Brennkraftmaseliine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen, deren Abgase Turbinen beauf schlagen, welche Pumpen zur Förderung von Ladung in die Brennkraft- maschinen antreiben. Gemäss der Erfindung ist mindestens eine weitere Ladepumpe zum Anlassen der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Einrichtung kann so getroffen sein, dass die Zuschaltung der durch die Abgas. turbine angetriebenen Pumpe selbsttätig er folgt.
Bei höheren Belastungen der Brenn-, kraftmaschine können beide Pumpen gleich zeitig fördern, oder es kann die Förderung der Anlassladepumpe unterbrochen werden. 'Die Anlassladepumpe kann von der, Brenn- kraftmaschine selbst angetrieben werden. Zweckmässigerweise ist nur hinter der von der Abgasturbine angetriebenen Pumpe ein Fühler angeordnet und nur diese Pumpe mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet.
Auf der Zeichnung ist als Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes eine <B>Ei</B> inspritzzweitaktbrennkraftmaschine sche matisch dargestellt.
Die Zweitaktbrennkraftmaschine 1 besitzt vier Arbeitszylinder 2, 3, 4 und 5 und ein Schwungrad 6 auf der Maschinenwelle 7, welche die Leistung der Maschine abgibt. Die :Spül- und Ladeluft tritt aus der Ein lassleitung 9 durch Schlitze in die Zylinder ein.
Ein Entweichen von Verbrennungs gasen in die Einlassleitung 9 ist durch Rück schlagventile 8 verhindert. Ein Gebläse 11 von verhältnismässig kleiner Leistung wird von einem Elektromotor 15 angetrieben und fördert beim Anlassen und bei kleiner Be lastung die zum Betrieb der Brennkraft- maschine notwendige Spül- und Ladeluft allein aus ihrer Saugleitung 12 in ihre Druck leitung 13, deren Mündung in die Einlass- leitung 9 von einem Rückschlagventil 14 beherrscht wird,
damit bei Nichtbetrieb die ses Gebläses die Spül- und Ladeluft nicht durch dasselbe ins Freie gelangen kann. Bei grösseren Belastungen wird die Spül- und Ladeluft von einem Gebläse 16 geliefert, welches durch eine Abgasturbine 17 ange trieben wird. Die Abgase der Brennkraft- maschine strömen durch die Auslassleitung 10 in den Einlassstutzen 18 der Turbine und verlassen dieselbe durch die Leitung 19.
Eine Zweigleitung 24 mit einem Abschluss- orga.n 25 ermöglicht, die Verbrennungsgase unter Umgehung der Abgasturbine 17 direkt in die Atmosphäre zu leiten. Die Luft wird dem Gebläse 16 durch die Leitung 20 zu geführt und verlässt dieselbe in verdichte tem Zustand durch die mit einem Kühler 22 versehene Leitung 21, deren Mündung in die Einlassleitung 9 von einem Rückschlagventil 23 beherrscht ist, damit beim Anlassen und bei kleinen Belastungen die vom Gebläse 11 geförderte Luft nicht durch das Gebläse 16 in die Atmosphäre entweichen kann.
Bei der Inbetriebsetzung der Brennkraft- maschine wird das Gebläse 11 in Betrieb gesetzt, welches eine, wenn auch beschränkte, so doch für das Anlassen der Brennkraft- maschine genügende Menge Luft liefert. Das Gebläse 11 kann auch so gross sein, dass seine Förderluft auch für den Betrieb mit kleiner Belastung genügt. Die Auspuff gase werden bei diesem Betriebszustand zweckmässig durch das Organ 25 ins, Freie gelassen. Soll nun die Brennkraftmaschine stärker belastet werden, so leitet man die Auspuffgase durch die Leitung 18 auf die Turbine 17.
Diese setzt das Gebläse 16 in Betrieb, welches aber erst Luft in die Ein lassleitung 9 liefert, wenn es den für eine geordnete Spülung und Aufladung der Ar beitszylinder erforderlichen Druck erzeugt. Die Zuschaltung erfolgt selbsttätig durch Öffnung des Abschlussorganes 23, sobald der Druck des Gebläses 16 den Druck in der Leitung 9 überschritten hat. Bei gesteiger ter Leistung der Brennkraftmaschine sind je nach der Fördermenge des Gebläses 16 beide Gebläse im Betrieb, oder das Gebläse 11 ist abgestellt, so dass die ganze Spül und Ladeluft durch das mittelst der Ab gase betriebene Gebläse 16 gefördert wird.
Die vom Gebläse 11 geförderte Luft wird nielit gekühlt, um ein sicheres Zünden und Anlassen der Brennkraftmaschine zu er reichen. Die Förderluft des Gebläses 16 wird hingegen gekühlt, damit bei grossen Belastungen die Temperaturen nicht zu hoch steigen. Statt eines rotierenden Gebläses 11 kann auch eine Kolbenpumpe verwendet werden. Dieses Gebläse kann auch von der Brenn- kraftma.schine oder mittelst Druckluft, Dampf ete. angetrieben werden.
Für die Anlal)ladepumpe wird zweck mässig ein niedriger Druck gewählt, für die Abgiuturbinenladepumpe hingegen zwecks Aufladens vorzugsweise ein über der Atmo sphäre liegender.
Bei umsteuerbaren Maschinen wird die Anla.ssladepumpe zweckmässig nicht von der Brennkraftmaschine angetrieben und bleibt während des Umsteuervorganges mit Vorteil in Betrieb, damit dauernd Spül- und Lade luft zur Verfügung steht, trotzdem die Brennkraftmaschine zeitweise stillsteht oder nur, langsam läuft. In dieser Zeit gibt die Brennkraftmaschine gar keine oder sehr wenig Auspuffgase ab und die Gasturbine ist ihres Betriebsmittels vorübergehend be raubt.
Die Umsteuervorrichtung kann so <B>t</B> -ins" gebildet sein, dass dadurch während des Umsteuervorganges die Antriebsmaschine 15 selbsttätig in Betrieb bleibt. Kann das Ge bläse 11 aus irgend welchen Gründen kei nen so hohen Druck erzeugen wie das Ge bläse 16, so schliesst das Organ<B>14</B> gegen das Gebläse 11 ab.
Die Erfindung kann in gleicher Weise wie bei Zweitaktmaschinen auch bei Vier taktmaschinen angewandt werden. Auch bei diesen Maschinen kann durch die Anlass- ladepumpe beim Anlassen und kleiner Be lastung Aufladeluft in die Verbrennungs zylinder eingeführt werden, um solche Ma schinen viel rascher auf die normale Dreh zahl zu bringen. Dieselben können infolge dessen eine plötzliche Belastung viel schnel ler übernehmen, was zum Beispiel zwecks rascher Inbetriebsetzung in Störungsfällen oder nach dem Umsteuern und bei plötzlichen Belastungsstössen von grossem Wert sein kann.
Internal combustion engine. The present invention relates to internal combustion engines, the exhaust gases of which act on turbines which drive pumps to convey charge into the internal combustion engines. According to the invention, at least one further charge pump is provided for starting the internal combustion engine. The device can be made so that the connection of the exhaust gas. turbine-driven pump automatically follows.
At higher loads on the internal combustion engine, both pumps can deliver at the same time, or the delivery of the starting charge pump can be interrupted. The starting charge pump can be driven by the internal combustion engine itself. Appropriately, a sensor is arranged only behind the pump driven by the exhaust gas turbine and only this pump is equipped with a cooling device.
In the drawing, an injection two-stroke internal combustion engine is shown schematically as an embodiment of the subject matter of the invention.
The two-stroke internal combustion engine 1 has four working cylinders 2, 3, 4 and 5 and a flywheel 6 on the machine shaft 7, which delivers the power of the machine. The: Purge and charge air occurs from the inlet line 9 through slots in the cylinder.
An escape of combustion gases into the inlet line 9 is prevented by non-return valves 8. A fan 11 of relatively low power is driven by an electric motor 15 and, when starting and with a low load, conveys the scavenging and charge air necessary to operate the internal combustion engine solely from its suction line 12 into its pressure line 13, which opens into the inlet - line 9 is controlled by a check valve 14,
so that when this fan is not in operation, the scavenging and charge air cannot pass through the same into the open air. In the case of greater loads, the scavenging and charge air is supplied by a fan 16 which is driven by an exhaust gas turbine 17. The exhaust gases from the internal combustion engine flow through the outlet line 10 into the inlet connection 18 of the turbine and leave the same through the line 19.
A branch line 24 with a closing orga.n 25 enables the combustion gases to be passed directly into the atmosphere, bypassing the exhaust gas turbine 17. The air is fed to the fan 16 through the line 20 and leaves the same in a compressed system state through the line 21 provided with a cooler 22, the opening of which into the inlet line 9 is controlled by a check valve 23, so that when starting and with small loads Air conveyed by the fan 11 cannot escape through the fan 16 into the atmosphere.
When the internal combustion engine is started up, the blower 11 is put into operation, which delivers a quantity of air, albeit limited, sufficient to start the internal combustion engine. The fan 11 can also be so large that its conveying air is also sufficient for operation with low loads. In this operating state, the exhaust gases are expediently let into the open through the organ 25. If the internal combustion engine is now to be subjected to a greater load, the exhaust gases are passed through the line 18 to the turbine 17.
This sets the fan 16 in operation, which only delivers air into the inlet line 9 when it generates the pressure required for an orderly flushing and charging of the working cylinder. The connection takes place automatically by opening the closing element 23 as soon as the pressure of the fan 16 has exceeded the pressure in the line 9. With increased performance of the internal combustion engine, depending on the flow rate of the fan 16, both fans are in operation, or the fan 11 is switched off so that all the scavenging and charge air is conveyed by the fan 16 operated by means of the gases.
The air conveyed by the fan 11 is never cooled in order to safely ignite and start the internal combustion engine. The conveying air of the fan 16, on the other hand, is cooled so that the temperatures do not rise too high under heavy loads. Instead of a rotating fan 11, a piston pump can also be used. This fan can also come from the internal combustion engine or by means of compressed air, steam, etc. are driven.
A lower pressure is expediently selected for the starting pump, whereas a pressure above the atmosphere is preferably selected for the exhaust turbine charging pump for the purpose of charging.
In reversible machines, the Anla.ssladepumpe is expediently not driven by the internal combustion engine and remains in operation during the reversing process with advantage so that flushing and charging air is continuously available, despite the fact that the internal combustion engine is temporarily stationary or only runs slowly. During this time the internal combustion engine emits very little or no exhaust gases and the gas turbine is temporarily deprived of its operating resources.
The reversing device can be formed in such a way that the drive machine 15 automatically remains in operation during the reversing process. For whatever reasons, the fan 11 cannot generate as high a pressure as the fan 16, the organ <B> 14 </B> closes off against the fan 11.
The invention can be used in the same way as with two-stroke machines also with four-stroke machines. With these machines, too, the starter pump pump can introduce supercharging air into the combustion cylinder when starting and at low load, in order to bring such machines up to normal speed much more quickly. As a result, the same can take on a sudden load much faster, which can be of great value, for example, for the purpose of quick start-up in the event of a fault or after reversing and in the event of sudden load surges.