CH363523A

CH363523A - Charging and cooling turbo unit for combustion engines

Info

Publication number: CH363523A
Application number: CH6641358A
Authority: CH
Inventors: Zalud Frantisek Ing Dr
Original assignee: Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo
Priority date: 1957-12-22
Filing date: 1958-11-20
Publication date: 1962-07-31

Description

  

  Lade- und     Kühl-Turboaggregat    für     Verbrennungsmotoren       Gegenstand der Erfindung ist ein Lade- und       Kühl-Turboaggregat,    das dadurch gekennzeichnet ist,  dass jedes von beiden Schaufelrädern einer zwei  stufigen Turbine frei drehbar ist, eines von ihnen  mit dem Schaufelrad des Ladegebläses, das andere  mit dem Schaufelrad des Kühllüfters verbunden ist,  wobei zwischen beiden Stufen der Turbine ein Rege  lungsablass angeordnet ist.  



  Es sind bereits     Konstruktionen    von Turbogebläsen  für die     Aufladung    von Kolbenverbrennungsmotoren  bekannt, und es wurden bereits Abgasturbinen ent  worfen, die den Lüfter für die Kühlung von Kolben  motoren antreiben. Diese Einrichtungen sind ener  getisch vorteilhaft, da sie Energie der Abgase zur  Erhöhung der Motornutzleistung ausnützen und  somit den thermischen Wirkungsgrad erhöhen.  



  Durch geeignete Anordnung des Turbogebläses  und des Turbolüfters in ein Ganzes kann eine Ein  richtung erreicht werden, die hinsichtlich Abmessun  gen     kleiner    und     fabrikatonisch    billiger als zwei selb  ständige Einheiten sind. Eine konstruktive Lösung  nach     Erfindung    ist in beigeschlossener Figur bei  spielsweise veranschaulicht. Aus der Figur ist er  sichtlich, dass die Abgase in das Turbinengehäuse 1  der ersten     zentripetaldurchströmten    Stufe 2 beim  Eintrittsstutzen 3 eintreten. Auf der Turbinenwelle  ist am Ende das Schaufelrad 4 des Zentrifugal  gebläses befestigt, das die Ladeluft in die Zylinder  des Kolbenverbrennungsmotors liefert.

   Zwischen der  ersten und zweiten Stufe der Turbine sind Leitschau-    fein 6, die die Gase in das Rad der zweiten     zentri-          fugaldurchströmten    Stufe 5 leiten. Am linken Wellen  ende der Stufe 5 ist das     Lüfterrad    7 befestigt, das  Kühlluft für den Verbrennungskolbenmotor liefert.  Das Zwischengehäuse mit den Leitschaufeln 6 kann  so ausgebildet werden, dass man einen Teil der Gase  vor Eintritt in die Stufe 5 ablassen kann.  



  Diese Einrichtung ist hinsichtlich Abmessungen  klein, und man kann sie vorteilhaft zwischen die  Zylinder eines Motors mit     V-Anordnung        anbringen.     Ein weiterer Vorteil der beschriebenen     Zweiwellen-          Anordnung    beruht darin, dass das     Trägheitsmoment     eines Rotors verhältnismässig     gering    ist, was vorteil  haft ist im Hinblick auf die Fähigkeit der Einrich  tung, rasch auf die Änderungen in der Motorbela  stung zu reagieren.

   Wenn auch in der Figur     zwei     radiale Stufen gezeichnet sind, so kann die vorge  schlagene Anordnung     in    manchen     Fällen    entweder  mit axialer und radialer Stufe oder mit zwei axialen  Stufen ausgeführt werden.



  Charging and cooling turbo unit for internal combustion engines The subject of the invention is a charging and cooling turbo unit, which is characterized in that each of the two paddle wheels of a two-stage turbine is freely rotatable, one of them with the paddle wheel of the supercharger, the other with the impeller of the cooling fan is connected, with a Rege treatment outlet is arranged between the two stages of the turbine.



  There are already constructions of turbo blowers for charging reciprocating internal combustion engines known, and exhaust gas turbines have already been designed that drive the fan for cooling piston engines. These facilities are energetically advantageous because they use the energy of the exhaust gases to increase the engine power and thus increase the thermal efficiency.



  By suitable arrangement of the turbo blower and the turbo fan as a whole, a device can be achieved that are smaller and cheaper than two independent units in terms of dimensions. A structural solution according to the invention is illustrated in the enclosed figure for example. It can be seen from the figure that the exhaust gases enter the turbine housing 1 of the first centripetal flow-through stage 2 at the inlet connector 3. At the end of the turbine shaft, the impeller 4 of the centrifugal fan is attached, which delivers the charge air into the cylinders of the reciprocating internal combustion engine.

   Between the first and second stage of the turbine there are guide showers 6, which guide the gases into the wheel of the second stage 5 through which centrifugal flow occurs. At the left shaft end of the stage 5, the fan wheel 7 is attached, which supplies cooling air for the internal combustion piston engine. The intermediate housing with the guide vanes 6 can be designed in such a way that some of the gases can be released before entering the stage 5.



  This device is small in size and can advantageously be placed between the cylinders of a V-shaped engine. Another advantage of the described two-shaft arrangement is that the moment of inertia of a rotor is relatively low, which is advantageous with regard to the ability of the device to react quickly to changes in the engine load.

   If two radial stages are drawn in the figure, the proposed arrangement can in some cases be carried out with either an axial and radial stage or with two axial stages.

Claims

PATENT CLAIM Charging and cooling turbo unit for internal combustion engines, characterized in that each of the paddle wheels of a two-stage turbine is freely rotatable, one of them is connected to the paddle wheel of the supercharger, the other is connected to the paddle wheel of the cooling fan, between the Stages of the turbine a control drain is angeord net.