преимущества использования в системе вентилирования

Главная » Приточная вентиляция » Дроссель клапан: назначение и преимущества использования в системе вентиляции

Дроссель-клапан – специальное устройство в системе вентиляции, которое за счет своей конструкции позволяет регулировать объемы проходящего через систему воздуха. Принято выделять дроссель-клапан прямоугольный и дроссель-клапан круглый.

Сфера применения подобных клапанов довольно широка, особое распространение они получили на пищевых и промышленных предприятиях, где крайне важно обеспечивать достаточный приток свежего воздуха. Обратите внимание на то, что использование устройства не допускается во взрывоопасной и агрессивной среде, а также если температура воздуха в системе превышает 80 градусов по Цельсию.

[contents]

Дроссель-клапан устанавливается в системе вентилирования в местах ответвлений воздуховодов от центральной магистрали. Устройство позволяет регулировать объемы проходящего воздуха и выравнивать сопротивление для нормальной работы всей системы. В продаже имеются дроссель-клапана разного диаметра и размера, подбирать устройство стоит по размерам самого воздуховода.

В основном круглый дроссель-клапан обозначается, как РК-300-хх, где хх – необходимый диаметр конструкции, к клапанам прямоугольной серии принято применять обозначение РК-302. Обратите внимание на то, что при заказе дроссель-клапана обязательно необходимо указать диаметр конструкции и сечение. Помимо распространенных размеров некоторые компании по согласованию с клиентом готовы выпускать клапаны по индивидуальным размерам.

Содержание

1. Типы клапанов
2. Устройство и принцип работы
3. Установка дроссель-клапана в вентиляционную систему
4. Виды дроссель-клапана

Типы клапанов

На сегодняшний день дроссель-клапан представлен на рынке в следующих модификациях:

Круглый

Изготавливается из стали толщиной от 0,5 до 1 мм, минимальный диаметр конструкции – 100 миллиметров. Что касается длины, то она зависит от пожеланий клиента. В основном конструкция предусматривает наличие специальной площадки для подведения проводов и установки электропривода;

Прямоугольный

Толщина стали – от 0,5 до 1 мм, минимальные размеры конструкции – 10 см2. К особенностям конструкции можно длину, которую может выбрать потребитель, присутствие пульта управления, изготовленного из пластика, а также площадки для подключения электрического привода.

Дроссель клапаны в обечайке с сектором управления изготавливаются в соответствии с требования ГОСТа и строительных норм и правил.

Устройство и принцип работы

Дроссель-клапан – прямоугольный либо круглый патрубок, внутри которого закреплено металлическое полотно. Управление положением полотна осуществляется посредством электропривода либо вручную, от положения полотна зависят объемы потока воздуха, проходящего через систему.

У электрического привода при управлении клапаном есть следующие преимущества:

• легкое управление положением полотна в случае, если он находится в труднодоступном месте;
• легкое управление клапаном, если он имеет слишком большие размеры;
• есть возможность подключить дроссель-клапан к общей электрической системе вентиляции.

В основном подобные клапаны изготавливают из оцинкованной стали. На рынке представлены конструкции следующего вида:

Обратите внимание на то, что дроссель-клапан не предусмотрен для полного перекрытия потока воздуха в системе вентиляции, так как даже в вертикальном положении через систему проходит около 10 процентов воздушного потока.

Регулировка системы в ручном режиме производится с помощью поворота специальной ручки. Каждый поворот наклоняет внутренне полотно на 10-15 градусов, для того, чтобы закрепить ручку в определенном положении, необходимо зафиксировать ее с помощью специального болта. 

Установка дроссель-клапана в вентиляционную систему

Монтаж дроссель-клапан осуществляется непосредственно в систему вентиляции. Выбор формы клапана зависит напрямую от формы сечения воздуховода в месте монтажа устройства. Обратите внимание на то, что положение клапана в системе непринципиально, главное – если клапан будет эксплуатироваться в ручном режиме, к ручке управления должен быть обеспечен легкий доступ.

Крайне важен монтаж дроссель-клапана в системе, где используются радиальные вентиляторы. В момент включения такой системы заслонка кабеля должна быть опущена, поднимать ее стоит постепенно, в ином случае электродвигатель может сгореть из-за перегрузки. 

Виды дроссель-клапана

Воздушный клапан Арктос

Клапан квк Арктос – предназначается для регулировки силы воздушного потока в системе вентилирования, может быть использован для ограничения прохода воздуха по вентиляции. Изготавливается из оцинкованной стали, защищенной от коррозии. В конструкции имеется специальное резиновое уплотнение, облегчающее монтаж устройства в систему.

В комплекте с клапаном идет электрический привод, позволяющий автоматизировать работу системы.

Клапан сохраняет свою работоспособность вне зависимости от ориентации в пространстве.

Регулирующие клапаны Лиссант

Многостворчатые регулирующие воздушные клапаны от компании Лиссант предназначены для использования в системах вентилирования, кондиционирования и отопления. Наличие сразу нескольких створок гарантирует более точную настройку.

Предусмотрено управление системой в ручном и автоматическом режиме, для последнего потребуется дополнительный заказ электрического привода.

Устройство изготовлено из стали, защищенной от коррозии, имеет продолжительный срок эксплуатации и прекрасно справляется с поставленной задачей.

Дроссель-клапан ДКП-00

Стандартный клапан с ручным управлением отечественного производства используется для регулировки потока воздуха в системе вентилирования и для предотвращения прохождения воздуха в выключенной системе. Может быть использован только в неагрессивной и безопасной от взрывов среде.

Управление заслонкой осуществляется в ручном режиме, один поворот ручки гарантирует изменение положения заслонки на 10-15 градусов. Положение заслонки фиксируется с помощью специального болта.

Дроссель-клапан взрывозащищенный

Используется для регулировки потока воздуха, а также невесомых взрывоопасных веществ в вентиляционной системе на промышленном производстве. Может быть использован в системе вентилирования, кондиционирования и отопления.

Данный вид заслонок особо востребован на производствах, где существенно повышен риск взрыва. За счет прочной конструкции допускается использование устройства в агрессивных средах и при повышенных температурах воздуха.

Дроссель-клапаны ДКСП

Прямоугольные дроссель-клапаны применяются в стандартных системах кондиционирования и вентилирования, где нет риска взрыва либо резкого повышения температуры. Устройство может применяться для регулировки количества проходящего через систему воздуха, а также для перекрытия воздушного потока в случае выключения вентиляции. Управление системой производится в ручном режиме. Предусмотрено место для подключения электродвигателя.

Что такое дроссель-клапан в вентиляции и какие преимущества он имеет для покупки

Дроссель-клапан для вентиляции может уменьшать просвет воздуховода, изменяя таким образом объём потока воздушной массы. С его помощью усовершенствуется вентиляционная система.

По сути, это патрубок (коротенький отрезок трубы), внутри которого закреплена вращающаяся на своей оси лопасть.

Дроссель-клапан воздуховода ставится чаще в разветвления трубы для регулировки интенсивности потока воздуха, т. е. это часть воздуховодов. В наиболее распространенных среди бытовых систем дроссельных заслонках ручного типа с круглым сечением используется Ø100 мм.

Дроссельная воздушная заслонка может формировать проходное сечение, диаметр которого гораздо меньше, чем у проводящего воздух трубопровода. Т.е. это устройство, которое позволяет произвольно уменьшать просвет воздуховода в нужной точке системы канальной вентиляции. Далее разберем: дроссель клапан для вентиляции, где устанавливается и зачем.

Строение и работа

Функционирование дроссель-клапана объясняется вмонтированной под некоторым углом лопасти, которая может частично перекрывать поток воздуха. Лопасть – это элемент управления потоком воздуха примерно того же диаметра, что и труба.

Делают ее чаще всего из жести, т. е. оцинкованной стали разной толщины, согласно стандартам – до 1 мм. Когда клапан открыт – давление в вентиляционной трубе приближено к атмосферному, а когда закрыт – оно уменьшается. Однако на 100% перекрыть воздух дроссельная заслонка не в состоянии. Даже в полностью закрытом состоянии она может задержать максимум 90% потока.

Заслонки делаются из стали – нержавеющей, углеродистой и оцинкованной. Важная особенность – благодаря клапану в месте, где устанавливается дроссель, воздушные потоки, идущие изнутри здания и внутрь него, в системе не встречаются и не перемешиваются.

Эти запирающие устройства предназначаются для неагрессивных сред не больше 80°C. Движущиеся массы должны быть свободными от волокон и налипающих частичек, содержание пыли – до 100 мг/м3. Предельный напор в системе –1500 Па.

В бытовых системах Ø труб обычно не превышает 20 сантиметров, соответственно, подбирается и заслонка.

Разновидности клапанов

Дроссельные заслонки систематизируют, кроме сечения, конфигурации и размера, по назначению. Также они различаются способом регулировки и материалом. Лучшие – это изделия, встраиваемые в воздуховоды по техническим параметрам. Вентиляционные дроссельные клапаны делаются:

• круглой формы,
• прямоугольные,
• ручные,
• с электроприводом. Приводов может быть 3 типа:
• механический,
• электромеханический,
• электрический.

Покупают дроссель-клапан https://energo1.com/catalog/klapany/drossel_klapany/ обычно 100–1250 mm в диаметре, что является в стандарте. Но по особым параметрам согласно чертежам заказчика изготавливаются любые нестандартные изделия. То же самое относится и к прямоугольным заслонкам. В основном сырьем служит сталь 0,5-1 mm толщиной, покрытая антикоррозийным слоем цинка. При ручной регулировке заслонка оборудуется ручкой, при оснащении электроприводом – наружной площадкой для крепления привода.

На торцах есть фланцы для прикрепления к вентилятору или воздуховоду.

Широкий ряд типоразмеров прямоугольных дроссельных клапанов дает возможность выбрать прибор под любую систему воздухообмена.

Зачем устанавливать дроссель-клапан

Ограничения на эксплуатацию дроссель-клапанов отсутствуют. Их можно устанавливать в каналы вентиляционных систем разного назначения:

бытового, социального, торгового, производственного.

Задачи, которые решает устройство:

• Обеспечивать полноценную вентиляцию путем регулирования объёма, движущегося по каналам воздуха. В цехах на производственных предприятиях мониторить наличие и объем примесей в воздушной массе. Перекрытие венттрубы в случае появления встречного потока, т. е. обратной тяги, в т. ч. в случаях остановки вентилятора. Выравнивание тяги в вентиляционных контурах, системах кондиционирования и воздушного отопления.
• Затраты на вставку дросселя в канал вентиляции не идут ни в какое сравнение с той выгодой, которую оно приносит. Простое примитивное устройство работает практически безотказно долгие годы, легко монтируется и элементарно обслуживается – требует только ежегодной механической чистки.

Особенности выбора

Установка клапанов сечением больше 50 см не рекомендуется для частных домов. Крупные лопасти оказывают потоку большое сопротивление, что сопровождается вибрацией и шумом.

Дроссель клапан выбрать можно округлой или прямоугольной формы, по сечению воздуховодов. Положение в пространстве не имеет никакого значения, но нужна комфортная ручка для манипуляций заслонкой.

Выбирая дроссель, учитывайте такие аспекты:

• Есть ли электровентилятор.
• Сечение всех компонентов системы с вентилятором должно отвечать друг другу.
• Возможность эксплуатации на морозе.
• Подходящие форма и размер.
• Возможность подключения электропривода, немедленно или в перспективе.
• Отказываться от ручного типа заслонки есть смысл лишь в случае невозможности ее применения или при отсутствии безопасного доступа.

Многообразие моделей позволяет оснастить и мощную производственную сеть, и подобрать заслонку для небольшой бытовой схемы в одной комнате.

Резюме

Установка дроссель-клапанов не требует ни много усилий, ни много времени. Взамен же вы получите оптимально работающую вентсистему без неприятных сюрпризов, связанных с непогодой или техническими неполадками оборудования.

Еще больше интересного с сайта “Вести-Кузбасс” – в ВКонтакте и Telegram

Патент США на вентиляцию картера двигателя внутреннего сгорания для транспортного средства Патент (Патент № 7,290,536, выдан 6 ноября 2007 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

для автомобиля, состоящего из усилителя тормозов и системы вентиляции картера.

2. Описание предшествующего уровня техники

Во время работы двигателя внутреннего сгорания происходит утечка полностью или частично сгоревших выхлопных газов между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра в картер. Вместе с напр. конденсат из моторного масла, присутствующий в картере, образует картерные газы, которые необходимо вентилировать. Чтобы предотвратить попадание нефильтрованных картерных газов непосредственно в окружающую среду, они вентилируются обратно во впускную систему двигателя. Этот принцип обычно называют PCV, положительной вентиляцией картера.

РИС. 1 показан двигатель внутреннего сгорания в соответствии с предшествующим уровнем техники, из которого следует, что во время работы двигателя с низкой нагрузкой, т.е. когда компрессор 7 не работает и преобладает разрежение после дроссельной заслонки 5 , картерные газы выводятся из картера. 9 , в систему впуска 3 после дроссельной заслонки 5 , через канал малой нагрузки 11 . Разрежение, которое преобладает после дроссельной заслонки 5 при работе двигателя с малой нагрузкой обеспечивает вентиляцию PCV. Во время работы двигателя с высокой нагрузкой, т. е. когда работает компрессор 7 и преобладает избыточное давление после дроссельной заслонки 5 , картерные газы больше не могут проходить через канал малой нагрузки 11 из-за повышенного давления. внутри системы впуска 3 после дроссельной заслонки 5 . Вместо этого картерные газы отводятся из картера 9 , в систему впуска 3 перед воздушным компрессором 7 , через канал высокой нагрузки 13 . Разрежение перед компрессором 7 во время работы двигателя с высокой нагрузкой обеспечивает вентиляцию PCV в таких ситуациях.

Однако при работе двигателя с малой нагрузкой поток картерных газов через канал малой нагрузки 11 подразумевает добавление объемов газа во впускную систему 3 после дроссельной заслонки 5 , что затрудняет контроль холостого хода двигателя 1 . Причина в том, что дроссельный клапан 5 должен компенсировать эти дополнительные объемы газа, еще больше закрывая дроссельный клапан 5 , но при работе двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу 1 этого может быть трудно достичь, так как дроссельная заслонка 5 уже почти закрыта. Таким образом, будут происходить изменения скорости.

Тормозная система транспортного средства обычно включает усилитель тормозов 27 , который служит для усиления усилия ноги водителя при нажатии на педаль тормоза. Таким образом, в усилителе тормозов 27 создается пониженное давление, которое помогает водителю при нажатии на педаль тормоза. Разрежение обычно создается за счет гидравлического соединения усилителя тормозов 27 с впускной системой 3 после дроссельной заслонки 5 посредством выпускного канала 29 . Когда водитель нажимает на педаль тормоза, окружающая атмосфера просачивается в усилитель тормозов 9.0003 27 и после этого отводится в систему впуска 3 через выпускной канал 29 . Таким образом, давление внутри усилителя тормозов 27 будет таким же, как и во впускной системе 3 .

Для дальнейшего снижения давления в усилителе тормозов можно использовать трубку Вентури 15 . Эта трубка Вентури 15 является частью перепускного канала 12 и содержит узкую часть трубки Вентури 9.0003 19 создание сопротивления потоку в обходном канале 12 . Первый конец 14 перепускного канала 12 соединен по текучей среде с системой впуска 3 перед дроссельной заслонкой 5 , а второй конец 16 соединен по текучей среде с системой впуска 3 после дроссельной заслонки 5 . При работе двигателя с малой нагрузкой происходит перепад давления на дроссельной заслонке 5 , в результате чего поток воздуха с первого конца 14 на второй конец 16 обводного канала 12 . Когда воздух проходит через узкую часть 19 трубки Вентури, кинетическая энергия воздуха увеличивается, а его давление уменьшается. Поскольку давление, преобладающее сразу за трубкой Вентури 15 , такое же, как давление во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 , давление в узкой части трубки Вентури 19 упадет ниже давления в системе впуска 3 после дроссельной заслонки 5 . Кроме того, выпускной канал 29 гидравлически соединен с этим узким участком 19 трубки Вентури, и, следовательно, давление в выпускном канале 29 и давление в усилителе тормозов 27 примут то же давление, что и давление внутри узкой части трубки Вентури 19 , то есть ниже давления внутри впускной системы 3 после дроссельной заслонки 5 .

Однако, поскольку расход воздуха по выпускному каналу 29 также предполагает добавление объемов газа во впускную систему после дроссельной заслонки 5 , управление холостыми оборотами двигателя 1 будет еще более трудный.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание двигателя внутреннего сгорания с более легко регулируемой скоростью холостого хода.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С этой целью в соответствии с изобретением предлагается двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему впуска, имеющую дроссельный клапан, регулирующий поток воздуха к двигателю внутреннего сгорания, при этом усилитель тормозов сообщается по текучей среде с двигателем внутреннего сгорания. система впуска, после дроссельной заслонки, через выпускной канал для отвода воздуха из усилителя тормозов в систему впуска, картер находится в гидравлическом сообщении с системой впуска, после дроссельной заслонки, через малонагрузочный канал для отвода картерных газов к системе впуска труба Вентури, образующая часть канала малой нагрузки, при этом трубка Вентури содержит часть трубки Вентури, образующую сопротивление потоку в канале низкой нагрузки, через который должны проходить картерные газы, при этом выпускной канал также является текучим соединенный с частью трубки Вентури через соединительный воздуховод для дальнейшего отвода воздуха из усилителя тормозов во впускную систему.

Поскольку канал малой нагрузки снабжен трубкой Вентури, через которую должны проходить картерные газы, и поскольку выпускной канал соединен по текучей среде с частью Вентури, достигается ряд преимуществ. Во-первых, больше не нужен отдельный воздуховод с трубкой Вентури, который идет в обход дроссельной заслонки (как показано на фиг. 1). Таким образом, вместо двух каналов, которые добавляют воздух/картерные газы во впускную систему после дроссельной заслонки, для решения той же проблемы требуется только один канал. Следствием этого является более легко контролируемая работа на холостом ходу. В примере из уровня техники, показанном на фиг. 1, канал малой нагрузки был снабжен элементом управления потоком, который служил для регулирования количества картерных газов, выводимых из картера, чтобы избежать слишком низкого или слишком высокого давления внутри картера. В двигателе внутреннего сгорания согласно изобретению часть трубки Вентури выполняет ту же функцию, что и элемент управления потоком на фиг. 1. Таким образом, при подходящем размере площади поперечного сечения части трубки Вентури достигается управляемая вентиляция картерных газов. В примере предшествующего уровня техники перепускной воздушный поток через воздуховод 12 служил «вспомогательным потоком» с целью дальнейшего снижения давления внутри усилителя тормозов. В соответствии с изобретением картерные газы принимают на себя эту функцию «вспомогательного потока».

Предпочтительно часть трубки Вентури содержит порт, к которому по текучей среде подсоединен первый конец соединительного канала, при этом второй конец соединительного канала соединен по текучей среде с выпускным каналом. Целесообразно, чтобы внутри выпускного канала был установлен обратный клапан, чтобы предотвратить попадание воздуха из системы впуска в усилитель тормозов. течет из системы впуска в картер. Таким образом, предотвращается обратный поток в картер и/или усилитель тормозов.

Предпочтительно часть трубы Вентури имеет площадь поперечного сечения, размер которой определяется требуемым потоком картерных газов в канале низкой нагрузки. Таким образом достигается регулируемая вентиляция картерных газов, что позволяет избежать слишком низкого или слишком высокого давления внутри картера.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 показан двигатель внутреннего сгорания согласно предшествующему уровню техники.

РИС. 2 показан двигатель внутреннего сгорания согласно изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

РИС. 2 схематически изображен 4-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания 1 . Система впуска воздуха 3 гидравлически соединена с цилиндрами двигателя внутреннего сгорания 1 . Внутри впускной системы 3 предусмотрен дроссельный клапан 5 , который служит для регулировки количества воздуха, подаваемого в цилиндры, в зависимости от фактической дорожной ситуации. Компрессор 7 подключен к системе впуска 3 , перед дроссельной заслонкой 5 , для наддува воздуха, подаваемого в цилиндры, если этого требует дорожная ситуация. Компрессор 7 может приводиться в действие с помощью коленчатого вала, турбины с выхлопными газами или любого другого подходящего механического/электрического средства.

Двигатель внутреннего сгорания 1 содержит картер 9 , расположенный в нижней части двигателя внутреннего сгорания. При работе двигателя картерные газы просачиваются в картер 9 , как описано выше. Канал малой нагрузки 11 по текучей среде соединяет картер 9 с системой впуска 3 после дроссельной заслонки 5 . Канал высокой нагрузки 13 также по текучей среде соединяет картер 9 с системой впуска 3 перед компрессором 7 . Трубка Вентури 15 является частью канала малой нагрузки 11 . Трубка Вентури 15 содержит сужающуюся часть трубки Вентури 17 , узкая часть трубки Вентури 19 и расширяющаяся часть трубки Вентури 21 . Таким образом, узкая часть 19 трубки Вентури создает сопротивление потоку внутри канала 11 малой нагрузки. Внутри канала 11 малой нагрузки, ниже по потоку от трубки Вентури 15 , расположен первый обратный клапан 23 . Первый обратный клапан 23 пропускает газ только из картера 9 во впускную систему 3 , но не в обратном направлении, т.е. в сторону картера 9 .

Двигатель внутреннего сгорания 1 также содержит усилитель тормозов 27 , который служит для облегчения торможения, когда водитель воздействует на не показанную педаль тормоза. Выпускной канал 29 по текучей среде соединяет усилитель тормозов 27 с впускной системой 3 после дроссельной заслонки 5 . Отводной канал 29 соединен по текучей среде с портом 30 узкой части трубки Вентури 19 с помощью первого конца соединительного канала 31 . Второй конец соединительного канала 31 соединен по текучей среде с выпускным каналом 29 в точке соединения 32 , разделяя, таким образом, выпускной канал 29 на первый участок 33 выпускного канала и второй выпускной канал. часть 35 . Первая часть выпускного канала 33 гидравлически соединена с тормозным усилителем 9.0003 27 , в то время как вторая часть выпускного канала 35 соединена по текучей среде с впускной системой 3 после дроссельного клапана 5 . Сопротивление потоку в узкой части трубки Вентури больше, чем сопротивление потоку внутри выпускного канала 29 .

Второй обратный клапан 39 расположен внутри второй части выпускного канала 35 для подачи газа из усилителя тормозов 27 во впускную систему 3 , а для предотвращения попадания газа из системы впуска 3 в канал отвода. Внутри соединительного канала 31 предусмотрен третий обратный клапан 26 для подачи воздуха из усилителя тормозов в канал малой нагрузки 11 через порт 30 , но для предотвращения выхода картерных газов из воздуховод малой нагрузки 11 к воздуховоду 29 через порт 30 .

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Теперь будет описан процесс сжигания. Термин «пониженное давление» обычно относится к давлению ниже атмосферного давления, тогда как термин «избыточное давление» относится к давлению выше атмосферного давления.

Во время работы двигателя, когда во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 преобладает разрежение, такое же разрежение будет также преобладать в первой 33 и второй 35 частях выпускного канала. Когда водитель нажимает педаль тормоза во время торможения, окружающая атмосфера поступает в усилитель тормозов 9. 0003 27 , и когда водитель отпускает педаль тормоза, он будет эвакуирован через первую 33 и вторую 35 части выпускного канала во впускную систему 3 (как указано стрелками). Таким образом, давление внутри усилителя тормозов 27 после завершения вакуумирования будет равно давлению внутри впускной системы 3 после дроссельного клапана 5 .

Внутри канала малой нагрузки также будет преобладать пониженное давление 11 после трубки Вентури 15 . Это разрежение будет отводить картерные газы из картера 9 через канал малой нагрузки 11 через трубку Вентури 15 и далее во впускную систему 3 . Когда картерные газы проходят через узкую часть трубки Вентури 19 , их кинетическая энергия увеличивается из-за увеличения их скорости. Таким образом, давление внутри узкой части трубки Вентури 19 упадет до уровня ниже давления внутри впускной системы 9. 0003 3 . Поскольку выпускной канал 29 соединен по текучей среде с узкой частью трубки Вентури 19 через соединительный канал 31 , это более низкое давление будет откачивать дополнительное количество воздуха из усилителя тормозов 27 во впускную систему 3 , через соединительный канал 31 и трубку Вентури 15 . Таким образом, давление внутри усилителя тормозов 27 примет уровень давления, который ниже, чем давление внутри системы впуска 3 . Таким образом, улучшается эффективность торможения.

Узкая часть трубки Вентури 19 также образует гидравлическое сопротивление в канале малой нагрузки 11 , где размер узкой части трубки Вентури 19 обеспечивает подачу контролируемого количества картерных газов в систему впуска 3 . Поэтому внутри картера 9 не будет возникать слишком низкий или слишком высокий уровень давления, который может поставить под угрозу работу двигателя внутреннего сгорания 1 .

При работе двигателя с высокой нагрузкой, т. е. воздух наддувается, во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 будет преобладать избыточное давление. Таким образом, канал малой нагрузки 11 больше нельзя использовать для отвода картерных газов из картера 9 в систему впуска 3 . Вместо этого используется воздуховод с высокой нагрузкой 13 , так как в системе всасывания будет преобладать пониженное давление 3 перед компрессором 7 во время работы двигателя с высокой нагрузкой. Элемент управления потоком 41 расположен внутри канала высокой нагрузки 13 для управления количеством картерных газов, которые подаются в систему впуска 3 , чтобы избежать слишком низкого или слишком высокого давления в картере . 9 .

Первый обратный клапан 23 обеспечивает отсутствие поступления воздуха в картер 9 при наличии избыточного давления во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 , а второй обратный клапан 39 предотвратит попадание воздуха из системы впуска 3 в усилитель тормозов 27 .

При наличии избыточного давления во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 невозможно отвод воздуха из усилителя тормозов 27 во впускную систему 3 из-за более высокого уровня давления во впускной системе 3 после дроссельной заслонки 5 по сравнению с давлением внутри усилителя тормозов 27 . Однако в случае торможения ситуация быстро превратится в ситуацию, когда во впускной системе 3 будет преобладать разрежение после дроссельной заслонки 5 , поскольку дроссельная заслонка закрывается при торможении, когда водитель отпускает педаль акселератора.

По сравнению с двигателем внутреннего сгорания согласно известному уровню техники, который изображен на фиг. 1 достигается несколько преимуществ. Во-первых, больше не нужен отдельный воздуховод с трубкой Вентури, который идет в обход дроссельной заслонки (как показано на фиг. 1). Таким образом, вместо двух каналов, которые добавляют воздух/картерные газы во впускную систему после дроссельной заслонки, для решения той же проблемы требуется только один канал. Следствием этого является более легко контролируемая работа двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу. В примере из уровня техники, показанном на фиг. 1, воздуховод малой нагрузки 11 был снабжен элементом управления потоком, который служил для регулирования количества картерных газов, выводимых из картера 9 , чтобы избежать слишком низкого или слишком высокого давления. В двигателе внутреннего сгорания согласно изобретению часть 19 трубки Вентури выполняет ту же функцию, что и элемент управления потоком на фиг. 1. Таким образом, при подходящем размере площади поперечного сечения части трубки Вентури 19 достигается регулируемая вентиляция картерных газов.

Патент США на способ и устройство для определения угла дроссельной заслонки.

Патент (Патент № 6,318,163, выдан 20 ноября 2001 г.)

5 ноября 1999 г.

— Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft

Способ определения угла дроссельной заслонки включает определение положения дроссельной заслонки с использованием модели дроссельной заслонки по расходу воздуха и перепаду давления на дроссельной заслонке. Для снижения прикладных затрат и возможности определения угла дроссельной заслонки также при малых перепадах давления на дроссельной заслонке модель дроссельной заслонки определяется по докритическому расходу воздуха через дроссельную заслонку, модель дроссельной заслонки содержит не менее двух характеристик диаграммы, из которых первая содержит не менее двух характеристических кривых, описывающих зависимость между углом дроссельной заслонки и расходом воздуха при различных перепадах давления, а вторая характеристическая диаграмма указывает на нелинейный переход между характеристическими кривыми, существующими в первая характеристическая диаграмма.

Последние патенты Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft:

• Инкрементная сегментация облака точек
• Генератор звуковых впечатлений
• Корпус аккумуляторной батареи для высоковольтной батареи автомобиля, высоковольтной батареи и автомобиля
• Устройство и способ управления транспортным средством, которое может управляться автоматически, содержащее рулевое колесо, которым может управлять водитель
• Абсорберное устройство для отображения сигналов штатных систем освещения и системы помощи транспортному средству

Перейти к:

Описание

·
Претензии

·
Процитированные ссылки

· История патентов
·
История патентов

Описание

ПРЕДПОСЫЛКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящая заявка претендует на приоритет немецкой заявки 198 53 410. 8, поданной в Германии 19 ноября 1998 г., раскрытие которой явным образом включено в настоящий документ посредством ссылки.

Изобретение относится к способу определения угла поворота дроссельной заслонки, при котором положение дроссельной заслонки определяется с помощью модели дроссельной заслонки по расходу воздуха и перепаду давления на дроссельной заслонке.

В случае двигателей с дроссельной заслонкой модель дроссельной заслонки обычно используется в системе синхронизации двигателя для модельного описания положения дроссельной заслонки. Эта модель дроссельной заслонки обычно устанавливается из сверхкритической скорости потока воздуха через дроссельную заслонку и коэффициента уменьшения, рассчитанного при некритическом перепаде давления. Инверсия модели дроссельной заслонки позволяет определить угол дроссельной заслонки по заданной скорости воздушного потока, а также по перепаду давления на дроссельной заслонке.

Недостатком вышеуказанного подхода является недостаточная точность в диапазоне перепадов давлений от 50 до 100 мбар. При перепаде давления ниже 50 мбар определение дроссельной заслонки по вышеупомянутой модели больше не может быть выполнено осмысленным образом.

Задачей изобретения является создание способа определения угла дроссельной заслонки, в случае которого положение дроссельной заслонки также возможно при низких перепадах давления.

Эта цель достигается с помощью устройства и способа, в котором модель дроссельной заслонки определяется по докритическому расходу воздуха через дроссельную заслонку и содержит не менее двух характеристических диаграмм, причем первая характеристическая диаграмма указывает не менее двух характеристических кривых которые описывают взаимосвязь между углом дроссельной заслонки и расходом воздуха при различных перепадах давления, а вторая характеристическая диаграмма указывает на нелинейный переход между характеристическими кривыми, существующими на первой характеристической диаграмме.

В этом случае для изобретения важно, чтобы использовалась другая модель дроссельной заслонки, которая была определена на основе докритической скорости воздушного потока. Скорость потока воздуха может быть определена исходя из требования к крутящему моменту. Согласно изобретению используются две характеристические диаграммы, первая из которых содержит не менее двух характеристических кривых, описывающих зависимость угла дроссельной заслонки от расхода воздуха при различных перепадах давления, а вторая характеристическая диаграмма указывает нелинейный переход между характеристическими кривыми присутствует на первой характеристической диаграмме.

С помощью настоящего изобретения требуемый угол дроссельной заслонки может быть установлен при любой нагрузке и скорости вращения, а также при желаемом перепаде давления. Такая точная и контролируемая регулировка требуется, в частности, для промывки фильтра с активированным углем.

Дифференциальное давление можно определить по графику характеристик или по потребности в вентиляции бака.

При определении расхода воздуха через дроссельный клапан желательно также учитывать расход воздуха через клапан вентиляции бака, и дроссельный клапан соответственно закрыт, когда клапан вентиляции бака открыт.

Кроме того, системные ошибки, такие как ошибки утечки воздуха, механические допуски дроссельной заслонки и ошибки определения положения электрической дроссельной заслонки, также могут быть распознаны и могут быть использованы в виде приспособления для коррекции угла дроссельной заслонки.

Другие цели, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания изобретения при рассмотрении его вместе с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой блок-схему модели дроссельной заслонки, используемой в способе согласно изобретению; и

РИС. 2 представляет собой диаграмму с двумя характеристическими кривыми, которые показывают взаимосвязь между расходом воздуха и углом дроссельной заслонки при двух разных перепадах давления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В случае метода, показанного в качестве примера на чертежах, определяются входные величины нагрузка L и скорость вращения N, и по данным характеристической диаграммы KF1 определяется Отсюда определяется требуемый перепад давления DP1 на дроссельной заслонке. В качестве альтернативы или в дополнение к перепаду давления может также влиять функция вентиляции бака.

На другой характеристической диаграмме KF2 в зависимости от перепада давления DPl определяется коэффициент NLF для нелинейного перехода. Этот фактор читается в другой характеристической диаграмме KF3. В эту характеристическую диаграмму KF3 также вводится информация о требуемой нагрузке Ld, которая была адаптирована в сумматоре посредством корректирующего значения Lc.

В этом случае на характеристической диаграмме KF3 записываются две характеристические кривые, которые в качестве примера проиллюстрированы на фиг. 2. Фиг. 2 представляет собой график, показывающий угол T&agr; в зависимости от расхода воздуха AR, в частности, для двух различных перепадов давления – дросселированного KFDK-10 мбар и частично дросселированного KFDKT-100 мбар. Скорость воздушного потока AR в килограммах в час (кг/ч) может быть определена по требуемому крутящему моменту в зависимости от требуемой нагрузки Ld и корректировки нагрузки Lc. Кроме того, по двум характеристическим кривым определяется положение дроссельной заслонки DK, а также коэффициент нелинейного перехода между этими кривыми.

Это положение дроссельной заслонки также корректируется с помощью значения адаптации DKa, которое может содержать связанную с компонентом адаптацию, для ошибок из-за утечки воздуха, механических допусков или ошибок в электрическом определении положения дроссельной заслонки.

В итоге получается скорректированное положение дроссельной заслонки DKc, которое позволяет точно определить положение дроссельной заслонки также при малых перепадах давления, например, при работе двигателя внутреннего сгорания в диапазоне частичных нагрузок или в диапазоне холостого хода. С помощью которых можно создать необходимые условия давления, например, для промывки угольного фильтра.

Вышеприведенное раскрытие было изложено только для иллюстрации изобретения и не предназначено для его ограничения. Поскольку специалистам в данной области техники могут прийти в голову модификации раскрытых вариантов осуществления, включающие дух и сущность изобретения, следует понимать, что изобретение включает все, что входит в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Претензии

1. Метод определения угла дроссельной заслонки
дроссельная заслонка, содержащая:

определение модели дроссельной заслонки на основе подкритического
скорость потока воздуха через дроссельный клапан, указанный дроссельный клапан
модель, содержащая не менее двух характеристических диаграмм, первая из
диаграммы характеристик с указанием не менее двух характеристик
кривые, представляющие зависимость между углом дроссельной заслонки
и скорость воздушного потока при соответствующем различном перепаде
давления, второй из характеристических диаграмм, указывающих
нелинейный переход между характеристическими кривыми
первую характеристическую диаграмму и

определение угла дроссельной заслонки на основе расхода воздуха
поток через дроссельную заслонку и на дроссельную заслонку
модель.

2. Способ по п.1.
1, при этом скорость воздушного потока определяется крутящим моментом
требование.

3. Способ по п.1.
2, где перепад давления определяется по
характеристическая диаграмма или потребность в вентиляции резервуара.

4. Способ по п.1.
2, при этом погрешности утечки воздуха, механические допуски
дроссельная заслонка и ошибки положения электродроссельной заслонки
обнаружения обнаружены и, как следствие этого, ошибка
проводится адаптация установленного угла дроссельной заслонки
вне.

5. Способ по п.1.
1, где перепад давления определяется по
характеристическая диаграмма или потребность в вентиляции резервуара.

6. Способ по п.1.
5, при этом погрешности утечки воздуха, механические допуски
дроссельная заслонка и ошибки положения электродроссельной заслонки
обнаружения обнаружены и, как следствие этого, ошибка
проводится адаптация установленного угла дроссельной заслонки
вне.

7. Способ по п.1.
1, при этом скорость воздушного потока учитывается способом
клапана вентиляции бака и, когда клапан вентиляции бака
открывается, дроссельная заслонка соответственно закрывается.

8. Способ по п.1.
7, при этом погрешности утечки воздуха, механические допуски
дроссельная заслонка и ошибки положения электродроссельной заслонки
обнаружения обнаружены и, как следствие этого, ошибка
проводится адаптация установленного угла дроссельной заслонки
вне.

9. Способ по п.1.
1, при этом погрешности утечки воздуха, механические допуски
дроссельная заслонка и ошибки положения электродроссельной заслонки
обнаружения обнаружены и, как следствие этого, ошибка
проводится адаптация установленного угла дроссельной заслонки
вне.

10. Прибор для определения угла дроссельной заслонки
дроссельная заслонка, содержащая:

средство для определения модели дроссельной заслонки на основе
подкритическая скорость потока воздуха через дроссельную заслонку, сказал
модель дроссельной заслонки, содержащая не менее двух характеристик
диаграммы, первая из характеристических диаграмм, указывающая на
не менее двух характеристических кривых, представляющих зависимость между
угол дроссельной заслонки и скорость воздушного потока при соответствующих
разные перепады давления, секунда характеристики
диаграммы, указывающие на нелинейный переход между
характеристические кривые первой характеристической диаграммы,
и

средства для определения угла дроссельной заслонки на основе
расход воздуха через дроссельную заслонку и на дроссельную заслонку
модель клапана.

11. Устройство по п.1.
10, содержащий средства для определения скорости воздушного потока.
от потребности в крутящем моменте.

12. Устройство по п.1.
11, содержащий средства для определения дифференциального давления.
по одной из характеристических схем и вентиляции бака
требование.

13. Устройство по п.1.
11, содержащий средства для выполнения адаптации ошибки
дроссельной заслонки в зависимости от ошибок утечки воздуха, механических
допуски дроссельной заслонки и погрешности электрики
средство определения положения дроссельной заслонки.

14. Устройство по п.1.
10, содержащий средства для определения перепада давления.
по одной из характеристических схем и вентиляции бака
требование.

15. Устройство по п.1.
14, содержащий средства для выполнения адаптации ошибки
дроссельной заслонки в зависимости от ошибок утечки воздуха, механических
допуски дроссельной заслонки и погрешности электрики
средство определения положения дроссельной заслонки.

16. Устройство по п.1.
10, содержащий средства для учета расхода воздуха
поток через клапан вентиляции бака, который при открытии
сопровождается соответствующим закрытием дроссельной заслонки.

17. Устройство по п.1.
16, содержащий средства для выполнения адаптации ошибки
дроссельной заслонки в зависимости от ошибок утечки воздуха, механических
допуски дроссельной заслонки и погрешности электрики
средство определения положения дроссельной заслонки.

18. Устройство по п.1.
10, содержащий средства для выполнения адаптации ошибки
дроссельной заслонки в зависимости от ошибок утечки воздуха, механических
допуски дроссельной заслонки и погрешности электрики
средство определения положения дроссельной заслонки.

Ссылка Цитируется

Патентные документы США

4549517	29 октября 1985 г.	Камияма
4739742	26 апреля 1988 г.	Штэрцль
4974563	4 декабря 1990 г.	Икеда и др.
5273019	28 декабря 1993 г.	Мэтьюз
5282449	1, 19 февраля94	Такахаши и др.
5293553	8 марта 1994 г.	Дудек и др.
5339681	23 августа 1994 г.	Секодзава и др.
5349933	27 сентября 1994 г.	Хасэгава и др.
5406920	18 апреля 1995 г.	Мурата и др.
5597951	28 января 1997 г.	Йошизаки и др.

Иностранные патентные документы

3504181C2	август 1985 г.	DE
3842075А1	июнь 1990 г.	DE
4319015	декабрь 1994 г.	DE
19648159A1	19 июня97	DE
19612451А1	октябрь 1997 г.	DE
19802843	июль 1998 г.	DE
0742358А1	19 ноября96	ЭП
WO96/32579	октябрь 1996 г.	WO
WO97/35106	сентябрь 1997 г.	WO

Другие ссылки

• Отчет о поиске патентного ведомства Германии, 18, 19 мая99.

История патентов

Номер патента : 6318163
Тип:
Грант

Подана : 5 ноября 1999 г.
Дата выдачи патента : 20 ноября 2001 г.