise die Temperatur der Abgase der Auslaßleitung 14 zu steuern.In summary, the invention thus provides a turbocharger 11 between the inlet (13) and outlet (14) lines of an internal combustion engine 12 before, with a bypass valve 27 between the inlet and outlet lines in order to be more selective Way to guide air from the inlet line 13 to the outlet line 14 so as to the rotor blades 19 of the turbine 20 of the To keep turbocharger 11 below a predetermined temperature level. The bypass valve 27 is opened by an analog or digital control system 38 regulates the amount of fuel delivered to the combustion chambers of engine 12 and sense the air pressure in the inlet conduit 13 to efficiently control the temperature of the exhaust gas in the outlet conduit 14 to control.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

Control means in an engine with fuel delivery means (22) for supplying fuel to the engine (12), with a compressor (17) for supplying ambient air the inlet duct (13) of the engine (12), with an exhaust duct (14) connected to the combustion chambers of the engine (12) for receiving exhaust gases, with a turbine (20) connected to the outlet line (14) for receiving exhaust gases and further connected to the compressor (17) for driving it, and to bypass valve means (27) for selective Bypassing air from the inlet conduit (13) to the outlet conduit (14), characterized in that the control means (33, 38, 40) are connected to (A) the Fuel delivery means (22) for sensing the amount of fuel supplied to the engine (12), with (B) the inlet pipe (13) for sensing the variable air pressure present therein and with (C) the bypass valve means (27) for controlling the opening and closing of this bypass valve means (27) as a result of the sensing of the fuel and the air pressure so the temperature of the exhaust gases fed to the turbine (20) via the outlet line (14) is below a predetermined level to keep.

2. Motor according to claim 1, characterized in that the bypass valve means (27) are arranged on a line (26), which connects the inlet line (13) and the outlet line (14), and wherein the control means (33, 38, 40) have an electromagnet (33) connected to the bypass valve means (27) exhibit.

3. Motor according to claim 1 and / or 2, characterized in that the electromagnet (33) has a piston, and that the bypass valve means (27) are connected to the piston

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

have bound shaft (28) for simultaneous movement therewith.

4. Motor according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 3, characterized in that that the bypass valve means (27) further attaches a pair of longitudinally spaced valve heads (29, 3O) on the shaft (28) and a pair of seats (31, 32) formed in the line (26), namely the inlet and outlet conduits (13, 14) connected to each seat (31, 32), one of the respective heads (29, 3O) is located on these seats when the bypass valve means (27) are kept in their closed operating state are.

5. Motor according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 1, characterized in that that a linearly variable displacement transducer (42) is connected to the fuel delivery means (22) that a Pressure transducer (40) is connected to the inlet line (13), and wherein the control means (33, 38, 40) is an electronic Control device (38) electrically connected to the linearly variable displacement transducer (4 2) and the pressure transducer (40) are connected in order to receive electrical signals therefrom, and the connection further to an electromagnet (33) takes place in order to transmit an electrical control signal there.

6. Motor according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 5, characterized in that that the electronic control means (33, 38, 40) have an analog control circuit with summing connection means (44), disposed between the linearly variable displacement transducer (42) and the pressure transducer (40), further comprising a comparator (45) between the electromagnet (33) and the summing connection means (44), and finally a potentiometer (47) is connected to the comparator (45).

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7. Method of evacuating ambient air from a Inlet line (13) to an outlet line (14) of an internal combustion engine (12) to maintain the temperature of a turbine (20) of a turbocharger (11) supplied Exhaust gases below a predetermined level, characterized by:

Sensing the amount of fuel supplied to the engine (12), Sensing the air pressure in the inlet line (13), and automatically venting ambient air from the inlet line (13) to the exhaust pipe (14) as a result of sensing the fuel and the air pressure to the temperature of the exhaust gases to keep in the outlet line (14) below a predetermined level.

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