DE2416287A1 - I.C. engine exhaust turbine - has super charger and engine load dependent bypass - Google Patents
I.C. engine exhaust turbine - has super charger and engine load dependent bypassInfo
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Abstract
Description
Dr.tng.h.c. F. PORSCHE AKTl ENGESEl UC ri- FT · 7 STJ 1 .- Ai^-ZVf; ί N HA Ui -.'-< *G~ ".. K ϊ c-.'?. M:l ί< ?Dr.tng.hc F. PORSCHE AKTl ENGESEl UC ri- FT · 7 STJ 1 .- Ai ^ -ZVf; ί N HA Ui -.'- < * G ~ ".. K ϊ c -. '?. M : l ί < ?
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Brennkraftmaschine mit Abgasturbine und von dieser angetriebenem LadegebläseInternal combustion engine with exhaust gas turbine and the charging fan driven by this
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Abgasturbine und von dieser angetriebenem Ladegebläse und einem aus einem Luftmesser und einem Kraftstoffmengenteiler bestehenden Gemischregler.The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust gas turbine and a supercharger driven by this and one consisting of an air knife and a fuel flow divider Mixture regulator.
Es sind Brennkraftmaschinen mit Abgasturbinen und von dieser angetriebenem Ladegebläse bekannt (DT-OS 2 207 221), bei denen zur Vermeidung eines raschen Drehzahlabfal Is des Turboladers beim Schließen der Drosselklappe der Brennkraftmaschine und zur Verbesserung des Beschleunigungsverhaltens der Brennkraftmaschine in der Ladeluftleitung ein das Ladegebläse und die Abgasturbine unter Umgehung der Brennkraftmaschine verbindende Umluftleitung anzuordnen, in der ein von der Drosselklappe der Brennkraftmaschine gesteuertes Regelorgan angeordnet ist- Die Drosselklappe der Brennkraftmaschine und das Regelorgan in der Umluftleitung sind durch ein Gestänge derart miteinander verbunden, daß bei geschlossener Drosselklappe der Brennkraftmaschine das Regelorgan in der Umluftleitung diese öffnet und bei geöffneter Drosselklappe in der Umluftleitung diese schließt- Hierbei wird bei geschlossener Drosselklappe der Brennkraftmaschine die Ladeluft durch die Umluftleitung direkt in die Abgasleitung geleitet. Dabei wird zwar ebenfalls ein rascher Abfall des Turboladers beim Schließen der Drosselklappe der Brennkraftmaschine vermieden, jedoch ist eine solche Anordnung für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art mit einem aus einem Luftmesser und einem Kraftstoffmengenteiler bestehenden Gemischregler nicht verwendbar» Zu einem Gemischregler dieser ArtInternal combustion engines with exhaust gas turbines and a charging fan driven by them are known (DT-OS 2 207 221), at those to avoid a rapid drop in speed Turbocharger when closing the throttle valve of the internal combustion engine and to improve the acceleration behavior the internal combustion engine in the charge air line on the charge fan and to arrange the exhaust gas turbine bypassing the internal combustion engine connecting air circulation line in which one of the throttle valve of the internal combustion engine controlled regulating element is arranged - The throttle valve of the internal combustion engine and the control element in the air circulation line are through a linkage connected to one another in such a way that when the throttle valve of the internal combustion engine is closed, the control element in the Recirculation line this opens and when the throttle valve is open in the air recirculation line closes this - this is when the Throttle valve of the internal combustion engine directs the charge air through the circulating air line directly into the exhaust line. A rapid drop in the turbocharger when the throttle valve of the internal combustion engine is closed is also avoided. however, such an arrangement is for an internal combustion engine of the type mentioned at the outset with an air knife and a fuel flow divider existing mixture regulator Cannot be used »For a mixture regulator of this type
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wird entsprechend der Belastung der Brennkraftmaschine die für das benötigte Luft-Kraftstoff-Gemisch erforderliche Luft- und Kraftstoffmenge gemessen und getrennt der Brennkraftmaschine zugeführt. Würde nun entsprechend der Einrichtung der DT-OS bei sich schliessender Drosselklappe die Ladeluft in die Abgasleitung abgeblasen und die volle bemessene Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt werdens so würde ein stark überfettetes Kraftstoff-Luftgemisch zur Brennkraftmaschine gelangen, was sich unter anderem sehr nachteilig auf die Abgasemission auswirken würde,the amount of air and fuel required for the required air-fuel mixture is measured according to the load on the internal combustion engine and fed separately to the internal combustion engine. If now according to the device of the DT-OS in itself-closing throttle blown off the charge air into the exhaust pipe and s are fed to the full metered quantity of fuel to the internal combustion engine so would be a strong überfettetes fuel-air mixture move to the internal combustion engine, which, inter alia, very detrimental to the exhaust emission would affect
Aufgabe der Erfindung ist es» eine Brennkraftmaschine mit Abgasturbine und von dieser angetriebenem Ladegebläse und einem aus einem Luftmesser und einem Kraftstoffmengenteiler bestehenden Gemischregler zu schaffen, bei der ein rascher Drehzahlabfall des Turboladers bei sich schliessender Drosselklappe vermieden wird und der Brennkraftmaschine ein der Belastung derselben entsprechendes Luft-Kraftstoffgemisch zugeführt wird.The object of the invention is »an internal combustion engine with Exhaust gas turbine and supercharger driven by this and one of an air knife and a fuel flow divider To create an existing mixture regulator, in which a rapid drop in speed of the turbocharger when the throttle valve closes is avoided and the internal combustion engine an air-fuel mixture corresponding to the load of the same is fed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine ein Luftregelorgan aufweisende, den Gemischregler und die Brennkraftmaschine verbindende Luftleitung und eine das Luftregelorgan umgehende Ladeluftleitung, in der das Ladegebläse und jeweils ein Ladegebläse-Regelorgan vor und hinter dem Ladegebläse angeordnet sind und wobei das Ladeluft-Regelorgan und die Ladegebläse-Regelorgane in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine gesteuert werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß das Lade!uft-Regelorgan und die Ladegebläse-Regelorgane derart in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine gesteuert werden, daß im Leerlauf und im wesentlichen auch im Teillastbereich die Ladegebläse-Regelorgane die Ladeluftleitung verschliessen und das Luftregelorgan geöffnet ist und im Vollastbereich der Brennkraftmaschine die Ladegebläse-Regel organe geöffnet sind und das Luftregelorgan die Luftleitung verschliesst. Das Luftregelorgan und die Ladegebläse-Regelorgane können durch zentrisch gelagerte Drosselklappen gebildet werden, die pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch in Abhängigkeit vonAccording to the invention, this object is achieved by a Air control member having, the mixture regulator and the internal combustion engine connecting air line and the air control member immediate charge air line in which the charge blower and a charge blower control element in front of and behind the charge blower are arranged and wherein the charge air control element and the charge blower control elements as a function of the load the internal combustion engine can be controlled. It is particularly advantageous here that the air charge control element and the supercharger regulating organs are controlled as a function of the load on the internal combustion engine that im Idle and essentially also in the partial load range Charge blower control elements close the charge air line and the air control element is open and in the full load range Internal combustion engine, the supercharger control organs are open and the air control element closes the air line. That The air control element and the charge blower control elements can be formed by centrally mounted throttle valves that are pneumatically, hydraulic or mechanical depending on
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der Stellung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine verstellt werden. Günstig ist ebenfalls, daß die Ladegebläse-Regel organe durch zentrisch gelagerte, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine verstellbare Drosselklappen gebildet werden und das Luftregel organ durch eine exzentrisch gelagerte Drosselklappe gebildet wird, die in Ruhestellung die Luftleitung verschließt und bei geschlossenen Ladegebläse-Regelorganen durch die anströmende Ladeluft geöffnet wird. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß die exzentrisch gelagerte Drosselklappe in Ruhestellung durch ihr Eigengewicht die Luftleitung verschlossen hält. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Luft-Regelorgan durch die exzentrisch gelagerte Drosselklappe und die Ladegebläse-Regel organe durch einen durch eine Druckfeder beaufschlagten Steuerschieber gebildet werden, der in Abhängigkeit von dem Unterdruck hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine und dem Ladeluftdruck hinter dem Gemischregler über Steuerleitungen betätigt wird. Die Federkraft der Druckfeder ist hierbei derart bemessen, daß diese den im VoI1astbereich geringen Unterdruck hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine überbrückt und die Luftleitung offenhält, und der im Leerlauf und im Tei1lastbereich der Brennkraftmaschine auftretende größere Unterdruck hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine entgegen der Federkraft der Druckfeder den Steuerschieber in eine die Lade!uftleitung ganz oder teilweise verschliessende Stellung verstellt. Weiter ist es möglich, daß das Luftregelorgan durch die exzentrisch gelagerte Drosselklappe und die Ladegebläse-Regelorgane durch einen Steuerschieber gebildet werden, der über eine Steuerleitung in Abhängigkeit von dem Unterdruck hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine betätigt wird und diese Betätigung über Steuerleitungen durch die durch die Belastung der Brennkraftmaschine geregelte Druckdifferenz zwischen dem Druck an der Saugseite und dem Druck an der Druckseite des Ladegebläses überlagert wird.adjusted the position of the throttle valve of the internal combustion engine will. It is also favorable that the supercharger rule organs centrically mounted, pneumatic, hydraulic or mechanical depending on the position of the throttle valve the internal combustion engine adjustable throttle valves formed are and the air control organ is formed by an eccentrically mounted throttle valve, the air line in the rest position closes and is opened by the incoming charge air when the charge blower control organs are closed. Here it is It is particularly advantageous that the eccentrically mounted throttle valve, by its own weight, the air line in the rest position keeps locked. Another embodiment of the invention can be seen in the fact that the air control element by the eccentrically mounted throttle valve and the charge blower control organs by a control slide loaded by a compression spring are formed, depending on the negative pressure behind the throttle valve of the internal combustion engine and the Charge air pressure behind the mixture regulator via control lines is operated. The spring force of the compression spring is dimensioned in such a way that it absorbs the low negative pressure in the full load area bridged behind the throttle valve of the internal combustion engine and keeps the air line open, and the greater one that occurs in idle and in the partial load range of the internal combustion engine Negative pressure behind the throttle valve of the internal combustion engine contrary to the spring force of the compression spring, move the control slide into a fully or partially closing off the charge air line Adjusted position. It is also possible that the air control element through the eccentrically mounted throttle valve and the Charger fan control organs are formed by a control slide, which is controlled via a control line depending on the Negative pressure actuated behind the throttle valve of the internal combustion engine and this actuation via control lines through the pressure difference regulated by the load on the internal combustion engine is superimposed between the pressure on the suction side and the pressure on the pressure side of the charge blower.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darm, daß mit einfachen Mitteln, z-B, im Teillastbereich der Brennkraftmaschine mit Drosselklappenwinkel unter 70°, in dem keine Aufladung notwendig ist, die Saug- und Druckleitung der Ladeturbine des Ladegebläses verschlossen wird, so daß die Leistungsaufnahme des Ladegebläses sehr gering ist- Für die mit Abgas beaufschlagte Abgasturbine reicht nun eine geringe Abgasenergie aus, um den Turbolader auf hoher Drehzahl zu halten. Da der Abgasturbolader beim übergang der Brennkraftmaschine in den VoI1astbereich nicht erst beschleunigt werden muss, verkürzt sich die Zeit bis zur vollen Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine wesentlich. Durch das Verschließen der Saug- und Druckleitung des Ladegebläses beim übergang vom Last- in den Schubbetrieb, ist der Luftbedarf der Brennkraftmaschine praktisch Null, Das Ladegebläse bewegt sich hierbei, ohne Luft zu fordern, in einer eingeschlossenen Luftmenge, wodurch ein "Pumpen" des Ladegebläses sicher vermieden wird, was häufig sehr schnell zu Schaden am Ladegebläse Laufrad geführt hat» Darüber hinaus wird hierbei keine Ladeluft abgeblasen, so daß das der Belastung der Brennkraftmaschine entsprechende, genau bemessene Kraftstoff-Luftgernisch der Brennkraftmaschine zugeführt wird.The advantages achieved with the invention exist in particular darm that with simple means, z-B, in the partial load range the internal combustion engine with throttle valve angle below 70 °, in which no charging is necessary, the suction and pressure line of the charging turbine of the charging blower closed so that the power consumption of the charge blower is very low - For the exhaust gas turbine charged with exhaust gas A small amount of exhaust gas energy is now sufficient to keep the turbocharger at high speed. Since the exhaust gas turbocharger with transition of the internal combustion engine into the full load range is not first has to be accelerated, the time to full power output of the internal combustion engine is significantly reduced. By closing the suction and pressure lines of the charge blower during the transition from load to overrun, the Air requirement of the internal combustion engine practically zero, the charging fan moves in a trapped amount of air without asking for air, causing the charge blower to "pump" safe avoidance of what often very quickly led to damage to the charge blower impeller »In addition no charge air is blown off in this case, so that the precisely measured value corresponding to the load on the internal combustion engine Fuel-air mixture is supplied to the internal combustion engine.
In der Zeichnung, in der mehrere erfindungsgemäße Ausführungs· beispiele dargestellt sind, zeigtIn the drawing, in which several exemplary embodiments according to the invention are shown, shows
Figur 1 eine schematisch dargestellte mechanische Ladegebläsesteuerung im Vollastbereich der Brennkraftmaschine mit zentrisch gelagerten Drosselklappen,FIG. 1 shows a schematically illustrated mechanical supercharger control in the full load range of the internal combustion engine with centrally mounted throttle valves,
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Ficpr t. eine Ladegebläsesteuerung nach Figur 1 im Teillast- - bereich- der Brennkraftmaschine,Ficpr t. a supercharger control according to Figure 1 in the partial load - range - the internal combustion engine,
Fi § ω r 3 eii Ee schematisch dargestellte mechanische Ladegeb)Täsesteuerung im Vo-TTastb-ereich der Brennkraftmaschine mit exzentrisch gelagerter Drosselklappe in der Luftleitung,Fi § ω r 3 eii Ee schematically shown mechanical loading) cup control in the Vo-TTastb-area of the internal combustion engine with eccentrically mounted throttle valve in the air line,
Ft. epr 4 eiirr-e Ladegebläsesteuerung nach Figur 3 im Teillastfeereich der Brennkraftmaschine,Ft. epr 4 eiirr-e supercharger control according to Figure 3 in the partial load range the internal combustion engine,
FügjüJir 5 eiirae; schematisch dargestellte Ladegebläsesteuerung BTiTt einer exzentrisch gelagerten Drosselklappe in der Luftleitung und vom Unterdruck der Brennkraftmaschine betätigte Steuerschieber in der Lade! umleitung im Vollastbereich der Brennkraftmaschine,FügjüJir 5 eiirae; schematically shown charging fan control BTiTt an eccentrically mounted throttle valve in the air line and the negative pressure of the internal combustion engine operated control slide in the drawer! detour in the full load range of the internal combustion engine,
Fiepir ® eine Ladegebl äsesteuerung nach Fig. 5 im Teillastbereich der Brennkraftmaschine,Fiepir ® a charging blower control according to FIG. 5 in the partial load range the internal combustion engine,
Ff§Btr 7 etBe schematisch dargesteTlte Ladegebläsesteuerung mit einer exzentrisch gelagerten Drosselklappe in der Luftleitung und vom Unterdruck der Brennkraftmaschine sowie diesen Überlagernde Druckdifferenz zwischen Saüig- und Druckseite des Ladegebläses betätigte Steuerschieber in der Ladeluftleitung im Vollastbere;ie:h der Brennkraftmaschine,Ff§Btr 7 etBe schematically shown charge blower control with an eccentrically mounted throttle valve in the Air line and the negative pressure of the internal combustion engine as well as these superimposed pressure difference between Saüig- and pressure side of the charge blower operated Control slide in the charge air line in full load range; ie: h the internal combustion engine,
Fii§üi:r- S ei me Ladegebl äsesteuerung nach Figur 7 im Teil 1 astberei ch der Brennkraftmaschine, undFii§üi: r- S ei me loading blower control according to Figure 7 in part 1 branch ch of the internal combustion engine, and
Fiigpr 9) eine Ladegebläsesteuerung nach Figur 7 im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine.Fiigpr 9) a supercharger control according to Figure 7 in the idle range the internal combustion engine.
Γη; den: Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein Gemischregler bezeichnet,der aus einem Luftmesser 2 und einem Kraftstoffmengenteiil'er 3 gebildet wird. Ein mit 4 bezeichnetes Luftfilter ist dem, Gemischregler 1 vorgeschaltet und durch eine Saugleitung mit diesem verbunden» über eine Luftleitung 6 ist der Luftmesser Z mit einer Brennkraftmaschine 7 verbunden. In der Luftleitung 6 ist die mit 8 bezeichnete Drosselklappe der Brennkraftmaschine 7 und ein durch eine Drosselklappe gebildetes Luftregelorgan 9 angeordnet, Die Luftleitung 6 weist eine das Luiftregelorgan 9 umgehende Lade! uf ti ei tung 10 auf, in derΓη; den: Figures 1 and 2, 1 denotes a mixture regulator, the from an air knife 2 and a fuel quantity divider 3 is formed. An air filter labeled 4 is connected upstream of the mixture regulator 1 and through a suction line The air knife is connected to this via an air line 6 Z is connected to an internal combustion engine 7. In the air line 6, the throttle valve designated by 8 is the Internal combustion engine 7 and one formed by a throttle valve Arranged air control element 9, the air line 6 has a drawer bypassing the air control element 9! uf ti ei device 10, in which
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ein Ladegebläse 11 angeordnet ist, das durch eine nicht gezeigte Abgasturbine angetrieben wird. Vor und hinter dem Ladegebläse 11 ist in der Ladeluftleitung 10 je ein durch Drosselklappen gebildetes Ladegebläseregelorgan 12 bzw. 13 vorgesehen, Die einzelnen Drosselklappen sind durch ein Gestänge 14 untereinander angelenkt, das aus den Hebeln 15 bis 21 sowie der Kulisse 22 gebildet wird. Der Hebel 21 ist zweckmässigerweise an einer nicht gezeigten Stelle des Gestänges angelenkt, an der die erzielte Hebelwirkung ein entsprechendes Verdrehen des Luftregelorganes 9 bewirkt. Durch eine an einem mit dem Gestänge 15 verbundenen Hebel angeordnete Zugfeder 24 wird die Drosselklappe 8 der Brennkraftmaschine 7 über das Gestänge 14 im Teillastbereich der Brennkraftmaschine in die in Figur 2 gezeigte Lage gehalten und wird beim Obergang zum Vollastbereich über den am Gestänge 14 angelenkten Hebel 25, der mit einem nicht gezeigten Gaspedal verbunden ist, in die in Fig. 1 gezeigte Lage verschwenkt.a supercharger 11 is arranged, which is driven by an exhaust gas turbine, not shown. In front of and behind the charge fan 11 in the charge air line 10 there is a charge fan control element 12 or 13 formed by throttle valves. The lever 21 is expediently articulated at a point on the linkage, not shown, at which the lever action achieved causes a corresponding rotation of the air control element 9. A tension spring 24 arranged on a lever connected to the linkage 15 holds the throttle valve 8 of the internal combustion engine 7 via the linkage 14 in the position shown in FIG , which is connected to an accelerator pedal, not shown, is pivoted into the position shown in FIG.
Wird die Brennkraftmaschine 7 im Teillastbereich betrieben, so wird die angesaugte Luft vom Luftmesser 2 infolge der geschlossenen Drosselklappen in der Ladeluftleitung 10 und der geöffneten Drosselklappe in der Luftleitung 6 unter Umgehung des Ladegebläses 11 direkt der Brennkraftmaschine 7 Uiiverdichtet zugeführt. Beim Obergang der Brennkraftmaschine vom Teillastbereich in den Vollastbereich werden die Drosselklappen durch das nicht gezeigte Gaspedal entgegen der Federkraft der Zugfeder 24 durch das Gestänge 14 in die in Figur 1 gezeigte Lage geschwenkt. Dadurch wird im Vollastbereich der Brennkraftmaschine die angesaugte Luft über die LadeluftleitEirog 10 dem Ladegebläse 11 zugeführt umu verdichtet weiter durch die Ladeiaftleitung der Brennkraftmaschine 7 zugeleitet.If the internal combustion engine 7 is operated in the partial load range, the air drawn in by the air knife 2 is supplied in a compressed form directly to the internal combustion engine 7, bypassing the charge blower 11, due to the closed throttle valve in the charge air line 10 and the open throttle valve in the air line 6. During the transition of the internal combustion engine from the partial load range to the full load range, the throttle valves are pivoted into the position shown in FIG. Thereby, the sucked air is supplied via the 10 LadeluftleitEirog the supercharger 11 in the full load of the internal combustion engine umu compacted further through the Ladeiaftleitung the internal combustion engine 7 fed.
Oie gezeigte mechanische Steuerung mittels des Gestänges hat lediglich beispielsweisen Charakter und Ist für die erflRdtingsgemäße Ladeluftsteuerung nur vor sekundärer Bedeutung* Biese könnte z.B. auch durch eine geeignete hydraulische ©der pneumatische, strichpunktiert angedeutete Steuereinrichtung 2§ erfolgen, die dann z.B. auf das Gestänge 14 einwirkt.The mechanical control shown by means of the linkage has only exemplary character and is for them Charge air control according to requirements only before secondary importance * Biese could e.g. also use a suitable hydraulic © the pneumatic control device indicated by dash-dotted lines 2§ take place, which then acts on the linkage 14, for example.
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Das in den Figuren 3 und 4 gezeigte AusfUhrungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 lediglich durch das in der Luftleitung angeordnete Luftregelorgan 27, das als exzentrisch gelagerte Drosselklappe ausgebildet ist. Das Gestänge wird hierbei lediglich durch die Hebel 15 bis 19 und die Kulisse 22 gebildet und mit dem Bezugszeichen 28 versehen. Die übrigen Teile sind mit denen der Figur 1 und-2 identisch und mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4 differs from that in FIGS. 1 and 2 only by the air control element 27 arranged in the air line, which is designed as an eccentrically mounted throttle valve is. The linkage is formed here only by the levers 15 to 19 and the link 22 and is provided with the reference numeral 28. The remaining parts are with those of the Figures 1 and 2 are identical and provided with the same reference numerals.
Wird die Brennkraftmaschine 7 im Tei11astbereich betrieben, so wird die angesaugte Luft vom Luftmesser 2 infolge der geschlossenen Drosselklappen in der Ladeluftleitung 10 direkt durch die Luftleitung 6 der Brennkraftmaschine 7 zugeführt, da die Drosselklappe in der Luftleitung 6 durch die angesaugte Luft, in die in Figur 4 gezeigte Lage schwenkt. Das Eigengewicht dieser Drosselklappe bewirkt, daß diese Ruhestellung gleich Schließstellung ist, die gegebenenfalls noch durch die Federkraft einer nicht gezeigten Feder unterstützt werden kann. Beim übergang der Brennkraftmaschine 7 vom Tei11astbereich in den Vollastbereich werden die Drosselklappen durch das nicht gezeigte Gaspedal entgegen der Federkraft der Zugfeder 24 durch das Gestänge 28 in die in Figur 3 gezeigte Lage geschwenkt. Infolge der Druckverhältnisse in dem Leitungssystem versucht die verdichtete Luft durch die Ladeluftleitung 6 zum Luftverteiler 2 zurückzuströmen und schließt dadurch die Drosselklappe in der Ladeluftleitung 6, so daß die angesaugte Luft ausschließlich verdichtet der Brennkraftmaschine 7 zugeführt wird.If the internal combustion engine 7 is operated in the partial load range, the air drawn in by the air knife 2 is thus due to the closed throttle valves in the charge air line 10 fed directly through the air line 6 of the internal combustion engine 7, since the throttle valve in the air line 6 through the sucked in air pivots into the position shown in FIG. The weight of this throttle valve causes this Rest position is equal to the closed position, which may be can still be supported by the spring force of a spring, not shown. During the transition of the internal combustion engine 7 The throttle valves move from the partial load range to the full load range by the accelerator pedal, not shown, against the spring force of the tension spring 24 through the linkage 28 into the in Figure 3 pivoted position shown. As a result of the pressure conditions in the pipe system, the compressed air tries to flow back through the charge air line 6 to the air distributor 2 and thereby closes the throttle valve in the charge air line 6, so that the sucked in air exclusively compressed to the internal combustion engine 7 is supplied.
In dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Luftleitung 6 eine das Ladeluftregelorgan 27 umgehende Ladeluftleitung 29 auf, in der das Ladegebläse 11 angeordnet ist. In der Ladeluftleitung 29 selbst ist ein in einem Steuerschiebergehäuse 30 angeordneter Steuerschieber derart angeordnet, daß mit diesem die Saug- und die Druckleitung des Ladegebläses verschlossen werden kann. Der Steuerschieber wird von einer Seite über eine Steuerleitung 32 von dem Ladeluftdruck vor dem Luftregelorgan 27 und von derIn the exemplary embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the air line 6 has a charge air control element 27 bypassing it Charge air line 29 in which the charge fan 11 is arranged. In the charge air line 29 itself is a arranged in a control slide housing 30 control slide so that with this the suction and pressure lines the loading fan can be closed. The control slide is controlled from one side via a control line 32 from the charge air pressure before the air control element 27 and from the
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anderen Seite über eine Steuerleitung 33 von dem Unterdruck hinter der Drosselklappe 8 der Brennkraftmaschine 7 beaufschlagt. Dem Unterdruck entgegen wirkt eine in dem Steuerschiebergehäuse 30 angeordnete und den Steuerschieber 31 auf der Seite der Steuerleitung 33 beaufschlagende Druckfeder 34.other side via a control line 33 of the negative pressure behind the throttle valve 8 of the internal combustion engine 7 is applied. To the Negative pressure is counteracted by a valve arranged in the control valve housing 30 and the control valve 31 on the side of the control line 33 acting compression spring 34.
Wird die Brennkraftmaschine 7 im TeiΠastbereich betrieben, so wird durch den hohen Unterdruck hinter der Drosselklappe 8 der Steuerschieber 31 und das Luftregelorgan 27 aus dem zu den Figuren 3 und 4 bereits beschriebenen Grund in die in Fig. 6 gezeigte Lage geschwenkt. Die Ladeluftleitung 29 ist dicht verschlossen und die angesaugte Luft wird ausschließlich durch die Luftleitung 6 der Brennkraftmaschine 7 zugeführt. Beim Übergang der Brennkraftmaschine 6 vom Teillastbereich in den Vollastbereich wird der Steuerschieber 31 durch die Druckfeder 34 entgegen dem nun sehr geringen Unterdruck hinter der Drosselklappe 8 und das Luftregel organ aus dem zu den Figuren 3 und 4 beschriebenen Grund in die in der Figur 5 gezeigte Lage geschwenkt. Die Luftleitung 6 ist verschlossen und die Luft wird ausschließlich durch die Ladeluftleitung 29 komprimiert der Brennkraftmaschine 7 zugeführt.If the internal combustion engine 7 is operated in the partial load range, the high negative pressure behind the throttle valve 8 the control slide 31 and the air regulating element 27 are converted into those in FIG. 6 for the reason already described with regard to FIGS. 3 and 4 Pivoted position shown. The charge air line 29 is tightly closed and the sucked in air is exclusively through the air line 6 of the internal combustion engine 7 is supplied. When the internal combustion engine 6 changes from the partial load range to the The control slide 31 becomes full load range due to the compression spring 34 against the now very low negative pressure behind the throttle valve 8 and the air control organ from the one relating to FIGS. 3 and 4 The reason described is pivoted into the position shown in FIG. The air line 6 is closed and the air is exclusive compressed by the charge air line 29 of the internal combustion engine 7 supplied.
In dem in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in einem in der Ladeluftleitung 29 angeordneten Steuerschiebergehäuse 35 ein Steuerschieber 36 derart angeordnet, daß mit diesem die Saug- und Druckleitung des Ladegebläses verschlossen werden kann. Der Steuerschieber 36 weist auf einer Seite einen zusätzlichen, in einem Druckkolbengehäuse 37 geführten Druckkolben 38 auf, dessen Stirnseite ebenso wie die gegenüberliegende Stirnseite des Steuerschiebers über eine Steuerleitung 39 bzw. 40 mit dem Druck in der Saug- bzw. der Druckleitung des Ladegebläses 11 beaufschlagt werden. Darüber hinaus wird die Stirnseite des Steuerschiebers 36, an der der Druckkolben 38 anschließt, über eine Steuerleitung 41 von dem Unterdruck hinter der Drosselklappe 8 der Brennkraftmaschine 7 beaufschlagt. Dem Unterdruck entgegen wirkt eine in dem Druckkolbengehäuse 37 angeordnete und die Stirnfläche des Druckkolbens 38 beaufschlagende Druckfeder 34.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 7 to 9, there is a control slide housing arranged in the charge air line 29 35 a control slide 36 is arranged in such a way that with this the suction and pressure lines of the charge blower can be closed. The control slide 36 has on one side an additional, guided in a pressure piston housing 37 Pressure piston 38, the end face as well as the opposite end face of the control slide via a Control line 39 and 40 are acted upon by the pressure in the suction or pressure line of the charge blower 11. About that addition, the end face of the control slide 36, to which the pressure piston 38 connects, via a control line 41 of the Negative pressure behind the throttle valve 8 of the internal combustion engine 7 applied. The negative pressure is counteracted by an end face of the pressure piston arranged in the pressure piston housing 37 and the end face 38 acting compression spring 34.
509842/0233 ~9~509842/0233 ~ 9 ~
-S- R 93 -S- R 93
Wird die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben, so werden die Drosselklappe 8 und das Luftregel organ 22 in die in der Figur 9 dargestellte Lage geschwenkt. Aufgrund des sehr grossen Unterdruckes hierbei hinter der Drosselklappe 8 wird die Kraft der Druckfeder 34 überbrückt und der Steuerschieber 36 verschließt die Saug- und die Druckleitung des Ladegebläses 11 dicht, so daß zwischen dem Druck der Steuerleitung 39 und dem Druck der Steuerleitung 40 keine Differenz vorhanden ist.If the internal combustion engine is operated in idle, then the throttle valve 8 and the air control organ 22 in the Figure 9 pivoted position shown. Because of the very large negative pressure behind the throttle valve 8, the force the compression spring 34 is bridged and the control slide 36 closes the suction and pressure lines of the supercharger 11 tight, so that there is no difference between the pressure of the control line 39 and the pressure of the control line 40.
Wird die Brennkraftmaschine 7 im Tei11astbereich betrieben, so wird die Drosselklappe 8 in die in Figur 8 gezeigte Lage geschwenkt. Aufgrund des nun geringeren Unterdruckes hinter der Drosselklappe 8 wird die Kraft der Druckfeder 34 nur teilweise überbrückt und der Steuerschieber 36 in eine Lage geschoben, in der dieser die Saug- und die Druckleitung des Ladegebläses nur teilweise verschlossen werden. Aufgrund der nun in dem Leitungssystem herrschenden Druckverhältnisse wird ebenfalls das Ladeluft-Regelorgan in einer die Luftleitung teilweise verschließende Stellung geschwenkt, so daß die angesaugte Luft teilweise unverdichtet über die Luftleitung und teilweise verdichtet über die Ladeluftleitung 29 der Brennkraftmaschine 7 zugeführt wird. Dieser Steuerschieber-Stellung überlagert sich eine Verschiebung des'Steuerschiebers in Abhängigkeit von den nun unterschiedlichen Druckverhältnissen vor und hinter dem Ladegebläse über die Steuerleitungen 39 und 40, so daß eine optimale Ladeluftregelorgan- und Steuerschieberstellung erzielt wird.If the internal combustion engine 7 is operated in the partial load range, so the throttle valve 8 is in the position shown in FIG panned. Due to the now lower negative pressure behind the throttle valve 8, the force of the compression spring 34 is only partially bridged and the control slide 36 pushed into a position in which this the suction and pressure lines of the Charging fan can only be partially closed. Due to the pressure conditions now prevailing in the line system, likewise the charge air regulating element in an air line partially closing position pivoted so that the sucked in air partially uncompressed via the air line and partially compressed via the charge air line 29 of the Internal combustion engine 7 is supplied. This control slide position is superimposed on a shift of the control slide depending on the now different pressure conditions in front of and behind the charging fan via the control lines 39 and 40, so that an optimal charge air regulator and control slide position is achieved.
Wird die Brennkraftmaschine im Vollastbereich betrieben, so wird die Drosselklappe 8 in die in Fig. 7 gezeigte Stellung geschwenkt. Aufgrund des geringen Unterdruckes hinter dieser Drosselklappe wird der Steuerschieber durch die Druckfeder in eine Lage geschwenkt, in der die Saug- und die Druckleitung ganz geöffnet werden und das Luftregelorgan 27 ganz geschlossen wird; die Ladeluft also ausschließlich verdichtet der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Die Steuerschieberstellung wird auch hierbei, wie bereits beschrieben, durch die unterschiedlichen Steuerdrücke vor und hinter dem Ladegebläse über die Steuerleitungen 39 und 40 überlagert.If the internal combustion engine is operated in the full load range, so the throttle valve 8 is in the position shown in FIG panned. Due to the low negative pressure behind this throttle valve, the control slide is actuated by the compression spring pivoted into a position in which the suction and pressure lines are fully opened and the air control element 27 is fully closed will; the charge air is only compressed by the internal combustion engine is fed. The control spool position is also in this case, as already described, through the different control pressures in front of and behind the charging fan via the Control lines 39 and 40 superimposed.
509842/0233 -10-509842/0233 -10-
-10 - R 93-10 - R 93
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungs-Deispiele beschränkt, so ist z.B. durchaus denkbar, die gezeigten Ladegebläse-Regelorgane und Steuerschieber mit wenigstens einer Durchströmöffnung von geringem Durchmesser zu versehen, damit soll in jeder Stellung der Drosselklappe 8 eine geringe Durchströmung am Ladegebläse erzeugt werden, um vor allem die Wärme5 welche im Ladegebläse durch Strömungsverluste und Luftreibung entsteht, abzuführen.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown, so it is, for example, quite conceivable to provide the shown charging fan regulating elements and control slides with at least one throughflow opening of small diameter, so that in every position of the throttle valve 8 a low flow rate should be generated at the charging fan in order to dissipate above all the heat 5 which arises in the charge blower due to flow losses and air friction.
-11--11-
50984 2/023350984 2/0233
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2416287A DE2416287A1 (en) | 1974-04-03 | 1974-04-03 | I.C. engine exhaust turbine - has super charger and engine load dependent bypass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2416287A DE2416287A1 (en) | 1974-04-03 | 1974-04-03 | I.C. engine exhaust turbine - has super charger and engine load dependent bypass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2416287A1 true DE2416287A1 (en) | 1975-10-16 |
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ID=5912084
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2416287A Withdrawn DE2416287A1 (en) | 1974-04-03 | 1974-04-03 | I.C. engine exhaust turbine - has super charger and engine load dependent bypass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2416287A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1974
- 1974-04-03 DE DE2416287A patent/DE2416287A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |