Viertakt-Verbrennungskraftwaschine mit Aufladung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vier- takt-Verbrennungskraftmaschine mit Auf- ladung, bei welcher die Aufladeluft mittelst mindestens einer Abgasturbine und mittelst Zusatzkraft vorverdiehtet werden kann, und besteht darin, dass die Abgasturbine allein einen mittleren Ladedruck erzeugt, welcher niedriger ist als der mittlere Auspuffdruck,
und dass der Ladedruck mindestens bei höhe ren Belastuncen durch Zusatzkraft über den mittleren Atispuffdruck vor der Turbine er höht wird. Die Zusatzkraft kann zwischen Halblast und Überlast oder zwischen Voll- last und Überlast eingeschaltet werden. Es können ein oder mehrere Gebläse vorgesehen sein. Von diesen kann ein Teil durch<B>Ab-</B> gase allein und der Rest durch Zusatzkraft allein betrieben werden. Alle Gebläse kön nen aber auch sowohl durch die Abgas turbinen, als auch durch Zusatzkraft betrie- beii werden.
Ist nur ein Gebläse vorhanden, so besitzt dieses neben einem Abgasturbinen antrieb noch einen Antrieb durch Zusatz- kraTt. Die Zeichnung betrifft Ausführungsbei spiele des Gegenstandes der Erfindung. Fig. <B>1</B> zeigt zwei Indikatordiagramme der Maschine gemäss Fig. 2; Fil-. <B>3</B> und 4 be treffen Va.rianten zu Fig. 2.
In Fig. <B>2</B> ist eine fünfzylindrige Ver- brennungskraftmaschine <B>1</B> dargestellt, bei welcher die Abgase aus den Zylindern 2 in die Auspuffleitung<B>3</B> und die Abgasturbine 4 geleitet werden. Dieselbe ist mit einem Ge bläse<B>5</B> gekuppelt, welches Frischluft zu Aufladezwecken durch die Leitung<B>6</B> in die Zylinder 2 der Verbrennungskraftmaschine fördert.
Die Turbine 4 ist derart ausgebildet, zum Beispiel indem sie eine Schaufelung auf weist, die einem geringen Druckabfall ent spricht, dass der Druck der mittelst des vo>n ihr angetriebenen Gebläses<B>5</B> in die Zylinder geförderten Ladeluft niedriger ist als der mittlere Auspuff druck-. Um den Ladedruck über den mittleren Auspuffdruck vor der Turbine zu erhöhen, ist ein weiteres Gebläse<B>7</B> vorgesehen, welches durch einen<B>EI</B> lektro- motor <B>8</B> angetrieben wird. Das Gebläse<B>7</B> ist dem Gebläse<B>5</B> vorgeschaltet; es kann aber auch, -wie aus Fig. <B>3</B> zu entnehmen ist, mit dem Gebläse<B>5</B> parallel geschaltet sein.
Fig. 4 zeigt endlich eine Ausführungsform, bei welcher die Verdichtung der Ladeluft in einem einzigen Gebläse<B>9</B> erfolgt, für dessen Antrieb eine Abgasturbine<B>10</B> und ein Elektromotor<B>11</B> vorgesehen sind.
Im Indikatordiagra-mm in Fig. <B>1</B> zeigt die ausgezogene Linie a den Verlauf des Druckes im Zylinder, wenn die Vo#rverdieh- tung der Aufladeluft durch die Turbine allein erfolgt, wobei der mittlere Auflade- druck p" kleiner ist als der mittlere Auf- ladedrue,k p". Die gestrichelte Linie<B>b</B> stellt den Verlauf des Indikatordiagrammes dar,
wenn die Vorverdichtung durch Abgas turbinen und durch Zusatzkra.ft miteinander erfolgt. In diesem Fall ist der mittlere Lade druck<B>p.,</B> über dem mittleren Auspuff druck _P"i.
Die Zusatzkraft kann von einem vom Mo tor<B>1</B> angetriebenen Generator oder von einem besonderen HilfsaggoTegat her kommen. Das Hilfsaggrega# kann aus einem von einer Ver- brennungskraftmaschine oder einer Dampf maschine angetriebenen Generator bestehen. DerAntrieb der durchZusatzkraft betriebenen Gebläse kann auch durch direkte Kupplung init einer HilfskraftmascUine, zum Beispiel einer Dampfturbine, erfolgen.
Four-stroke internal combustion engine with supercharging. The invention relates to a four-stroke internal combustion engine with supercharging, in which the supercharging air can be pre-processed by means of at least one exhaust gas turbine and by means of additional power, and consists in that the exhaust gas turbine alone generates an average boost pressure which is lower than the average Exhaust pressure,
and that the boost pressure is increased at least at higher loads by additional force above the mean Atispuffdruck before the turbine. The additional force can be switched on between half load and overload or between full load and overload. One or more fans can be provided. Some of these can be operated by <B> exhaust </B> gases alone and the rest by additional power alone. However, all fans can also be operated both by the exhaust gas turbines and by additional power.
If there is only one fan, this has an exhaust gas turbine drive and an additional power drive. The drawing relates to Ausführungsbei games of the subject matter of the invention. FIG. 1 shows two indicator diagrams of the machine according to FIG. 2; Fil-. <B> 3 </B> and 4 are variants of FIG. 2.
In FIG. 2 a five-cylinder internal combustion engine 1 is shown in which the exhaust gases from the cylinders 2 into the exhaust line 3 and the exhaust gas turbine 4 be directed. The same is coupled to a blower <B> 5 </B>, which conveys fresh air for charging purposes through the line <B> 6 </B> into the cylinder 2 of the internal combustion engine.
The turbine 4 is designed in such a way, for example in that it has blades which correspond to a slight pressure drop, that the pressure of the charge air conveyed into the cylinders by means of the fan 5 driven by it is lower than the middle exhaust pressure. In order to increase the boost pressure above the mean exhaust pressure upstream of the turbine, a further fan <B> 7 </B> is provided, which is driven by an <B> EI </B> electric motor <B> 8 </B> becomes. The fan <B> 7 </B> is connected upstream of the fan <B> 5 </B>; However, as can be seen from FIG. 3, it can also be connected in parallel with the fan 5.
Fig. 4 finally shows an embodiment in which the compression of the charge air takes place in a single blower <B> 9 </B>, for its drive an exhaust gas turbine <B> 10 </B> and an electric motor <B> 11 </ B> are provided.
In the indicator diagram in Fig. <B> 1 </B>, the solid line a shows the course of the pressure in the cylinder when the supercharging air is pre-consumed by the turbine alone, the mean supercharging pressure p " is less than the mean charge pressure, kp ". The dashed line <B> b </B> shows the course of the indicator diagram,
if the pre-compression is carried out by exhaust gas turbines and by additional power. In this case the mean boost pressure is <B> p., </B> above the mean exhaust pressure _P "i.
The additional power can come from a generator driven by the motor <B> 1 </B> or from a special auxiliary unit. The auxiliary unit # can consist of a generator driven by an internal combustion engine or a steam engine. The fan operated by additional power can also be driven by direct coupling with an auxiliary power machine, for example a steam turbine.