CH235831A - Abgaskanal an Verbrennungsmotoren mit Abgasturbine. - Google Patents

Description

  Abgaskanal     an    Verbrennungsmotoren mit     Abgasturbine.       Es     ist    bekannt, die     Abgaskanäle    von  ahne     Aufladung        betriebenen    Zweitaktmoto  ren allmählich zu     erweitern.    Dies geschieht  in     gewissen    Fällen,

   um den durch die aus  tretende     Gassäule    im Zylinder     hervomgeru-          fenen        Unterdruck        zum    Nachsangen .der .vom  Motor     benötiboien    Spülluft auszunützen und  eine     Spülluftpumpe    zu ersparen.

   Beim auf  geladenen Motor,     dessen        Abgase    einer     Tur-          hine        zuströmen,        ist    der Auspuff     durch    die  Turbine gestaut, so     dass:    ein     eolches    Ziel     nioht          angestrebt    werden kann.  



  Die vorliegende Erfindung hat einen     Ab-          gaskanal    an     Verbrennungsmotoren    mit Ab  gasturbine zum Gegenstand und bezweckt,  eine     optimale        Ausnützung    der Abgasenergie  in der Abgasturbine zu     ermöglichen.    Sie be  steht darin,     @dass    der     Querechuntt    des Abgas  kanals sich vom     Auslass,    im     Arbeitszylinder     bis zum     Querschnitt,    bei welchem die Gas  geschwindigkeit     optimalen        Nutzeffektes    er  reicht ist,

       derart    allmählich     erweitert,        dass-die          Strömung    sich     nirgends    von der Wandung       abl'ö6t    und     .dann        konetant    bleibt,

      In der Zeichnung ist als beispielsweise       Ausführunb        foT.m    des     Erfindungsgegenstan-          des    der     Abgaskanal        einer        Zweitaktmaschine          dargestellt.    Die Figur     zeigt    den     Zylinder    und  den     anschliessenden    Teil. der     Abgasleitung.     



       Der    Auspuffvorgang bei     einem        Ver-          brennungsmotar    mit     Abgasturbine    ist fol  gender: Beim     Offnen    .des     Auslassee    im     Ar-          beitszyllnd@er    herrscht     in        diesem    Zylinder ein  bedeutend     höherer        Druck        alz    im Abgaskanal,  was die     Entstehung        einer        Druckwelle    im Ab  gaskanal zur Folge hat,

   die sich vom     Motor     zur Turbine     fortpflanzt.    Bei zu     starker     plötzlicher     Erweicterung    des Leitungsquer  schnittes kann die Druckwelle der     ihr    un  mittelbar     folgenden        Verdünnungswelle    we  gen nicht     ausgenützt-    werden,

   obwohl sie die       Turbine        erreicht.    Bei zu kleinem     Querschnitt     des     Abgaskanals    wird die     kinetische        Enemgie     des Auspuffgases durch die übermässige M  bung     in,    der     Leitung        teilweise        vernichtet.     Dies     ist    besonders     nachteilig    für die     Aus-          nützung,

  der    Energie der der Druckwelle     mit          Schallgeschwindigkeit    folgenden     Gasse,    da           diese    Energie in der Turbine nur noch       schlecht    ausgenützt werden kann.  



  Beim gezeichneten     Ausführungs,heispiel     der Erfindung erweitert sich der     Querschnitt     des Abgaskanals, von den     Auslassöffnungen     3 des Zylinders 1 ausgehend, so allmählich,  dass die Strömung sich nirgends von     derWan-          dung    löst. Die Erweiterung des     Querschnittes     ,des Abgaskanals erfolgt bis zu dem Punkt 4,  wo     die        Gase    die Geschwindigkeit des     opti-          malen:        Nutzaffektes        erreicht    haben.

   Von die  sem Punkte an ist der     Querschnitt    bis zur  nicht .gezeichneten     Turbine    konstant. Als       Geschwindigkeit    des optimalen Nutzeffektes  ist nach .den heutigen Erfahrungen zum Bei  spiel bei 2     ata        Auflad.ung    -des Zylinders vor       Kompressionsbeginn   <B>70</B> m/sec     anzusehen.          Diese    Geschwindigkeit soll man also erhal  ten,     wenn    man den     Quotienten:

      Sekund  liches Abgasvolumen bei Vollast, bezogen       auf    den mittleren Zustand der Abgase im       Auspuffrohr    und reduziert auf die Gas-    Wechselperiode, geteilt durch den     Leitungs-          querschnitt,    bildet.

       Die        Reduktion    der     Ab-          gasmenge    auf die     Gaswechselperiode    erfolgt ,  durch     .die        Vergrösserung    der sekundlichen  Abgasmenge im Verhältnis der Dauer des       Arbeitizyklus    zur Dauer der     Gaswechse1-          periode.     



  Die     Erfindung        ist        natürlich    auch bei;       Viertaktmotoren    zu verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Abgaskanal an Verbrennungsmotoren mit Abgasturbine, dadhrch .gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Abgasleitung vom Auslass im Arbeitszylinder bis zum Quer- schnitt, bei welchem die Gasgeschwindigkeit des optimalen Nutzeffektes erreicht ist, der art allmählich erweitert, dass die Strömung sich nirgends von der Wandung ablöst und dann konstant bleibt.