Motor de combustión interna.

Procedimiento para regular un motor (1) de combustión interna, haciéndose el seguimiento de una variable controlada del motor, presentando el motor

(1) de combustión interna por lo menos un primer mecanismo (3) compresión y por lo menos un segundo mecanismo (4) de compresión, dispuesto en serie con respecto al primer mecanismo (3) de compresión, que comprimen un fluido, caracterizado por que para el seguimiento de la variable controla del motor como variable de ajuste se hace retornar una determinada cantidad de fluido alrededor de por lo menos uno de los por lo menos dos mecanismos (3, 4) de compresión a través de por al menos una tubería (13a, 13b, 13c) de derivación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AT2010/000033.

Solicitante: GE Jenbacher GmbH & Co OG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: ACHENSEESTRASSE 1-3 6200 JENBACH AUSTRIA.

Inventor/es: KLAUSNER, JOHANN, GUGGENBERGER,THOMAS, HAIDN,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Motores caracterizados por estar provistos de  ... > F02B37/18 (por derivación de los gases de escape)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > F02D23/00 (Control de los motores caracterizados por ser sobrealimentados)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Motores caracterizados por estar provistos de  ... > F02B37/16 (por derivación del aire de sobrealimentación)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Motores caracterizados por estar provistos de  ... > F02B37/013 (con las bombas accionadas por gases de escape dispuestas en serie)

PDF original: ES-2547276_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Motor de combustión interna La invención se refiere a un procedimiento para regular un motor de combustión interna, actualizándose según una variable controlada del motor, donde el motor de combustión interna presenta por lo menos un primer mecanismo de compresión y por lo menos un segundo mecanismo de compresión, dispuesto en serie con respecto al primer mecanismo de compresión, que comprimen un fluido. La invención se refiere además a un motor de combustión interna, que comprende por lo menos un primer mecanismo de compresión y por lo menos un segundo mecanismo de compresión, que se ha dispuesto en serie respecto del primer mecanismo de compresión. La invención se refiere también a un mecanismo regulador para llevar a cabo el procedimiento y para un motor de combustión interna mencionado previamente.

Para aumentar el rendimiento de los motores de combustión interna, se conoce conectar en serie mecanismos de compresión en la sección de admisión para conducir el gas comprimido suministrado en dos etapas de compresión a una presión elevada. Entre los compresores, también se realiza regularmente una refrigeración intercalada, de manera que se pueda transformar una mayor cantidad de gas en el segundo compresor. Para disponer de una determinada reserva de regulación, ya se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 1 640 598 A1, prever una bifurcación por delante del segundo mecanismo de compresión, el llamado compresor de alta presión, para hacer pasar el gas comprimido por el compresor de alta presión.

Aunque en el estado actual de la técnica se pueden encontrar rápidamente variaciones de carga en el motor de combustión interna, la duración para actualizar la variable controlada del motor es relativamente larga y puede observarse un comportamiento oscilatorio alrededor del valor nominal.

Es, por ello, misión de la presente invención facilitar un procedimiento del género mencionado al comienzo, en el que se reduzcan dichos problemas. También debe facilitarse un motor de combustión interna del género mencionado al comienzo así como un mecanismo regulador previsto para ello, donde se reduzcan dichos problemas.

Dicha misión se cumple mediante un procedimiento para regular un motor de combustión interna según un parámetro del motor sensiblemente constante, donde el motor de combustión interna presente por lo menos un primer mecanismo de compresión y por lo menos un segundo mecanismo de compresión, que se disponga en serie con respecto al primer mecanismo de compresión, cuyo procedimiento se caracterice por que, para actualizar según la variable controlada del motor, se haga retroceder como variable de ajuste una determinada cantidad de gas alrededor de por lo menos uno de los por lo menos dos mecanismos de compresión a través de por lo menos una tubería de derivación.

En operación normal, se circula una determinada cantidad de gas comprimida (por lo general, un gas comprimido o una mezcla de combustible y aire) permanentemente alrededor del mecanismo de compresión, es decir, no se introduce toda la cantidad de fluido comprimido en la cámara de combustión del motor de combustión interna, sino que se hace retornar nuevamente una determinada cantidad por delante del compresor de alta presión. Al producirse una variación de carga, puede introducirse, por un lado, una mayor cantidad de fluido comprimido en la cámara de combustión reduciendo la cantidad de gas disipada y, por otro lado, introducirse una menor cantidad de fluido comprimido aumentando la cantidad de fluido disipada. Al contrario que en los procedimientos, en los que el gas comprimido se hace pasar por delante de un mecanismo de compresión, el procedimiento en cuestión tiene la ventaja de que no sólo es la mayor la reserva reguladora, sino que también se realiza más rápidamente la actuación sobre la magnitud a regular.

En el caso preferido, se prevé que para actuar sobre la variable controlada del motor se hace retroceder una determinada cantidad de fluido como variable de ajuste debe alrededor de los por lo menos dos mecanismos de compresión a través de tuberías de derivación, de manera que aumenten la reserva reguladora y la precisión de la regulación.

En un motor de combustión interna del género mencionado al principio, se resuelve este problema de modo que, alrededor de por lo menos un mecanismo de compresión, se conduzca por lo menos una tubería de derivación y que, en la por lo menos una tubería de derivación, se disponga por lo menos una válvula regulable, de manera que se pueda regular la cantidad de fluido a retroceder alrededor del mecanismo de compresión, donde al por lo menos un mecanismo de compresión esté pospuesto por lo menos a un mecanismo de refrigeración. Las tuberías de derivación se bifurcan en el sentido de la corriente del fluido tras el mecanismo de refrigeración del respectivo mecanismo de compresión. Con la refrigeración del fluido, se aumenta la diferencia de compresión de manera que se pueda hacer retroceder una mayor cantidad de fluido por la tubería de derivación por delante del compresor.

Además, se ha previsto preferiblemente que, alrededor del primer mecanismo de compresión y alrededor del segundo mecanismo de compresión, se conduzcan tuberías de derivación y se dispongan válvulas regulables en las tuberías de derivación de manera que la cantidad de fluido retornable mediante las tuberías de derivación alrededor

de cada mecanismo de compresión se pueda regular separadamente. El mecanismo de refrigeración tras el respectivo mecanismo de compresión, bifurcado tras la tubería de derivación, da lugar a una mayor diferencia de compresión y posibilita así un mayor retorno de fluido. En el caso más sencillo, puede preverse para ello que, alrededor de cada mecanismo de compresión, se conduzca una tubería de derivación.

En una variante de realización, puede preverse que se lleve alrededor del primer mecanismo de compresión una tubería de derivación, en la que se ha dispuesto una válvula regulable y que alrededor del segundo mecanismo de compresión se lleve una tubería de derivación, en la que se ha dispuesto una válvula regulable, actuándose sobre la variable controlada del motor por medios de una intervención reguladora en las por lo menos dos válvulas.

Puede preverse también que en la variable controlada del motor se actúe adicionalmente mediante una intervención reguladora sobre el mecanismo estrangulador. Para afinar aún más la regulación, puede preverse finalmente que los mecanismos de compresión sean accionados por una turbina de gas de escape, llevándose alrededor de por lo menos una turbina de gas de escape una tubería de derivación, donde para regular la variable controlada del motor se regule adicionalmente la cantidad de fluido pasada por la turbina de gas de escape con una válvula regulable.

En el motor de combustión interna, puede preverse en una variante de realización que el motor de combustión interna pueda accionarse por lo menos en dos estados operativos, donde en el primer estado operativo se puede hacer circular una determinada cantidad de fluido alrededor de cada mecanismo de compresión, donde en un segundo estado operativo la relación de la cantidad, que se hace circular alrededor del primer mecanismo de compresión, con respecto a la cantidad, que se puede hacer circular alrededor del segundo mecanismo de compresión, se modifica en relación con el primer estado operativo. En otra variante de realización más, puede preverse un dispositivo regulador, con el que se actúa sobre el motor de combustión interna siguiendo la variable controlada del motor, donde para intervenir sobre la variable controlada del motor en el estado operativo se ajustan las válvulas regulables dispuestas en las tuberías... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para regular un motor (1) de combustión interna, haciéndose el seguimiento de una variable controlada del motor, presentando el motor (1) de combustión interna por lo menos un primer mecanismo (3) compresión y por lo menos un segundo mecanismo (4) de compresión, dispuesto en serie con respecto al primer mecanismo (3) de compresión, que comprimen un fluido, caracterizado por que para el seguimiento de la variable controla del motor como variable de ajuste se hace retornar una determinada cantidad de fluido alrededor de por lo menos uno de los por lo menos dos mecanismos (3, 4) de compresión a través de por al menos una tubería (13a, 13b, 13c) de derivación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que para el seguimiento de la variable controlada del motor como variable de ajuste se hace retroceder una determinada cantidad de fluido alrededor de los por lo menos dos mecanismos (3, 4) de compresión a través de tuberías (13a, 13b, 13c) de derivación.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que la cantidad de fluido retrocedida alrededor del primer mecanismo (3) de compresión y la cantidad de fluido retrocedida alrededor del segundo mecanismo (4) de compresión se adecuan separadamente.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que alrededor de cada mecanismo (3, 4) de compresión conduce una tubería (13a 13b, 13c) de derivación

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que alrededor del primer mecanismo

(3) de compresión conduce una tubería (13a) de derivación, en la que se ha dispuesto una válvula (14a) regulable, y alrededor de un segundo mecanismo (4) de compresión conduce una tubería (13b) de derivación, en la que se ha dispuesto una válvula (14b) regulable, donde en la variable controlada del motor es rastreada por medio una intervención reguladora en las por lo menos dos válvulas (14a, 14b) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que se rastrea adicionalmente la variable controlada del motor mediante una intervención reguladora en el mecanismo (12) estrangulador de mariposa.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los mecanismos (3, 4) de compresión se accionan por al menos una turbina (16, 17) de gas de escape, donde alrededor de por lo menos una turbina (16, 17) de gas de escape conduce una tubería (20a, 20b, 20c) de derivación, donde para regular según la variable controlada del motor la cantidad de gas pasada ante turbina (16, 17) de gas de escape, se regula adicionalmente con una válvula (21a, 21b, 21c) regulable.

8. Motor (1) de combustión interna que comprende por lo menos un primer mecanismo (3) de compresión y por lo menos un segundo mecanismo (4) de compresión, que se ha dispuesto en serie con respecto al primer mecanismo

(3) de compresión, donde alrededor de por lo menos un mecanismo (3, 4) de compresión conduce por lo menos una tubería (13a, 13b, 13c) de derivación y donde en por lo menos una tubería (13a, 13b, 13c) de derivación se ha dispuesto por lo menos un una válvula (14a, 14b, 14c) regulable, de manera que la cantidad de fluido, que se puede hacer retroceder alrededor del mecanismo (3, 4) de compresión, es regulable, donde al por lo menos un mecanismo (3, 4) de compresión se ha pospuesto por lo menos un dispositivo (5, 6) de refrigeración.

9. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 8, caracterizado por que alrededor del primer mecanismo (3) de compresión y alrededor del segundo mecanismo (4) de compresión conducen tuberías (13a, 13b, 13c) de derivación y donde en las tuberías (13ª, 13b, 13c) de derivación se han dispuesto válvulas (14a, 14b, 14c) regulables, de manera que alrededor de cada mecanismo (3, 4) de compresión se pueda regular separadamente la cantidad de fluido por medio de las tuberías (13a, 13b, 13c) de derivación.

10. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 9, caracterizado por que el motor (1) de combustión interna puede accionarse en por lo menos dos estados operativos, donde en el primer estado operativo se puede hacer retroceder determinada una cantidad de fluido alrededor de cada mecanismo (3, 4) de compresión, donde en un segundo estado operativo la relación de la cantidad retrocedida alrededor del primer mecanismo (3) de compresión con respecto a la cantidad retrocedida alrededor del segundo mecanismo (4) de compresiones se modifica respecto del primer estado operativo.

11. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, caracterizado por un mecanismo (15) regulador, con el que el motor (1) de combustión interna se lleva a seguir una variable controlada del motor, donde para el seguimiento de la variable controlada del motor en estado operativo, se adapta separadamente como variable de ajuste la cantidad de fluido retrocedida alrededor de cada mecanismo (3, 4) de compresión con las válvulas (14a, 14b, 14) regulables.

12. Motor (1) de combustión interna según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el primer mecanismo (3) de compresión se puentea en paralelo por una tubería (13a) con una válvula (14a) regulable

dispuesta en la misma y por que el segundo mecanismo (4) de compresión se puentea en paralelo mediante una tubería (13b) de derivación con una válvula (14b) regulable dispuesta en la misma.

13. Motor (1) de combustión interna según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el primer mecanismo (3) de compresión y el segundo mecanismo (4) de compresión se puentean en paralelo por medio de una tubería (13a, 13b) de derivación con dos válvulas (14ª, 14b) dispuestas en serie en las mismas, donde entre las dos válvulas (14a, 14b) deriva un tubería (13c) , que desemboca entre los dos mecanismo (3, 4) de compresión conectados en serie y en la que se ha dispuesto una válvula (14c) controlable.

14. Motor (1) de combustión interna según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado por que los mecanismos (3, 4) de compresión son accionados por al menos una turbina (16, 17) de gas de escape, donde alrededor de por lo menos un turbina (16, 17) de gas de escape se conduce una tubería (20a, 20b, 20c) de derivación y donde para el seguimiento de la variable controlada del motor se regula adicionalmente la cantidad de fluido pasada ante la turbina (16, 17) de gas de escape con una válvula (21a, 21b, 21c) regulable.

15. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 14, caracterizado por que se han previsto dos turbinas (16, 17) de gas de escape conectadas en serie, que accionan respectivamente un mecanismo (3, 4) de compresión, donde alrededor de la primera turbina (16) de gas de escape y alrededor de la segunda turbina (17) de gas de escape conducen tuberías (20a, 20b, 20c) de derivación, donde en las tuberías (20a, 20b, 20c) de derivación se han

dispuesto válvulas (21a, 21b, 21c) regulables, de manera que la cantidad de fluido que puede pasar ante cada turbina (16, 17) de gas de escape por las tuberías (20a, 20b, 20c) de derivación se puede regular separadamente.

16. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 15, caracterizado por que la primera turbina (16) de gas de escape se puentea en paralelo mediante una tubería (20a) de derivación con una válvula (21) regulable dispuesta en la misma, y por que la segunda turbina (17) de gas de escape se puentea en paralelo mediante una tubería (20b) de derivación con una válvula (21b) regulable dispuesta en la misma.

17. Motor (1) de combustión interna según la reivindicación 16, caracterizado por que la primera turbina (16) de gas de escape y la segunda turbina (17) de gs de escape se puentean en paralelo mediante una tubería (20c, 20b)

de derivación con dos válvulas (21a, 21b) regulables dispuestas en serie en las mismas, donde entre las dos válvulas (21a, 21b) se deriva una tubería (20c) , que desemboca entre las dos turbinas (16, 17) de gas de escape conectadas en serie y en la que se ha dispuesto una válvula (21c) controlable.