SE526163C2 - Arrangemang och förfarande vid tryckluftsystem för fordon - Google Patents

Description

o oøno o coon o 10 15 20 25 30 35 526 163 2 övriga tryckluftsystem skulle beläggningar kunna bildas i nämnda systems komponenter. Dessa beläggningar kan orsaka igensättning och materialupplösning av nämnda komponenter, funktionsbortfall hos vilket i sin tur kan medföra komponenterna.

I enlighet med känd teknik kan den i tryckluftskompressorn genererade tryckluften renas medelst ett mekaniskt filter, i kombination med kylning. En nackdel med denna teknik är dock att den har låg effektivitet.

Enligt en ytterligare förut känd lösning, vilken visas i patentdokumentet PCT/SEOO/00638, utnyttjas ett system med en oxidationskatalysator som är inrättad för rening av tryckluft oxidationskatalysator är placerad längs en förbindelse från en tryckluftskompressorn. Denna mellan kompressorn och det resterande tryckluftsystemet hos fordonet. På så vis medges en effektiv rening av tryckluften soul matas från kompressorn. Denna funktion underlättas av det faktum att den i kompressorn genererade tryckluften normalt uppnår en mycket hög temperatur, åtminstone över cza 200° C, närmare b8Stämt en temperatur som överstiger oxidationskatalysatorns gränstemperatur vid vilken den förmår arbeta med fullgod reningsförmàga.

Det kan noteras att en konventionell trycklufts- kompressor i ett fordon utnyttjas för att generera ett lämpligt systemtryck, vilket sker genom att den aktiveras då en nedre tillåten gräns för systemtrycket underskrids och genom att den övergår i en avlastningsfas när en viss övre gräns för systemtrycket överskrids. I takt med att till följd av att tryckluft förbrukas av olika komponenter i tryckluftsystemet kommer kompressorn att omväxlande befinna sig i den aktiva fasen alternativt avlastningsfasen. systemtrycket varierar ocean: 00.0 u I I 0 nu 0 .. Q Q .IDC n n oooo gg :con II l 10 15 20 25 30 35 Fastän systemet enligt PCT/SEO0/00638 i princip fungerar tillfredsställande kan noteras att ett problem föreligger när en oxidationskatalysator används för att rena luft från en tryckluftskompressor som drivs på så vis att den tillåts luft Detta kan nämligen innebära att den pumpar luft med relativt låg pumpa under avlastningsfasen. temperatur, t.o.m. under katalysatorns tändnings- temperatur. När katalysatorns temperatur sjunker under sin tändtemperatur kan den inte längre arbeta med fullgod reningseffekt. Detta innebär att förorenad luft då kan nå fordonets tryckluftssystenx och orsaka driftsnedsättning och funktionsbortfall, Den förorenade luften kan även medföra att katalysatorns enligt vad som beskrivits ovan. yta beläggs med, olja, till vilket sätter ned katalysatorns reningsförmàga dess att sådan olja hunnit förbrännas.

När kompressorn efter avlastningsfasen åter övergår till sin aktiva fas kommer den således att initialt leverera orenad luft från oxidationskatalysatorn, vilket givetvis är en nackdel. Detta kommer att fortgå tills temperaturen i oxidationskatalysatorn har stigit så att den överstiger dess tändtemperatur, så att oxidationskatalysatorn bränns ren från matade luften åter kan renas.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN; Ändamålet med föreliggande tillhandahålla ett förbättrat rening av tryckluft vid ett tryckluftsystem för fordon, i synnerhet för ett uppfinning är att arrangemang för effektiv tryckluftsystem där tryckluften genereras med en kompressor som smörjes med smörjolja från en förbränningsmotorn och där tryckluften renas med hjälp medelst ett efterföljande av en oxidationskatalysator. Detta uppnås arrangemang, vars särdrag framgår av lagrad olja och den till tryckluftsystemet' 0000 0 o O 0 nn oc 00 I n n n n I I . ' ,, , g oonn . n n n coon gg coon ln 0 000 o O Doo ICO g. gQoI 00 o 0 n in I 10 15 20 25 30 35 unnalo n un 526 163 patentkrav 1.

Uppfinningen utgör ett arrangemang vid tryckluftsystem i ett fordon, innefattande en förbindelse för matning av resterande tryckluft från en kompressor till tryckluftsystem samt en oxidationskatalysator som är inrättad för rening av tryckluften, och sonl är placerad längs nämnda förbindelse, varvid nämnda förbindelse innefattar en ledning som ansluter mellan oxidationskatalysatorn och resterande tryckluftsystem.

Uppfinningen kännetecknas av att den innefattar en ventil som är anordnad uppströms nämnda resterande tryckluftsystenx samt är reglerbar för att i ett första tillstànd lnedge, och i. ett andra tillstånd icke medge, matning av luft till nämnda resterande tryckluftsystem i beroende av kompressorns driftstillstànd.

Nämnda ändamål uppnås också medelst ett förfarande, vars kännetecknande särdrag framgår av efterföljande patentkrav 8. Således tryckluftsystem i ett fordon, vilket innefattar matning av utgör uppfinningen ett förfarande vid tryckluft från en kompressor till resterande tryckluftsystem, samt rening av tryckluften medelst en oxidationskatalysator som är placerad mellan nämnda kompressor och resterande tryckluftsystem. Förfarandet kännetecknas av att det innefattar styrning av en reglerbar ventil för att i ett första tillstånd medge, och i ett andra tillstånd icke medge, matning av luft till nämnda tryckluftsystem i beroende av driftstillstànd. kompressorns Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare oo o oo o oo I g o O p o gg oooo oo n I ooo oo oooo oo o o o l I 10 15 20 25 30 35 OI II OOIO .oo. . _ . . . , . u o u nu . . o o o 0 I o q u n 0 0 ' .gg oo Iooo 00 '00 med hänvisning till ett föredraget utföringsexempel och den bifogade figur 1, som principiellt visar ett arrangemang i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER: I figur l visas principiellt ett arrangemang enligt den föreliggande uppfinningen. Enligt en föredragen anslutning till känt utgöras av ett utföringsform utnyttjas arrangemanget i ett tryckluftsystem. 1 av i sig förut slag, som företrädesvis men inte uteslutande kan tryckluftsystem för ett lastfordon. Tryckluftsystemet l, vilket innefattar exempelvis en trycktank samt fordonets luftfjädringssystem och bromssystem, är återgivet mycket förenklat i figur 1.

Tryckluft i tryckluftsystemet 1 genereras i en kompressor 2 som står i mekanisk förbindelse med en förbränningsmotor 3 via en transmission 4. På så vis kan den luft som strömmar från atmosfären, enligt vad som indikeras med en pil i figuren, luftledning 5, Kompressorn 2 och till kompressorn 2 via en ingående komprimeras och matas ut i en ledning 6. försörjs av smörjolja från förbränningsmotorns 3 smörjoljesystem '7 via en1 särskild till integrera ledning 8 som ansluter fördelaktigt att kompressorns topplock, varvid ledning 6 blir väldigt kort. kompressorn 2. Det är oxidationskatalysatorn 9 i Kompressorn 2 är inrättad för att generera ett lämpligt systemtryck hos tryckluftsystemet l. Detta sker genom att kompressorn 2 aktiveras för matning av tryckluft då en nedre tillåten gräns för systemtrycket underskrids och genom att den övergår i en avlastningsfas när en viss Till följd av att systemtrycket variera i beroende av förbrukningen av övre gräns för systemtrycket överskrids. tryckluft kommer kompressorn 2 således att växla mellan den aktiva fasen och avlastningsfasen. oooooo o o o oooooc 10 15 20 25 30 35 När kompressorn 2 är i drift genereras en mycket hög temperatur i denna, vilket orsakar oxidation av den i tryckluften inblandade smörjoljan. De därvid bildade aggressiva oxidationsprodukterna, t.ex. estrar, kàdliknande substanser och aerosol, kan förorena den i kompressorn 2 genererade tryckluften. Om denna förorenade tryckluft skulle matas vidare till tryckluftsystemet 1 skulle det kunna bildas beläggningar på trycktankar och liknande och igensättning av ventiler, samt materialupplösning. Av denna anledning leds den förorenade tryckluften till en oxidationskatalysator 9, via ledningen 6 som ansluter från Detta är i sig förut känt patentdokumentet PCT/SEOO/00638. I oxidationskatalysatorn tryckluften att Därefter matas den från kompressorn 2 kompressorn 2. från 9 kommer de föroreningar som ingår i omvandlas till koldioxid och vatten. renade tryckluften med hjälp av ytterligare en ledning 10 vidare till tryckluftsystemet 1.

Oxidationskatalysatorn 9 är konstruerad så att den har en viss minsta gränstemperatur vid vilken den förmår arbeta med fullgod reningsförmåga. Denna gränstemperatur är normalt av storleksordningen cza 200° C. För att säkerställa den önskade gränstemperaturen kan' uppfinningen inrättas så att oxidationskatalysatorn 9 innefattar medel för uppvärmning. Detta kan i sin tur realiseras genom att oxidationskatalysatorn 9 utformas med en elektrisk uppvärmningsanordning, varigenom det kan säkerställas att den önskade temperaturen hos oxidationskatalysatorn 9 kan uppnås.

Det kan dock noteras att korrekt arbetstemperatur uppnås i oxidationskatalysatorn 9 under normal drift av kompressorn 2 utan någon särskild uppvärmningsanordning, eftersom den i kompressorn 2 genererade tryckluften 0000 0 I n 0 1 g 0000 inom I du 00 IC ,°'. . u o a 0 o o I 'Û z ou I I' ° g; 0000 IC lo 00 I O 0 I 0 0 00 10 15 20 25 30 35 uppnår en mycket hög temperatur.

Till följd av det inledningsvis nämnda problemet avseende eventuell matning av orenad luft från kompressorn är det en grundprincip bakom den föreliggande uppfinningen att den innefattar en styrbar ventil, närmare bestämt en spillventil ll, som är anordnad mellan oxidationskatalysatorn 9 och tryckluftssystemet 1.

Närmare bestämt är spillventilen 11 av en typ som är i sig förut känd och som är styrbar via en anslutning 12 till en styrenhet 13, Styrenheten 13 anges i figur 1 endast schematiskt, och som lämpligen är datorbaserad. kan i en verklig applikation utgöras av en i ett fordon befintlig styrenhet som exempelvis utnyttjas för styrning av tryckluftsystemets 1 komponenter och som kompletteras avseende ovannämnda med funktioner styrningen av spillventil 11.

Enligt styrning av spillventilen ll i beroende av funktionen och uppfinningen är styrenheten 13 inrättad för driftstillstándet hos kompressorn 2. Närmare bestämt sker denna styrning på så vis att luft från kompressorn 2 kan ledas till en utloppsledning 14 hos spillventilen 1.

Utloppsledningen 14 är i sin tur förbunden med den omgivande atmosfären. Enligt uppfinningen sker styrningen' av luft ut i atmosfären via utloppsledningen 14 när luften från kompressorn 2 kan förväntas vara orenad, vilket exempelvis kan ske när kompressorn, 2 är i sin sval luft till detta innebära att oxidationskatalysatorns 9 temperatur sjunker avlastningsfas och genererar relativt oxidationskatalysatorn 9. Som ovan nämnts kan under sin gränstemperatur för optimal reningsfunktion.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är till På så vis finns information i styrenheten 13 ansluten kompressorn 2 via en ytterligare ledning 15. 10 15 20 25 30 35 526 163 8 styrenheten 13 avseende tidpunkterna när en avlastningsfas hos kompressorn 2 påbörjas och avslutas.

Detta innebär i sin tur att styrenheten 13 kan inrättas spillventilen 11 i beroende av så att den kan styra förekomsten av kompressorns 2 avlastningsfaser. Om tidsperioden för en viss avlastningsfas är relativt kort (vilket således kan detekteras av styrenheten 13) kommer inte luften från kompressorn 2 att svalna nämnvärt. Av denna anledning aktiveras inte spillventilen ll så att inkommande luft leds ut via utloppsledningen 14, eftersom det då inte finns någon risk att för att föroreningar skall föras med luften från kompressorn 2. Således kommer spillventilen ll inte att aktiveras vid en avlastningsfas som varar under en tidsperiod som understiger ett visst undre gränsvärde. Omvänt gäller att om avlastningsfasen hos kompressorn 2 varar under en viss tidsperiod som överstiger ett visst övre gränsvärde kommer spillventilen ll att aktiveras. Eftersom det i en sådan situation kan luft oxidationskatalysatorn 9 kommer därför spillventilen ll förväntas att oren matas ut från att försättas i ett tillstànd där denna orena luft matas ut i atmosfären via utloppsledningen 14.

Således kan konstateras att uppfinningen baseras på att den innefattar en reglerbar spillventil ll aktiveras med en öppningstid som beror av avlastnings- fasens längd. En viss tidsperiod för avlastningsfasen (soni överstiger nämnda övre gränsvärde) kommer då att motsvaras av en viss tid för öppning av spillventilen ll.

Enligt en alternativ, enklare, utföringsform av uppfinningen behöver inte spillventilen vara reglerbar utan kan ställas i sitt aktiva läge (varvid inkommande luft leds ut via utloppsledningen) vid varje tillfälle kompressorn 2 övergår i sådan sin avlastningsfas. En spillventil kan då ställas i sitt aktiva läge under en som kan' 10 15 20 25 30 35 526 163 viss förutbestämd, lämplig tidsperiod. Denna tidsperiod bestäms då till ett värde motsvarar att den orena luft som så exakt som möjligt som matas under vid en normal, förväntad tidsperiod för kompressorns 2 avlastningsfas inte när tryckluftsystemet l. Även vid denna alternativa utföringsform sker alltså en styrning av spillventilens funktion i beroende av kompressorns 2 driftstillstànd, DGIOGHÖG av Om kompressorn 2 befinner sig i sin avlastningsfas eller ej. närmare bestämt i Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är styrenheten 13 inrättad att detektera temperaturen i tilluften till Då tilluftens temperatur understiger en viss fördefinierad temperatur oxidationskatalysatorn 9. till exempel oxidationskatalysatorns gränstemperatur, så styr styrenheten 13 spillventilen ll så att luften leds till oxidationskatalysatorns till utloppsledningen 14. Temperaturen kan mätas exempel i ledning 6 eller i inlopp. Temperaturen detekteras med en lämplig till exempel ett NTC- eller den temperaturgivare PTC-element. Då fördefinierade (ej visad), tilluftens temperaturen så att temperatur överstiger styr luften styrenheten 13 spillventilen ll så leds till tryckluftssystemet 1.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen att detektera föroreningar i luften från oxidationskatalysatorn 9. Detta är styrenheten 13 inrättad halten av sker till exempel med en givare (ej visad) placerad i ledning 10. En lämplig givare kan till exempel vara en HC- givare. Då halten av föroreningar överstiger en fördefinierad nivå styr styrenheten 13 spillventilen ll så att luften leds till utloppsledningen 14.

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan. beskrivna utföringsformen, utan kan varieras inom ramen för de 10 efterföljande patentkraven. Exempelvis kan uppfinningen utnyttjas vid olika typer av fordon, t.ex. personbilar, lastvagnar, lastmaskiner och bussar, som innefattar en kompressor och en oxidationskatalysator för generering respektive rening av tryckluft till ett tryckluftsystem.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 40 526 1631 PATENTKRAV:

1. Arrangemang vid tryckluftsystem i ett fordon, förbindelse (6, 10) för tryckluft från en kompressor (2), vilken är åtskild från motor (3), till tryckluftsystem (1) samt en oxidationskatalysator (9) som innefattande en matning av en i fordonet anordnad resterande är inrättad för rening av tryckluften och som är placerad nämnda förbindelse (6, 10), förbindelse (6, 10) ansluter mellan oxidationskatalysatorn (9) och resterande längs varvid nämnda innefattar en ledning (10) som tryckluftsystem, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar en ventil (11) som är anordnad uppströms nämnda resterande tryckluftsystem. (1) samt är reglerbar för att i ett första tillstånd znedge, och i ett andra tillstånd icke resterande tryckluftsystem (1) i beroende av kompressorns (2) driftstillstånd. medge, matning av luft till nämnda

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v , att nämnda ventil (11) är ansluten till en styrenhet (13) som i sin tur är ansluten till nämnda kompressor (2) och inrättad för bestämning av' huruvida kompressorn (2) befinner sig i sin avlastningsfas, vilket i sin tur utnyttjas för styrning av ventilen (11) i nämnda första tillstånd respektive andra tillstånd.

3. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att styrenheten (13) är inrättad för styrning av ventilen (ll) i nämnda andra tillstånd under en tidsperiod som i sin tur beror av en tidsperiod under vilken nämnda avlastningsfas föreligger.

4. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att styrenheten (13) är inrättad för styrning av ventilen (11) i nämnda andra 10 15 20 25 30 35 526 163 /2 tillstånd under en förutbestämd tidsperiod vid detektering av att nämnda avlastningsfas föreligger.

5. Arrangemang enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v , att nämnda ventil (11) är ansluten till (13), temperaturgivare som detekterar luftens temperatur in till en styrenhet där styrenheten är ansluten till en oxidationskatalysatorn (9), vilken temperatur utnyttjas för styrning av ventilen (11) i nämnda första tillstånd respektive andra tillstånd.

6. Arrangemang enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v , att nämnda ventil (11) är ansluten till en styrenhet (13), gasgivare som detekterar halten av föroreningar i luften där styrenheten. är ansluten. till en ut fràn oxidationskatalysatorn (9), vilken föroreningshalt utnyttjas för styrning av ventilen (11) i nämnda första tillstånd respektive andra tillstånd.

7. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att oxidationskatalysatorn (9) är uppvärmningsbar.

8. Arrangemang enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k - n a t d ä 1: a v , att oxidationskatalysatorn (9) är uppvärmningsbar medelst en elektrisk uppvärmnings- anordning.

9. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att motorn (3) utgörs av en dieselmotor.

10. Förfarande vid tryckluftsystem (1) i ett fordon, innefattande: matning av tryckluft från en kompressor (2), vilken är àtskild från en i. fordonet anordnad motor (3), till 10 15 20 25 30 35 526 163 /s resterande tryckluftsystem, samt rening av tryckluften medelst en oxidations- katalysator (9) som är placerad mellan nämnda kompressor och resterande tryckluftsystem, k ä n n e t: e c k n a t <1 ä r a v , att förfarandet innefattar: styrning av en reglerbar ventil (ll) för att i ett första tillstànd medge, och i ett andra tillstånd icke medge, matning av luft till nämnda tryckluftsystem (1) i beroende av kompressorns (2) driftstillstånd.

11. ll. Förfarande enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v , att det innefattar: bestämning av huruvida kompressorn (2) befinner sig i en avlastningsfas, samt styrning av ventilen (ll) i nämnda första tillstånd respektive andra tillstånd i beroende av huruvida nämnda avlastningsfas föreligger.

12. Förfarande enligt patentkrav ll, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att det innefattar: bestämning av en tidsperiod under vilken nämnda avlastningsfas föreligger, samt styrning av ventilen (ll) i nämnda andra tillstånd under en tidsperiod som i sin tur beror av nämnda tidsperiod.

13. Förfarande enligt patentkrav ll, k ä n n e ~ t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar: detektering av huruvida nämnda avlastningsfas föreligger, samt styrning av ventilen (ll) i nämnda andra tillstånd under en förutbestämd tidsperiod vid detektering av att nämnda avlastningsfas föreligger.