[go: up one dir, main page]

SE1450441A1 - Arrangemang i ett fordon - Google Patents

Arrangemang i ett fordon Download PDF

Info

Publication number
SE1450441A1
SE1450441A1 SE1450441A SE1450441A SE1450441A1 SE 1450441 A1 SE1450441 A1 SE 1450441A1 SE 1450441 A SE1450441 A SE 1450441A SE 1450441 A SE1450441 A SE 1450441A SE 1450441 A1 SE1450441 A1 SE 1450441A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
retarder
medium
vehicle
arrangement according
whr
Prior art date
Application number
SE1450441A
Other languages
English (en)
Other versions
SE538407C2 (sv
Inventor
Zoltan Kardos
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1450441A priority Critical patent/SE538407C2/sv
Priority to DE112015001161.7T priority patent/DE112015001161T5/de
Priority to PCT/SE2015/050356 priority patent/WO2015156721A1/en
Publication of SE1450441A1 publication Critical patent/SE1450441A1/sv
Publication of SE538407C2 publication Critical patent/SE538407C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/08Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium
    • B60T1/087Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium in hydrodynamic, i.e. non-positive displacement, retarders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/06Retarder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Sammandrag Foreliggande uppfinning avser ett an-angemang i ett fordon. Arrangemanget innefattar ett hydrodynamiskt retardersystem SIDITI innefattar en retarder (21) i form av en rotorenhet (21a) och en statorenhet (21b), en ledningskrets som är anpassad att leda ett medium till och frail retardern (21) dä den är aktiverad och ett WHR-system som innefattar en ledningskrets, en pump (30) som trycksatter och cirkulerar ett medium i ledningskretsen, dtrninstone en farangare (32) dar mediet varms upp sä att det fordngas, en turbin (21, 36) dar det fordngacle mediet expanderar, och en kondensor 10(34) dar rnediet kyls sa att det kondenserar. Retardersystemets retarder (21) och WHR-systemets turbin (21, 36) är roterbart forhundna med en drivlina (4) hos fordonet (2) via en gemensam rorelseoverforande niekanism (22).

Description

Arrangemang i ett fordon UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Fbreliggande uppfmning avser ett arrangemang i ett fordon erdigt patentkravets ingress.
Hydrodynamiska retardrar anvands manga ginger som tillsatsbromsar i tunga fordon.
Darmed kan belastningen och slitaget pa fordonets hjulbromsar reduceras. En hydrodynamisk retarder innefattar i regel en stator och en rotor som definierar ett toroidfomiat utrymme for mottagning av ett arbetsmediutn. Statorn och rotom innefattar ett flertal skovlar som at anordnade med likformiga mellanrum i det toroidformade utrymmet. Statom är fast anordnat vid en stational- yta hos fordonet medan rotom är forbunden med fordonets drivlina via en rorelseoverfdrande mekanism. Vid aktivering av retardem tillfors ett arbetsmedium till det toroidformade utrymmet. Arbetsmediet leds genom det toroidformade utrymmet i kontakt med skovlarna sa att det motverkar rotoms rotation i fOrhallande till statom vilket resulterar att fordonet bromsas. Arbetsmediets rorelseenergi i det toroidformade utrymmet omvandlas under bromsprocessen till vamteenergi. _Arbetsmediet leds relativt snabbt igenom det toroidformade sa att det inte erhaller en and& hog temperatur. I en viss typ av hydraufisk retarder anvands kylvalska bade som arbetsmedium.
WHR-system (Waste Heat Recovery-system) utvecklas fbr att anvandas i fordon och omvandla vdtineenergin till mekanisk energi. Ett WHR-system innefattar en pump som trycksatter och cirkulerar ett medium i en ledningskrets. Ledningskretsen innefattar en eller flera forangare dar mediet varms upp och forangas med hjalp av en eller flera varmekallor. Det forangade mediet tillhandahaller darmed en forhojd temperatur och ett forhojt tryck. Det uppvarmda och tryeksatta mediet leds darefter till en expander sasom en turbin dar det expanderar sa att mekanisk energi alstras. Den mekaniska energin kan utnyttjas direkt for drift av olika slag eller omvandlas och lagras som elektrisk energi. Efter att mediet expanderat i turbinen leds det till en kondensor dar det kyls ned sa att det kondenserar och pA nytt over& i vatskeforni. Det vatskefon-niga mediet trycksatts darefter Ater av pumpen. Med hjalp av ett WHR- system kan varmeenergi, exempelvis, atervinnas ur avgasema fran en forbranningsmotor och anvandas for drift av ett fordon. Ett "WHR-system är komplext och det innefattar ett stort antal komponenter. Att utrusta ett fordon med ett WHRsystem är darfOr relativt kostsamt.
DE 102011017762 visar en del av en drivlina hos ett tungt fordon. Fordonet ar utrustat med ett WHR-system som utvinner varmeenergi och overfor det till mekanisk energi for drift av fordonet. WHR-systemet innefattar expansionstnaskin som drivs av media som cirkuleras i WHR-systemet Expansionsmaskinen rotationsrorelser overfars till fordonets drivlina via en forsta rorelseOverfOrande mekanism. Fordonet är aven utrustad med en hydrodynamisk retarder. Den hydrodynamiska retardern är forbunden med fordonets drivlina via en andra rorelseoverfdrande mekanism.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är tillhandahdlla ett arrangernang i ett fordon som innefattar ett hydrodynamiskt retardersystem och ett WHR-system dar antalet ingdende komponenter kan reduceras och darned den totala kostnaden for de tvd systemen.
Detta syfte uppnas med arrangemanget av det inledningsvis namnda slaget, vilket kannetecknas av de sardrag som anges 1 patentkravets 1 kannetecknande del. Ett hydrodynamiskt retardersystem innefattar en retarder som hr i konstant ingrepp med fordonets drivlina via en rOrelseoverfdrande mekanism. Dâ den hydrodynamiska retardern aktiveras tillfors ett arbetsmedium ett utrymme mellan en rotorenhet och en statorenhet hos retardern vilket motverkar rotorenhetens rotationsrorelse och armed drivlinans rotationsrorelse. Da retardem aktiveras tiff& den ett bromsmoment till drivlinan och fordonet. Ett WHR-system innefattar ett cirkulerande medium som yams upp och forangas varefter det expanderar i en turbin. Turbinen tillhandahaller darmed en rotationsrorelse som overfors till fordonets drivlina via en rarelseoverfOrande mekanism. WIR-systemet tillfOr clamed ett drivmoment till drivlinan. Det kan konstateras att retardersysternets retarder och WHR-systemets turbin är ferbundna med drivlinan vid olika drifttillfallen. Det är darmed mojligt att utnyttja samma rorelseoverforande mekanism mellan retardersystemets retarder och WHR-systemets turbin. I och med det kan den ena rerelseoverforande mekanismen uteslutas hos ett fordon som innefattar bada systemen. Darmed kan antalet inghende komponenter reduceras och armed den totala kostnaden for de tva systemen, 3 Enligt en utfOringsform av fOreliggande uppfinning innefattar den rorelseoverforande mekanismen en roterbar axel som är roterbart forbunden med retardern och turbinen. AxeIn roterar saledes med ea varvtal som är relaterat till retardens varvtal och turbinens varvtal. Retardern kan claimed overfora ett bromsmoment, via namnda axel, till drivlinan da retardem är aktiverad och turbinen kan tillfora ett drivmoment, via namnda axe!, till drivlinan dd. WHR-systemet är aktiverat Enligt en utfciringsform av foreliggande uppfinning bar den gemensamma axeln en parallel! strackning med en axel hos fordonets drivlina som är i kontakt med den rbrelseoverfOrande mekanismen. Med en sadan utforinning kan den rorelseOverforande mekanismen goras tarnligen okomplicerad och med ett fatal inga.ende komponenter. Den rorelseoverforande mekanismen kan innefatta ett forsta kugghjul som är fast pa den gemensamrna axeln, vilket, via ett andra mellanliggande kugghjul, är forbundet med ett tredje kugghjul som är fast pa. narnnda axel hos drivlinan. En sadah rorelseoverforande mekanism är relativt okotnplicerad och utgor en tillforlitlig mekanisk transmission som Overfor rotationsrorelser mellan retarder/turbinen och drivlinan. Den rorelseoverforande mekanismen kan sjalvfallet innefatta andra rrirelseoverforande komponenter an kugghjul.
Den rorelseoverforande mekanismen kan vara fOrbunden med fordonets drivlina via en utgaende axel hos en vaxellada. Darmed kan bade retardem och turbinen arrangeras narheten av fordonets vaxellada.
Enligt en utforingsform av fOreliggande uppfinning innefattar fordonet ett kylsystem med en ledningskrets som innefattar ett cirkulerande medium, varvid retardersystemets ledningskrets är forbunden med kylsysternets ledningskrets och att de utnyttjar ett gemensamt medium. De fiesta konventionella hydrodynamiska retardersystem utnyttjar olja som arbetsmedium. Efter att oljan har anvants som medium i retardem leds den till en vamlevaxlare dar den kyls av kylvdtska som cirkulerar i ett kylsystem. I derma utfOringsform anvands ett retardersystem dar kylvdtska utnyttjas bade som medium flit- att tillfora ett bromsmoment da den leds till retardem och for att kyla retardern. Ett Want retardersystem behover inte utrustas med en separat vamievd.xlare som Overfor vat-me mellan mediet i retardem och kylvdtskan i ett kylsystem. Ett sadant hydrodynamiskt retarder system bar clamed utformas med farre komponenter an ett konventionellt hydrodynamiskt retardersystem. Det ar dock majligt att arrangemanget innefattar ett konventionellt retardersystem som liar en gemensarn rorelseoverforande mekanism med ett WHR-system. 4 Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattar kylsysternets ledningskrets och WHR-systemets ledningskrets atminstone ett gemensamt ledningsparti och ett gemensamt medium. I detta fall utnyttjas saledes samma medium i kylsystemet som i WHR-systemet. Mediet maste i detta fall ha egenskapen att det forangas vid de tryck och temperaturer som uppkommer i forangaren och att det kondenserar vid de temperaturer och tryck som uppkommer i kondensorn.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattar retardersystemets 1 0ledningskrets och WHR-systemets ledningskrets atminstone ett gemensamt ledningsparti och ett gemensamt medium. I och med det kart retardersystemet och WHR-systemet erhalla gemensamma ledningar vilket ytterligare reducerar antalet komponenter. Det gemensamma mediet i WHR-systemet och I retardem kart vara en alkohol som har larnpliga egenskaper. Del at mojligt att samma medium i all tre systemen namligen i kylsysternet, i retardersystemet och i WHR-systemet.
Enligt en utforingsforrn av fOreliggande uppfinning utgor retardersystemets retarder och WHR-systemets turbin tva separata komponenter. I detta fall kan retardersystemets retarder utforrnas sa att den crhaller optimala egenskaper for att tillhandahalla en retardation vid tillforsel av ett vatskeformigt medium och WHR-systemets turbin utformas sa att den tillhandahaller optimala egenskaper da den drivs av ett trycksatt gasformigt medium som cxpandcrar genom turbincn.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgors retardersystemets retarder och WHR-systemets turbin av en och samma komponent. Da rctardersysternets retarder och WHR-systemet turbin har en liknande uppbyggnad och (la de aldrig behover anvandas samtidigt är det mojligt att utnyttja en och samma komponent bade som retarder och turbin. Dammed kan arrangemanget reduceras med ytterligare en komponent.
Enligt en utforingsforrn av foreliggande uppfinning är media i WHR-systemet anpassat att varnias upp i torangaren av avgaser som leds ut frail en forbranningsmotor fordonet. Avgaser fran en forbranningsmotor innehalier en hel del varrneenergi som nomtalt slapps ut till omgivningen. Med hjalp av ett WHR-system kan denna varmeenergi tas till vara och utnyttjas for drift av fordonet. Avert cla avgaserna anvands for att driva ett turboaggregat har de i regel en tillrackligt hog temp eratur nedstroms turboaggregatet for att tillhandahalla en uppvarmning av ett medium i ett WHR-system sh att det forangas.
Enligt en utfOringsfomt av foreliggande uppfinning bar WHR-systemet en luftkyld kondensor. Kondensom kan anordnas vid ett frontparti has ett fordon i anslutning till en kylare dar kylvatskan kyls som kyler fordonets forbranningsmotor. Lampligen arrangeras kondensom i en position sa att den kyls av luft med omgivningens temperatur. Alternativt kan mediet i kondensom kylas av kylvatska fran kylsystemet som kyler forbranningsrnotorn eller ett lagtemperaturkylsystern.
KORT BESKR1VNING AV RITNINGARNA I det fciljande beskrivs, sasonn exempel, foredragna utfaringsformer av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka Fig. 1visar ett arrangemang enligt en forsta utforingsform av uppfinningen och Fig. 2visar ett arrangemang enligt en andra utforingsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVN1NG AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV 20 UPPF1NNINGEN Fig. 1 visar en overladdad fOrbranningsmotor I som kart vara en ottornotor eller en dieselmotor. FOrbranningsmotom 1 kan, exempelvis, utgora drivmotor for ett fordon 2 som kan vara ett tungt fordon. Fordonet innefattar en vaxellada 3 som är anordnad i anslutning till forbranningsmotorn 1. Vaxelladan 3 har en utgaende axel 4a som utgor en del av fordonets drivfina 4. Avgasema fran forbranningsmotoms 1 leds ut via en avgasledning 5. Avgasledningen 5 innefattar en turbin 6 hos ett turboaggregat. Turbinen 6 tillhandahaller darvid en drivkraft, som Overfors, via en forbindning, till en kompressor 7 hos turboaggregatet. Kompressom 7 komprimerar luft som leds, via en inloppsledning 8, till en laddluftkylare 9 for kylning innan den komprimerade luften leds till forbranningsmotom 1.
Forbranningsmotorn 1 innefattar ett kylsystem med en cirkulerande medium. Mediet eirkuleras i kylsystemet med hjalp av en pump 10 som är anordnad i en inloppsledning 11 till forbranningsmotorn 1. Efter att mediet kylt forbranningsmotom leds den, via en utloppsledning 12, till ett fOrsta ventilorgan 13. Under normal drift av fordonet cla det 6 inte bromsas stalls ventilorganet 13 i ett forsta lage i vilket det leder mediet fran det forsta ventilorganet 13, via en ledning 14, till en returledning 15. Returledningen 15 leder mediet till en terrnostat 16. DA mediet bar en lagre temperatur an termostatens 16 regleringstemperatur stalls den i ett stangt laget i vilket den leder mediet till en bypassledning 17 och ater till pumpen 10 och forbranningsmotorn 1 utan kylning. Da mediet bar en hogre temperahir an regleringstemperaturen stalls terrnostatanordningen 16 i ett oppet lage i vilket kylvatskan leds, via en ledning 18, till en kylare 19 fOr att kylas. Mediet kyls i kylaren 19 ay luft som foreeras genom kylaren 19 med hjalp av en inte visad kylarflakt och fordonets fartvind. Det kylda mediet som lamnar kylaren 19 leds, via en returl cdning 20, Ater till intoppslcdningcn 11 och kylvatskcpumpen 10 for fornyad cirkulation i kylsysternet.
Fordonet 2 är utrustad med en hydrodynamiskt retarder system som innefattar en retarder 21, en rorelseoverfOrande mekanism 22 som forbinder retardem 21 med fordonets drivlina 4 och en ledningskrets for tillforsel av naninda medium till retardem 21 da den aktiveras. Retardern 21 bestar av en rotorenhet 21a och en statorenhet 2 lb. Rotorenheten 21a och statorenheten 21b definierar ett toroidformat utrymme for mottagning av namnda medium, Rotorenheten 21a och statorenheten 21 b innefattar ett flertal skovlar som är anordnadc i det toroidformade utrymmet. Statorenheten 21b är station art anordnad i fordonet medan rotorenheten 21a är roterb art anordnad pa en axe! 22a som innefattas i namnda rorelseoverforande mekanism 22 som forbinder retardem 21 riled fordonets drivlina 4. Den rorelseaverforande mekanismen 22 innefattar aven ett forsta kugghjul 22b som är anordnad pa namnda axel 22a. Det forsta kugghjulet 22b är, via ett andra kugghjul 22c, fOrbundet med ett tredje kugghjul 22d som dr anordnat vaxelladans utgaende axel 4a som saledes utgor en komponent hos fordonets drivlina 4. Axein 22a har en parallel! strackning med vaxelladans utgaende axel 4a. En styrenhet 23 är anpassad att aktivera retardem 21 med hjalp av information frail ett brornsreglagc 24.
Da styrenheten 23 mottar information fran bromsreglaget 24 som indikerar att retardem ska aktivcras staller styrenheten 23 det forsta ventilorganet 13 i ett andra lage sa att mediet leds frail ledningen 12 tilt en ledning 25. Ledningen 25 leder mediet till ett andra ventilorgan 26. Styrenheten 23 bar samtidigt ställt det andra ventilorganet 26 i ett forsta lage i vilket det leder mediet till en ledning 27 och retardem 21. Eftersom rotorenheten 21a är forbunden med fordonets drivlina 4 via namnde rorelsebverfOrande mekanism 22 roterar den kontinuerligt med ett varvtal som är relaterat till drivlinans 7 varvtal. Tillferseln av mediet till det toroidformade utrymmet resulterar i att det kommer i kontakt med rotorenhetens 21a och statorenhetens 21b skovlar som fir sa utformade att de tillsammans med det tillforda mediet tillhandahaller ett bromsmoment som motverkar rotorenhetens 21a rotationstorelse. Eftersom rotorenheten 21a at forbunden tried fordonets drivlina 4 via den rorelseoverforande mekanismen 22 resulterar tillforseln av mediet till det toroidformade utrymmet i att fordonet 2 bromsas. Mediets rorelseenergi i det toroidformade utrymmet omvandlas under bromsprocessen till varmeenergi. Mediet leds relativt snabbt igenom det toroidformade att det inte erhaller en ale& hog temperatur. Mediet leds frail det toroidformade utrymmet, via en ledning 28, till ett tredje ventilorgan 29. Da retardern 21 är aktiverad staller styrenheten 23 det tredje ventilorganet 29 i ett forsta lfige sã att mediet leds till returledningen 15 och termostaten 16. Mediet hat vasentligen alltid en hogre temperatur an termostatens 16 regleringstemperatur da retardem fir aktiverad. Darmed leds mediet i regel fran termostaten 16 till kylaren 19 far kylning innan den ater leds till pumpen 10 och forbranningsmotom 1.
Fordonet 2 at aven utrustat med ett WHR-system far atervinning av varmeenergi. WHR-systemet innefattar en ledningskrets som innehaller samma medium som anvands i kylsystemet och i retardersystemet. Mcdiet cirkulcras och trycksatts i ledningskretsen tried hj alp av en pump 30. Mediet leds fran pumpen 30, via en ledning 31, till en forangare 32. Mediet varms i forangaren 32 av avgaser i avgasledningen 5 sã att det forangas. Dot forangade mediet leds, via det andra ventilorganet 26, som styrenheten 23 staller i ett andra lage dã WHR-systemet är aktiverat, till ledningen 27 och en turbin 21 som i detta fall utgors av samma komponent som retardem 21.
Turbincn 21 innefattar saledes i detta fall en rotorenbet 21a och statorenhet 21b.
Rotorenheten 21a är forbw-iden med fordonets drivlina 4 via en ()eh samma totelseoverfOrande mekanism 22 som forbinder retardem 21 med fordonets drivlina 4. Da det gasformiga trycksatta mediet leds till (let toroidformadc utrymmet som definieras av rotorenheten 21a och statorenheten 21b tillhandahalls en drivkraft sorn resulterar i att rotorenheten 21a erhaller ett okat varvtal. Rotorenhetens 21a okade varvtal overfars, via den torelscoverfdrande mekanismen 22, till fordonets drivlina 4 som armed erhaller en extra drivkraft.
Efter att dot gasformiga mediet expanderat genom turbinen 21 leds det, via ledningen 28, till det tredje ventilorganet 29. Da WHR-systemet at aktiverat staffer styrenheten 23 det tredje ventilorganet 29 i ett andra lage i vilket det gasformiga mediet leds, via en 8 ledning 33 till en kondensor 34 som är anordnad vid ett framre parti av fordonet 2. Kondensorn 34 är i detta fall anordnad framfar laddluftkylaren 9 och kylaren 19 vid fordonets frontparti. Det gasformiga mediet kyls darmed i kondensorn 34 av luft med orngivningens temperatur. Det gasfoliniga mediet kyls ned till en temperatur vid vilken det kondenserar. Mediet at saledes Ater i vatskeform da det leds frail kondensorn 34, via en ledning 35, till pumpen 30 for fornyad cirkulation i WHR-systemet. WHRsystemet kan sjalvfallet aven innefatta ytterligare komponenter sasom, exempelvis, en recuperator och en uppvarmningsanordning som är placerad uppstroms forangaren 32 vilken sakerstalls att alit medium i WHR-systemet forangas irman det ndr turbinen 21.
Retardersystemet och WHR-systemet utnyttjar i detta fall en gemensarnma hydrodynamisk komponent 21 som da retardersystemet at aktiverat fungerar som retarder och da WHR-systemet är aktiverat fungerar som turbin. Retardersystemet och WHR-systemet utnyttjar aven en gemensam rorelseoverforande mekanism 22 som forbinder en rotorenhet 21a hos retardem/turbinen med fordonets drivlina 4. Derma rorelsebverferande mekanism 22 6verfor ett bromsmoment till drivlinan 4 da retardersystemet är aktiverat och ett drivmoment till drivlinan (la WHR-systemet at aktiverat. Eftersom retardersystemet och WHR-systemet aldrig at aktiverade sarntidigt at det mojligt att de innefattar ovan namnda gemensamma komponenter. I detta fall utnyttjar kylsystemet, retardersystemet och WHR-systemet aven ett gemensamt cirkulerande medium. Datmed kart dessa system innefatta ett antal gemensamma ledningar. Mediet bor ha egenskapen att det är i vatskeform dd det cirkulerar i kylsystemet och i retardersystemet. Det bar aven egenskapen att det forangas vid den temperatur och det tryck som skapas i forangaren 32 da det cirkulerar i WHR- systemet. Mediet kan vara ett godtyekligt slag men att det hat- ovan namnda egenskaper. Mediet kan vara en lamplig alkohol.
Fig. 2 visar ett fordon 2 som utrustats med en alternativ utforingsform av ett kombinerat retardersystem och WHR-system. Forbranningsmotorn 1 innefattar i detta fall ett kylsystem med en cirkulerande kylvatska som kan vara av konventionellt slag.
Kylvdtskan cirkuleras i kylsystemet med hjalp av en kylvatskepump 10 som at anordnad i en inloppsledning 11 till forbranningsmotorn 1. Efter att mediet kylt fOrbranningsmotorn leds den, via en utloppsledning 12, till ett forsta ventilorgan 11 Under normal drift da fordonet jute bromsas stalls ventilorganet 13 i ett forsta lage i vilket det leder kylvdtskan fran det forsta ventilorganet 13, via en ledning 14, till en returledning 15. Returledningen 15 leder kylvatskan till en termostat 16. Da mediet har 9 en lagre temperatur an tennostatens 16 regleringstemperatur stalls den i ett stangt laget vilket den leder kylvatskan till en bypassledning 17 och ater till kylvatskepumpen 10 och fOrbranningsrnotom 1 utan kylning. Da kylvatskan liar en hogre temperatur an regleringstemperaturen stalls termostatanordningen 16 i ett oppet lage i vilket kylvatskan leds, via en ledning 18, till en kylare 19 for att kylas. Kylvatskan kyls i kylaren 19 av luft sorn forceras genom kylaren 19 med hjalp av en inte visad kylarflakt och fordonets fartvind. Den kylda kylvatskan som lamnar kylaren 19 leds, via en returledning 20,'Ater till inloppsledningen 11 och kylvatskepumpen 10 for fornyad cirkulation i kylsystemet.
Retardersystemet innefattar en retarder 21, en rorelseoverforande rnekanism 22 som forbinder retardern 21 med fordonets drivlina 4 och en ledningskrets for tillforsel av kylvatska till retardem 21 da den aktiveras, Retardern 21 bestar av en rotorenhet 21a och en statorenhet 21b. Rotorenheten 21a och statorenheten 21b definierar eft toroidformat utryrnme for tnottagning av namnda kylvatskan. Rotorenheten 21a och statorenheten 21b innefattar ott flertal skovlar som är anordnade i det toroidfolniade utrymmet. Statorenheten 21b är stationart anordnad i fordonet medan rotorenheten 21a är roterbart anordnad pa en axel 22a som innefattas i namnda rorelseoverforande mekanism 22 som forbinder retardem 21 tried fordonets drivlina 4. Den rorelseoverfOrande inekanismen 22 innefattar aven ett forsta kugghjul 22b som är anordnad pa narnnda axel 22a. Det forsta kugghjulet 22b är, via ett andra kugghjul 22c, forbundet med ett tredje kugghjul 22d som är anordnat vaxelladans utgaende axel 4a SOIT1 saledes utgor en komponent hos fordonets drivlina 4. AxeIn 22a har en parallell strackning med vaxelladans utgaende axel 4a. En styrenhet 23 är anpassad att aktivera retardem 21 med hjalp av information flan ett bromsreglage 24.
Da styrenheten 23 mottar information fran bromsreglaget 24 som indikerar att retardem ska aktiv eras staller styrenheten 23 det fOrsta ventilorganet 13 i ett andra lase sa att kylvdtskan leds fran ledningen 12 till en ledning 25 som leder kylvatskan till retardem 21. Tillforseln av kylvatskan till det toroidformade utrymmet resulterar i att dot tillhandahalls ett bromsmoment som motverkar rotorenhetens 21a rotationsrorelse. Eftersom rotorenheten 21a är forbunden med fordonets drivlina 4 via den rorelseoverforande mekanismen 22 bromsas fordonet 2. Kylvatskan leds relativt snabbt igenom det toroidformade sa att det into erhaller en alltfOr hog temperatur. Kylvatskan leds fran det toroidformade utrymmet till returledningen 15 och termostaten 16.
Eftersom kylvatskan vasentligen alltid en temperatur Over termostatens 16 regleringstemperatur d retardem 21 är aktiverad leds den av termostaten 16 till kylaren 19 for kylning innan den ater leds till kylvatskepumpen 10 och fOrbranningsmotom 1.
Fordonet 2 är aven utrustat med ett WHR-system for atervinning av varmeenergi.
WHR-systemet innefattar en ledningskrets med ett separat medium. Mediet cirkuleras och trycksatts i ledningskretsen med hjalp av en pump 30. Mediet leds fran pumpen 30, via en ledning 31, till en fOrangare 32. Mediet vanns i fora-ngaren 32 av avgaser avgasledningen 5 sh att det fotingas. Det foringade mediet leds, via en ledning 27 till en turbin 36 som i detta fall utgars av en separat enhet i forhallande till retardem 21.
Turbinen 36 och retardem är dock anordnade i ett gemensamt bus 37. Turbinen 36 och retardem 21 är fdsta pa samma roterbara axe! 22a. Turbinen 36 är darmed forbunden med fordonets drivlina 4 via en och samma rorelseoverfarande mekanism 22 som forbinder retardem 21 med fordonets drivlina 4. Dt det gasfomilga trycksatta mediet leds till turbinen 36 tillhandahaller den en drivkraft som resulterar i att den roterbara axeln 22a erhaller ett fbrhOjt varvtal. Den roterbara axelns 22a fcirhojda varvtal overfors, via den rorelsebverfOrande mekanismen 22, till fordonets drivlina 4 som darned erhaller en extra drivkraft. Efter att det gasformiga mediet expanderat genom turbinen 36 leds det, via en ledning 33, till en kondensor 34 som är anordnad vid ett framre parti av fordonet 2. Det gasformiga mediet kyls i kondensom 34 av tuft med omgivningens temperatur. Det gasfomiiga mediet kyls ned till en temperatur vid vilken det kondenserar. Mediet at claimed ater i vdtskefomi d. det leds fran kondensom 34, via en ledning 35, till purnpen 30 for fomyad cirkulation i WHR-systemet.
Retardersystemet och WHR-systemet utnyttjar i detta fall en gemensam rorelseoverfOrande mekanism 22 som fat-binder retardem 21 och turbinen 36 med fordonets drivlina 4. Derma rorelseaverfOrande mekanism 22 overfor ett brornsmoment till drivlinan 4 &á retardersystemet är aktiverat och ett drivmoment till drivlinan d. WHR-systemet at aktiverat. I detta fall utnyttjar kylsysternet och retardersystemet kylvatska som medium. WHR-systemet utnyttjar ett separat medium som bar egenskapen att det forangas vid den temperatur och det tryck som skapas i forangaren 32.
Uppfinningen är pa intet sat begransad till den pa ritningen beskrivna utforingsformen utan kan varieras fritt mom patentkravens rarnar. 11

Claims (12)

Patentkrav
1. An-angemang I ett fordon, varvid an-angemanget innefattar ett hydrodynamiskt retardersystem som innefattar retarder (21) i form av en rotorenhet (21a) och en statorenhet (2 lb), en ledningskrets som är anpassad att leda ett medium till och fran retardern (21) dá den är aktiverad och ett WIR-system son' innefattar en ledningskrets, en pump (30) sum trycksatter och eirkulerar ett medium i ledningskretsen, atrninstone en forangare (32) dar mediet varms upp sa att det forangas, en turbin (21, 36) ddr det forangade mediet expanderar, och en kondensor 1 0(34) dar mediet kyls sã att det kondenserar, kannetecknat av att retardersystemets retarder (21) och WHR-systemets turbin (21, 36) är roterbart forbundna med en drivlina (4) hos fordonet (2) via en gemensam rorelseoverforande mekanism (22).
2. , An-angemang enligt krav 1, kannetecknat av att den rorelseoverforande mekanismen (22) innefattar en roterbar axel (22a) som ar roterbart forbunden tried retardem (21) och tuxbinen (21, 36).
3. Arrangemang enligt krav 2, kanneteeknat av att den gemensamma axeln (22a) har en parallel! strackning med en axel (4a) hos fordonets drivlina (4) som dr i kontakt med den rorelseoverferande mekanismen (22).
4. Arrangemang enligt krav 3, kannetecknat av att den rorelseoverforande mekanismen (22) innefattar ett forsta kugghjul (22b) som är anordnat den gernensamma axeln (22a), vilket, via ett mellanliggande andra kugghj al (22c), är forbundet med ett tredje kugghjul (22d) som är fast pa namnda axe! hos drivlinan (4a).
5. Anungernang enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att den rOrelseoverfOrande mekanismen är forbunden rued fordonets drivlina (4) via en utgaende axel (4a) hos en vdxellada (3).
6. Arrangemang enligt nagot av foreghende krav, kannetecknat av att fordonet innefattar ett kylsystem med en ledningskrets som innefattar ett cirkulerande medium, varvid retardersysternet ledningskrets är forbunden med kylsystemets ledningskrets och att namnda ledningskretsar är anpassade att leda ett gemensamt medium. 12
7. Arrangemang enligt krav 6, kanneteeknat av att kylsystemets ledningskrets och WHR-systemets ledningskrets innefattar atminstone ett gemensamt ledningsparti och att namnda ledningskretsar ar anpassade aft leda ett gemensamt medium.
8. Arrangemang enligt nagot av friregaende krav, kanneteeknat av att retardersystemet ledningskrets och WHR-systemets ledningskrets innefattar atminstone ett att namnda ledningskretsar är anpassade att leda ett gemensamt medium.
9. Arrangemang enligt nagot av fdregaende krav, kanneteeknat av att retardersystemets retarder (21) och WHR-systemets turbin (36) utgrir av tva separata kumponenter.
10. Arrangemang enligt nagot av foregaende krav 1 till 8, karmetecknat av att retardersystemets retarder (21) och WHR-systemets turbin (36) utgors av en och samma komponent.
11. Arrangemang enligt nagot av foregaende krav, kanneteelcnat av att mediet i WHRsysternet är anpassat att varmas upp i forangaren (32) av avgaser som leds ut fran en frirbranningsmotor (1) i fordonet.
12. Arrangemang enligt nagot av foregaende krav, kanneteeknat av aft WHR-systemets kondensor (34) är luftkyld. 19 J 34 1/2 33 168 7 14 MN 17 26 12
SE1450441A 2014-04-09 2014-04-09 Arrangemang i ett fordon som innefattar en retarder och ettWHR-system SE538407C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1450441A SE538407C2 (sv) 2014-04-09 2014-04-09 Arrangemang i ett fordon som innefattar en retarder och ettWHR-system
DE112015001161.7T DE112015001161T5 (de) 2014-04-09 2015-03-25 Anordnung in einem Fahrzeug, die sowohl einen Retarder als auch ein WHR-System umfasst
PCT/SE2015/050356 WO2015156721A1 (en) 2014-04-09 2015-03-25 Arrangement in a vehicle comprising both a retarder and a whr- system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1450441A SE538407C2 (sv) 2014-04-09 2014-04-09 Arrangemang i ett fordon som innefattar en retarder och ettWHR-system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1450441A1 true SE1450441A1 (sv) 2015-10-10
SE538407C2 SE538407C2 (sv) 2016-06-14

Family

ID=54288166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1450441A SE538407C2 (sv) 2014-04-09 2014-04-09 Arrangemang i ett fordon som innefattar en retarder och ettWHR-system

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112015001161T5 (sv)
SE (1) SE538407C2 (sv)
WO (1) WO2015156721A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202900A1 (de) 2017-02-23 2018-08-23 Robert Bosch Gmbh Abwärmerückgewinnungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Abwärmerückgewinnungssystems
WO2021083532A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-06 Volvo Truck Corporation A combined cooling and water braking system for a vehicle, and a method for cooling a propulsion device of a vehicle and water braking a pair of wheels of a vehicle
US11536339B2 (en) * 2020-09-11 2022-12-27 Hyundai Motor Company Cooling system and method for auxiliary brake device of hydrogen fuel cell truck

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60139538A (ja) * 1983-12-27 1985-07-24 Hino Motors Ltd 自動車のリタ−ダ
DE102007006420A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Voith Patent Gmbh Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckluftsystem
DE102009028153A1 (de) * 2009-07-31 2011-02-03 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinrichtung mit einem Verbrennungsmotor und einer eine Verlustwärme nutzenden Expansionsmaschine
DE102011017762A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu dessen Steuerung

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015001161T5 (de) 2016-12-01
SE538407C2 (sv) 2016-06-14
WO2015156721A1 (en) 2015-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8857181B2 (en) Drive train, in particular vehicle drive train
JP6002417B2 (ja) 廃熱回収装置
US9316141B2 (en) Engine energy management system
EP2612027B1 (en) A wind turbine having a heat transfer system
KR102009970B1 (ko) Whr-시스템용 냉각 장치
SE1150235A1 (sv) Arrangemang för att omvandla värmeenergi till mekanisk energi i ett fordon
SE541771C2 (en) A cooling arrangement for cooling of an electric machine and at least one further component of an electric power unit and a vehicle comprising such a cooling arrangement
EP3107778B1 (en) Hydrodynamic retarder device, method for its use and vehicle
CN107109965A (zh) 用于废热回收系统的冷却装置
CN105604657B (zh) 排气热回收系统
SE1450441A1 (sv) Arrangemang i ett fordon
SE538386C2 (sv) Hydrodynamisk retarderanordning, förfarande för dess använding jämte fordon
EP3532715B1 (en) A cooling system for cooling of a combustion engine and a whr system
CN108495992A (zh) 一种用于控制废热回收系统的温度的方法和这种废热回收系统
US20230073678A1 (en) Device and method for energy recovery for an electrically driven motor vehicle
US20170074123A1 (en) Enhanced condenser for a waste heat recovery system
EP3635227B1 (en) A cooling system for a combustion engine and a whr system
EP2829700B1 (en) Engine energy-management system
SE540350C2 (en) A WHR system for a vehicle comprising a combustion engine and a hydraulic retarder
EP3103975B1 (en) Waste heat recovery system
CN205101092U (zh) 用于机器系统的冷却系统
JP6474973B2 (ja) 廃熱回収装置
SE538119C2 (sv) Arrangemang innefattande ett kylsystem och en kylvätskepumpi ett fordon
JP2017002797A (ja) 廃熱回収発電装置
SE541700C2 (en) An arrangement and a method for controlling of a WHR system