Disclosed is a speed reduced driven turbocharger that utilizes a step-down roller that is coupled to a turbo shaft with a traction interface. Either a flat or a shaped traction interface can be used. The step-down roller mechanically actuates either a mechanical or hydraulic transmission, or can be mechanically coupled to an electric motor/generator.
F04D 29/28 - Rotors spécialement adaptés aux fluides compressibles pour pompes centrifuges ou hélicocentrifuges
F04D 25/02 - Ensembles comprenant des pompes et leurs moyens d'entraînement
F04D 25/06 - Ensembles comprenant des pompes et leurs moyens d'entraînement la pompe étant entraînée par l'électricité
F02C 6/12 - Turbocompresseurs de suralimentation, c.-à-d. ensembles fonctionnels destinés à augmenter la sortie de puissance mécanique des moteurs à piston à combustion interne en augmentant la pression de suralimentation
F02C 7/36 - Transmission de puissance entre les différents arbres de l'ensemble fonctionnel de turbine à gaz, ou entre ce dernier et l'utilisateur de puissance
B60W 10/00 - Commande conjuguée de sous-ensembles de véhicule, de fonction ou de type différents
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F16H 13/00 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs
Disclosed are embodiments of thrust absorbing planetary traction drives that utilize roller-shaft traction interfaces that are slanted to absorb thrust created on a turbo shaft by a turbine or compressor. Slanted traction surfaces on the sun portion of the turbo shaft are slanted inwardly so that the turbo shaft remains centered in the planetary traction drive. Either double roller planets or single roller planets can be used to absorb thrust in the axial direction of the turbo shaft. Various curved and slanted surfaces can be utilized to create traction interfaces that hold and stabilize the turbo shaft both axially and radially.
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F16H 47/08 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type hydrocinétique la transmission mécanique étant du type à organes à mouvement orbital
F16H 47/04 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type volumétrique la transmission mécanique étant du type à organes à mouvement orbital
F16H 47/06 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type hydrocinétique
F16H 13/06 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital
3.
Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission
A super-turbocharger utilizing a high speed, fixed ratio traction drive that is coupled to a continuously variable transmission to allow for high speed operation is provided. A high speed traction drive is utilized to provide speed reduction from the high speed turbine shaft. A second traction drive provides infinitely variable speed ratios through a continuously variable transmission. Gas recirculation in a super-turbocharger is also disclosed.
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F02B 39/04 - Entraînements mécaniquesTransmissions d'entraînement à rapport de réduction variable
F02B 41/10 - Moteurs avec détente prolongée utilisant des turbines à gaz d'échappement
F16H 9/16 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse variable ou pour inverser un mouvement rotatif par des organes flexibles sans fin sans organes à mouvement orbital utilisant des courroies, des courroies trapézoïdales ou des câbles en prise avec une poulie, constituée de pièces dont les positions sont réglables selon l'axe, dans laquelle la courroie s'engage directement entre les flasques opposés de la poulie sans interposition d'organes de support utilisant deux poulies, toutes deux constituées de pièces coniques réglables
F16H 13/06 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital
F16H 15/04 - Transmissions donnant une gamme continue de rapports de vitesses
F16H 15/50 - Transmissions donnant une gamme continue de rapports de vitesses
4.
Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission
A super-turbocharger utilizing a high speed, fixed ratio traction drive that is coupled to a continuously variable transmission to allow for high speed operation is provided. A high speed traction drive is utilized to provide speed reduction from the high speed turbine shaft. A second traction drive provides infinitely variable speed ratios through a continuously variable transmission. Gas recirculation in a super-turbocharger is also disclosed.
F02B 33/44 - Passages pour la charge de la pompe vers l'orifice d'admission du moteur, p. ex. réservoirs
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F02B 39/04 - Entraînements mécaniquesTransmissions d'entraînement à rapport de réduction variable
F02B 41/10 - Moteurs avec détente prolongée utilisant des turbines à gaz d'échappement
F16H 9/16 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse variable ou pour inverser un mouvement rotatif par des organes flexibles sans fin sans organes à mouvement orbital utilisant des courroies, des courroies trapézoïdales ou des câbles en prise avec une poulie, constituée de pièces dont les positions sont réglables selon l'axe, dans laquelle la courroie s'engage directement entre les flasques opposés de la poulie sans interposition d'organes de support utilisant deux poulies, toutes deux constituées de pièces coniques réglables
F16H 13/06 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital
F16H 15/04 - Transmissions donnant une gamme continue de rapports de vitesses
F16H 15/50 - Transmissions donnant une gamme continue de rapports de vitesses
Disclosed is high torque traction drive. The high torque traction drive utilizes planet gears that engage the inner mesh of a ring gear. The planet gears are mounted in rollers that have inner traction surfaces that engage sloped ring traction surfaces on traction rings that are attached to the ring gear. The sloped traction interface causes the rollers to move inwardly when forced toward the traction rings. The inward force on the rollers creates a shaft traction interface between a shaft and outer traction surfaces on the roller, so that rotational mechanical energy is effectively transferred between the rollers, the shaft and the ring gear. High rotational speeds can be achieved with a high degree of torque. Speed reduction ratios of at least 10:1 or greater can be achieved. The high speed drive may include exhaust turbines, steam turbines, including a Tesla turbine or Schumacher turbine, compressors, combinations of turbines and compressors, high speed pumps, dentist drills, or other devices that operate with high rotational speed.
F16H 13/06 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital
F16H 13/14 - Moyens pour faire varier la pression entre les organes par variation mécanique automatique de la pression
6.
RICH FUEL MIXTURE SUPER-TURBOCHARGED ENGINE SYSTEM
Disclosed is a super-turbocharger system (100) that increases power and efficiency of an engine (102). The system uses the exothermic properties of a catalytic converter (116) to extract additional energy from exhaust heat that is used to add power to the engine. Compressed air is supplied and mixed with exhaust gases upstream and/or downstream from a catalytic converter (116) that is connected to an exhaust manifold. The gaseous mixture of exhaust gases and compressed air is sufficiently rich in oxygen to oxidize hydrocarbons and carbon monoxide in the catalytic converter (116), which adds heat to the gaseous mixture. In addition, a sufficient amount of compressed air is supplied to the exhaust gases to maintain the temperature of the gaseous mixture at a substantially optimal temperature level. The gaseous mixture is applied to the turbine (106) of the super-turbocharger, which increases the output of said super-turbocharger, which increases the power and efficiency of said engine (102).
Disclosed is a control system and method for controlling a superturbocharged engine system in various operation modes. Throttle control mode may idle the superturbocharger during low and medium engine loads, so that boost is not created in the intake manifold. During high engine load conditions (open throttle), boosting occurs in response to the driver, operator, or control system requesting increased engine loads. For transient control mode, the control system may respond to transient conditions in response to engine speed and load so that the engine does not bog down or overcome vehicle traction limits. The control system may also predict future operating points.
F02B 33/44 - Passages pour la charge de la pompe vers l'orifice d'admission du moteur, p. ex. réservoirs
F02B 33/00 - Moteurs caractérisés par l'utilisation de pompes d'alimentation ou de balayage
F16H 33/10 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse variable dans lesquelles l'autorégulation est recherchée basées essentiellement sur l'inertie à action gyroscopique, p. ex. comportant des plateaux oscillants, des manivelles obliques
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F02B 37/14 - Commande des pompes de l'alternance de l'entraînement de la pompe par les gaz d'échappement et par un autre moyen, p. ex. en fonction de la vitesse
F02B 39/04 - Entraînements mécaniquesTransmissions d'entraînement à rapport de réduction variable
F02D 41/02 - Dispositions de circuits pour produire des signaux de commande
Disclosed is high torque traction drive. The high torque traction drive utilizes planet gears that engage the inner mesh of a ring gear. The planet gears are mounted in rollers that have inner traction surfaces that engage sloped ring traction surfaces on traction rings that are attached to the ring gear. The sloped traction interface causes the rollers to move inwardly then forced toward the traction rings. The inward force on the rollers creates a shaft traction interface between a shaft and outer traction surfaces on the roller, so that rotational mechanical energy is effectively transferred between the rollers, the shaft and the ring gear. High rotational speeds can be achieved with a high degree of torque. Speed reduction ratios of at least 10:1 or greater can be achieved.
Disclosed is a symmetrical traction drive that utilizes multi-diameter rollers having traction surfaces for transferring rotational mechanical energy between the shaft and a transfer gear. Multi-diameter rollers are mounted in carriers disposed between two substantially symmetrical ring gears. Sloped traction surfaces of the ring gears mate with inner traction surfaces on both sides of the multi-diameter rollers. Since force is applied to the inner traction surfaces on both sides of the multi-diameter rollers, forces are substantially equalized on each side of the multi-diameter rollers. An outer traction surface of the multi-diameter roller interfaces with a traction surface on the shaft. Speed reduction ratios of at least 20:1 or greater can be achieved. The high speed drive may include exhaust turbines, steam turbines, including a Tesla turbine or Schumacher turbine, compressors, combinations of turbines and compressors, high speed pumps, dentist drills, or other devices that operate with high rotational speed.
Disclosed is a symmetrical traction drive that utilizes multi-diameter rollers having traction surfaces for transferring rotational mechanical energy between the shaft and a transfer gear. Multi-diameter rollers are mounted in carriers that are disposed between two substantially symmetrical ring gears. Sloped traction surfaces of the ring gears mate with inner traction surfaces on both sides of the multi-diameter rollers. Since force is applied to the inner traction surfaces on both sides of the multi-diameter rollers, forces are substantially equalized on each side of the multi-diameter rollers. An outer traction surface of the multidiameter roller interfaces with a traction surface on the shaft.
F16H 13/08 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital avec billes ou rouleaux agissant de manière analogue
11.
Rich fuel mixture super-turbocharged engine system
Disclosed is a super-turbocharger system that increases power and efficiency of an engine. The system uses the exothermic properties of a catalytic converter to extract additional energy from exhaust heat that is used to add power to the engine. Compressed air is supplied and mixed with exhaust gases upstream and/or downstream from a catalytic converter that is connected to an exhaust manifold. The gaseous mixture of exhaust gases and compressed air is sufficiently rich in oxygen to oxidize hydrocarbons and carbon monoxide in the catalytic converter, which adds heat to the gaseous mixture. In addition, a sufficient amount of compressed air is supplied to the exhaust gases to maintain the temperature of the gaseous mixture at a substantially optimal temperature level. The gaseous mixture is applied to the turbine of the super-turbocharger, which increases the output of said super-turbocharger, which increases the power and efficiency of said engine. The engine throttle is used to control the pressure level of the compressed air to ensure proper flow of cooling gases and oxidation gases.
Disclosed is a control system and method for controlling a superturbocharged engine system in various operation modes. Throttle control mode may idle the superturbocharger during low and medium engine loads, so that boost is not created in the intake manifold. During high engine load conditions (open throttle), boosting occurs in response to the driver, operator, or control system requesting increased engine loads. For steady state control mode, the control system may receive a plurality of input data, an actual/current control data input, look up a desired value for the control input, compare the desired to the actual control input, and perform control logic on the comparison results to obtain an updated continuously variable transmission ratio to control the superturbocharged engine system independent of throttling on the engine.
F02B 37/14 - Commande des pompes de l'alternance de l'entraînement de la pompe par les gaz d'échappement et par un autre moyen, p. ex. en fonction de la vitesse
13.
Rich fuel mixture super-turbocharged engine system
Disclosed is a super-turbocharger system that increases power and efficiency of an engine. The system uses the exothermic properties of a catalytic converter to extract additional energy from exhaust heat that is used to add power to the engine. Compressed air is supplied and mixed with exhaust gases upstream and/or downstream from a catalytic converter that is connected to an exhaust manifold. The gaseous mixture of exhaust gases and compressed air is sufficiently rich in oxygen to oxidize hydrocarbons and carbon monoxide in the catalytic converter, which adds heat to the gaseous mixture. In addition, a sufficient amount of compressed air is supplied to the exhaust gases to maintain the temperature of the gaseous mixture at a substantially optimal temperature level. The gaseous mixture is applied to the turbine of the super-turbocharger, which increases the output of said super-turbocharger, which increases the power and efficiency of said engine.
F01N 3/10 - Silencieux ou dispositifs d'échappement comportant des moyens pour purifier, rendre inoffensifs ou traiter les gaz d'échappement pour rendre les gaz d'échappement inoffensifs par conversion thermique ou catalytique des composants nocifs des gaz d'échappement
F01N 5/04 - Silencieux ou dispositifs d'échappement combinés ou associés à des dispositifs bénéficiant de l'énergie des gaz évacués les dispositifs utilisant l'énergie cinétique
F02B 33/44 - Passages pour la charge de la pompe vers l'orifice d'admission du moteur, p. ex. réservoirs
F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
F02B 37/00 - Moteurs caractérisés par l'utilisation de pompes entraînées au moins temporairement par les gaz d'échappement
F01N 11/00 - Dispositifs de surveillance ou de diagnostic pour les appareils de traitement des gaz d'échappement
14.
SUPER-TURBOCHARGER HAVING A HIGH SPEED TRACTION DRIVE AND A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
A super-turbo charger utilizing a high speed, fixed ratio traction drive that is coupled to a continuously variable transmission to allow for high speed operation is provided. A high speed traction drive is utilized to provide speed reduction from the high speed turbine shaft. A second traction drive provides infinitely variable speed ratios through a continuously variable transmission. Gas recirculation in a super-turbocharger is also disclosed.
Disclosed is a system and method that increases the amount of power available from a super-turbocharger, and the fuel efficiency of an engine. The system utilizes a catalytic converter to provide thermal buffering to the turbine protecting it from thermal transients. Since the catalytic converter is exothermic, a portion of the compressed air generated by the compressor is fed back to the turbine via a feedback valve decreasing the exhaust temperature and increasing the mass flow provided to the turbine. The feedback valve can be used to reduce compressor surge during low rpm, high load conditions of said engine. The amount of compressor feedback air is limited to the amount of excess thermal energy so that an optimum turbine operating temperature of the combined engine exhaust gas and compressed air can be maintained. Excess power generated by the turbine is then used to drive the engine crank shaft.
brevets
