CH635895A5 - Verbrennungsmotor mit einem turbolader. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor mit Turbolader.

Bei Verbrennungsmotoren findet eine grosse Leistungsabnahme statt, wenn sie in grösseren Höhen betrieben werden. Bei Otto-Motoren ist die Leistungsabnahme mit der Abnahme des spezifischen Gewichtes der Luft proportional; bei Dieselmotoren kann eine kleinere Leistungsabnahme beobachtet werden, da bei einem mit einem verhältnismässig hohen Luftüberschussfaktor arbeitenden Motor bei der Zunahme der Höhe die Leistungsabnahme innerhalb gewisser Grenzen niedriger ist, als bei einem Motor mit geringerem Luftüberschuss. Bei Verbrennungsmotoren ohne Turboladung erreicht die Leistungsabnahme in einer Höhe von

5000 m etwas 50-55%, wobei diese Werte wesentlich überschritten werden können.

Bei Kraftfahrzeugen, die regelmässig auf Hochgebirgs-strecken fahren oder in unterschiedlichen Höhen in Betrieb sind, tritt eine hohe Leistungsabnahme auf, was unerwünscht ist. Um dieser Leistungsabnahme entgegenzutreten, wird sowohl bei Otto-Motoren, wie auch bei Dieselmotoren eine Turbo-Aufladung vorgenommen.

Bei der Anwendung der bekannten Verfahren zur Turboaufladung kann die Leistungsabnahme bei einem Betrieb in 5000 m Höhe über Meer, bei Nenndrehzahl des Motors, bis 10% bei einem Dieselmotor, und bei einem Otto-Motor bis ca. 25% betragen.

Unterhalb der Nenndrehzahl des Motors jedoch, z.B. bei der Umdrehungszahl, bei welcher der Motor sein maximales Drehmoment abgibt, steigt die Leistungsabnahme wieder wesentlich höher, bis ca. 40%, wobei gleichzeitig eine Zunahme des Verbrauches und eine Verschlechterung der Abgaswerte zu beobachten sind. Ferner wird der Motor wesentlich unelastischer.

Es ist bereits aus der DT-PS 860 572 eine Lösung der Regelung eines Otto-Motors bekannt geworden, welcher in einem Flugzeug Anwendung findet. Ein Drosselventil regelt die Umdrehungszahl des Motors, wobei im geschlossenen Zustand ein Druckunterschied vor und hinter dem Drosselventil von einer Steuervorrichtung wahrgenommen wird, welche ein Auslassventil hinter dem Turbokompressor öffnet. Dadurch wird vermieden, dass der Turbokompressor den Pumpengrenzwert erreicht. Nun wird aber beim Sturzflug der Turbokompressor vom Motor her mechanisch angetrieben, was zur Folge haben kann, dass der Pumpengrenzwert überschritten wird.

In einer anderen Patentschrift DT-PS 1 751 061 wird die Regelung eines von einer Abgasturbine angetriebenen Turbokompressors in einem weit grösseren Drehzahlbereich bei einem Otto-Motor vorgeschlagen, wobei gleichzeitig ein Teil der vom Turbokompressor geförderten Frischluftmenge ausgelassen wird. Bei einer raschen Abnahme der Belastung, sowie im unteren Drehzahlbereich des Motors und bei Nominal-Drehzahl des Motors wird das Auslassventil geöffnet, wodurch ein Teil der vom Turbokompressor geförderten Luftmenge ins Freie ausgelassen oder in das Saugrohr des Turbokompressors zurückgeführt wird.

Bei der in der DT-PS 2 613 396 beschriebenen Lösung wird der Druckunterschied zwischen dem Saugrohr des Turbokompressors und der Druckseite zu Regelungszwecken angewendet. Mittels einer, mit einem Ventil absperrbaren Bypass-Auspuffleitung wird die Regelung der Luftmenge durch die Änderung der Drehzahl des Turboladers vorgenommen.

Bei den beiden oben erwähnten Lösungen wird der atmosphärische Luftdruck von einer Regeleinrichtung wahrgenommen und bei der Regelung des Ladedrucks mit einbezogen. Jedoch ist diese Einrichtung nicht imstande, einen so grossen Leistungsabfall, wie er auf 5000 m über Meer auftritt, zu kompensieren.

Bei einer anderen Lösung ist die Abgasturbine als ein Leitschaufelkranz mit einstellbarem Schaufelwinkel ausgebildet. Mit dieser Lösung lässt sich die Leistungsabnahme in annehmbaren Grenzen halten, jedoch infolge der sehr hohen Produktionskosten findet diese Lösung keine Anwendung in Kraftfahrzeugen.

Der Erfindung wurde zum Ziel gesetzt, einerseits die Leistungsabnahme des Motors bei Hochgebirgsbetrieb soweit zu kompensieren, dass die Leistung derjenigen auf Normalhöhe entspricht, andererseits eine bessere Leistungskompensation in niedrigen Drehzahlen des Motors zu erreichen, wobei gleichzeitig bei normalen atmosphärischen Bedingungen ein wirtschaftlicher Betrieb sichergestellt werden soll.

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Der Verbrennungsmotor mit einem Turbolader gemäss der Erfindung besitzt zwischen dem Ansaugrohr der Zylinder und der Auspuffleitung des Turboladers ein Regelventil, dessen als Druckfühler ausgebildeter Innenraum mit dem Ansaugrohr der Zylinder in Verbindung steht, um bei steigender Drehzahl und beim Überschreiten eines eingestellten Druckes den vom Turbolader gelieferten Luftüberschuss abzubauen.

Vorteilhafterweise kann das Regelventil mit einem Verschlusselement versehen sein, das mit einer Feder belastet ist. In diesem Falle weist das Verschlusselement zwei hintereinander angeordnete, bewegbare Teile auf, wobei der eine Teil einen ersten unter atmosphärischen Druck stehenden Raum von einen zweiten unter Aufladedruck stehenden Raum trennt, und der andere Teil mit seinen beiden Seitenflächen im zweiten Raum angeordnet ist, wobei die eine Seitenfläche grösser ist als die andere Seitenfläche.

Vorzugsweise steht die Feder bei einem Dieselmotor mittels einer mit Gewinde versehenen Stellschraube unter einer variablen Vorspannung.

Bei einem Verbrennungsmotor mit einem Turbolader zeigt es sich als Vorteil, wenn an der durch den atmosphärischen Druck belasteten Fläche des als Differentialkolben ausgestalteten Verschlusselementes des Regelventils das Mass der Änderung der auf die Feder durch die Druckbuchse mit der bewegbaren Wand ausgeübten Vorspannkraft der Belastung entspricht, welche durch die Luftdruckänderung entsteht.

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das Anordnungsschema eines Dieselmotors mit Turboladung für den Hochgebirgebetrieb.

Figur 2 das Anordnungsschema eines Otto-Motors mit Turboladung für den Hochgebirgebetrieb,

Figur 3 den Schnitt des die Frischluftmenge regelnden Ventils bei einem Dieselmotor mit Turboladung,

Figur 4 den Schnitt des die Frischluftmenge regelnden Ventils bei einem Otto-Motor mit Turboladung.

In Figur 1 ist die Anordnung eines Sechszylinder-Reihen-Dieselmotors mit Turboladung schematisch dargestellt. Die Zylinder I-VI des Motors la sind über Ansaugleitungen 2 einem gemeinsamen Ansaugrohr 4 angeschlossen. Das Ansaugrohr 4 ist über eine Druckleitung 3 mit dem Druckstutzen 6 eines Turbokompressors 5 verbunden. Je drei der Auspuffleitungen 7 der Zylinder I-VI münden in je ein Auspuffrohr 8, die ihrerseits an den Eintrittsstutzen 10 einer Auspuffturbine 9 angeschlossen sind. Der Turbokompressor 5 und die Auspuffturbine 9 sind auf einer gemeinsamen Welle montiert und bilden den Turbolader 11. Der Turbokompressor 5 weist eine Frischluftansaugleitung 12 auf und dem Austrittsstutzen der Auspuffturbine 9 ist eine Auspuffleitung 13 angeschlossen. An dem gemeinsamen Ansaugrohr 4 zur Frischluftversorgung ist ein Regelventil 14 angeschlossen, dessen Innenraum als Druckfühler ausgebildet ist und über eine Rohrleitung 16 mit dem gemeinsamen Ansaugrohr 4 verbunden ist. Das Regelventil 14 ist auf den zulässigen maximalen Aufladedruck eingestellt. Wenn dieser Wert erreicht ist, wird der vom Turbokompressor 5 gelieferte Luftüberschuss abgelassen. Der Luftüberschuss gelangt über die das Regelventil 14 mit der Auspuffleitung 13 verbindende Rohrleitung 15. Das Regelventil 14 ist im Schnitt in der Figur 3 dargestellt. Dem gemeinsamen Ansaugrohr 4 schliesst sich der untere Deckel 23 an, an dem der Ventilsitz 23a ausgebildet ist. Der Ventilsitz 23a ist mit seiner Stirnfläche 25a dem Verschlusselement 25 angepasst. Das Verschlusselement 25 ist als Differentialkolben ausgebildet und funktioniert gleichzeitig als Druckfühler, der in der Bohrung 31 des Ventilgehäuses 24 und in der Bohrung der Trennwand 28 dichtend geführt wird.

Im Ventilgehäuse 24 sind die folgenden vier Räume vorhanden: ein Ablassraum 26 mit Ventilsitz 23a und mit einem Rohranschlussstutzen 27; ein Raum 29 in welchem Aufladedruck herrscht und der durch eine Trennwand 28 vom Ablassraum 26 getrennt ist. Durch die Stirnseite 30a des Kolbens 30 des Verschlusselementes 25 ist dieser Raum begrenzt. Im Raum 40 herrscht ebenfalls Aufladedruck. Dieser Raum wird von der einen Seite her durch die Stirnseite 30b des Kolbens 30 und von der anderen Seite her vom Federteller 33 begrenzt. Ferner ist noch der Raum 35,36 vorhanden, wo atmosphärischer Druck herrscht.

Eine Grenzwand wird durch die Stirnseite 32a des zylindrischen Schaftes 32 des Verschlusselementes 25 und durch den Federteller 33 gebildet, wobei der letztere in der Bohrung 31, sowie im zylindrischen Schaft 32 dichtend geführt wird. Die Verbindung zwischen den Raumteilen 35 und 36 wird durch eine Bohrung 39 im Federteller 33 hergestellt, wobei der Raumteil 36 mit der Umgebungsatmosphäre über die Bohrung 38 im Ventilgehäuse 24 ständig verbunden ist. Die Räume 29 und 40, in denen Aufladedruck herrscht, weisen einen gemeinsamen Anschlussstutzen 42 auf, welcher mit dem Raum 29 über den Kanal 43, und mit dem Raum 40 über den Kanal 41 verbunden ist. Das Verschlusselement 25 ist von einer, auf der Stirnseite 30b und dem Federteller 33 sich aufstützenden Feder 34 belastet.

Die Vorspannung der Feder 34 kann unter Zuhilfenahme der auf dem Federteller 33 sich abstützenden Stellschraube 37a eingestellt werden. Von den in den Räumen gleichen Druckes vorhandenen Flächen 30a und 30b ist die Obefläche 30a die grössere, was bewirkt, dass eine Kraft entsteht,

welche das Verschlusselement 25 in die Öffnungsrichtung zwingt.

Es wird beim Motor la ein Turbolader 11 angewendet, bei dem die gelieferte Luftmenge bei der geplanten grössten Betriebshöhe über der Meereshöhe (z.B. H = 5000 m), in dem für die betriebsmässige Inanspruchnahme geeigneten, niedrigsten Motordrehzahlbereich dem Frischluftbedarf des Motors la entspricht. Dieser Drehzahlbereich liegt bei dem als Beispiel dienenden Dieselmotor mit einer nominellen Drehzahl von 2200-2400 U/Minute im Bereiche zwsichen 1200 und 1400 U/Minute. Unter dem Frischluftbedarf des Motors wird die Luftmenge verstanden, welche der zum Erreichen des zulässigen Verbrennungs-Spitzendruckes bzw. des sich ergebenden effektiven Mitteldruckes einzuspeisenden Luftmenge gleich ist.

Nimmt die Drehzahl des Motors zu, so nimmt auch die durch den Turbolader 11 geförderte Luftmenge und das Druckverhältnis zu, wobei der Aufladedruck den zulässigen maximalen Wert schnell erreicht. Sobald der Aufladedruck den zulässigen maximalen Druck erreicht hat, wird ein Teil der von dem Turbolader 11 geförderten Frischluftmenge durch das im Frischluftsystem vorhandene, den Druck regelnde Regelventil 14 solange herausgelassen, bis der Aufladedruck sich auf den zulässigen maximalen Druckwert einstellt.

Bei einem Betrieb unter der geplanten maximalen Betriebshöhe wird der Aufladedruck den zulässigen maximalen Wert bei einer niedrigeren Drehzahl erreichen und die ausgelassene Luftmenge überschreitet die bei der höchsten Betriebshöhe ausgelassene Luftmenge. Bei einer Meereshöhe H = 0 m wird die auszulassende Frischluftmenge höchstens 20% der von dem Turbolader 11 geförderten Menge erreichen.

Bei einem Dieselmotor ist auch ein den für die grösste Betriebshöhe bestimmten zulässigen Aufladedruck überschreitender Aufladedruck bei der Abnahme der Betriebs5

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höhe zulässig, da - falls die Menge des eingespritzten Brennstoffes je Zyklus konstant gehalten wird - der Luftüberschussfaktor des Motors sich erhöht, was innerhalb gewisser Grenzen zulässig ist, ja sogar bei einem gegebenen Motor auch als günstig betrachtet werden kann.

Die Turboladung kann bei Verbrennungsmotoren mit beliebiger Zylinderzahl erfolgreich angewendet werden.

Der Motor la und der Turbolader 11 sind auf solche Weise aufeinander abgestimmt, dass bei einer Vollbelastung des Motors, die von dem Turbolader 11 geförderte Luftmenge, bei der höchsten geplanten Betriebshöhe (gemäss Beispiel H = 5000 m), in dem für die geringste betriebsmässige Inanspruchnahme geeigneten Drehzahlbereich des Motors, dem Frischluftbedarf entspricht. Bei einem Kraftfahrzeug-Dieselmotor, dessen Nenn-Drehzahl im Bereich zwischen 2200 U und 2400 U/Minuten liegt, beträgt die für die geringste betriebsmässige Inanspruchnahme geeignete Motordrehzahl 1200-1400 U/Minute.

Die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 3 veranschaulichten Vorrichtung ist wie folgt:

Die Auspuffgase des Motors la werden über die Auspuffleitung 7 und das Auspuffrohr 8 in die Abgasturbine 9 des Turboladers 11 geführt, von hier werden die Gase über die Auspuffleitung 13 ins Freie geführt. Der von der Turbine 9 her angetriebene Turbokompressor 5 saugt die Frischluft über die Frischluft-Ansaugleitung 12, über den hier nicht dargestellten Luftfilter an; die komprimierte Luft wird über die Druckleitung 3 in das gemeinsame Saugrohr 4 und über die Ansaugleitungen 2 in die Zylinder I-VI eingeführt. In den Räumen 29 und 40 des Regelventils herscht der gleiche Druck wie im gemeinsamen Saugrohr 4. Daraus ergibt sich, dass sich das Verschlusselement 25 vom Ventilsitz 23a erhebt und Frischluft in den Abblasraum 26 einlässt; dies findet dann statt, wenn die resultierende Kraft der auf der mit dem Aufladedruck belasteten Stirnfläche 25a, an der Differenz der Stirnseiten 30a und 30b, sowie auf der Stirnseite 32a entstehenden Kräfte die Vorspannkraft der Feder 34 überschreitet. In der Praxis behält das Regel ventil 14 den durch die Vorspannung der Feder 34 eingestellten Aufladungsdruckwert innerhalb 3-4%; um dies zu erreichen, wird Frischluft in der erforderlichen Menge herausgelassen. Aus dem Abblasraum 26 wird die Frischluft über eine Rohrleitung 15 der Auspuffrohrleitung 13 zugeführt, wodurch das Auspuffgas verdünnt wird. Das Ansprechen des Regelventils 14, bzw. das Öffnen auf Wirkung des Aufladedruckwertes kann unter Zuhilfenahme der Stellschraube 37a geregelt werden. Mit Hinsicht darauf, dass die eine, die Gleichgewichtsstellung des Verschlusselements bestimmende Fläche, und zwar die Stirnseite 32a, durch den jeweiligen atmosphärischen Druck belastet ist, hängt der Ansprech-Sch wellen wert des Regelventils 14 von der Betriebshöhe ab. Nimmt die Höhe ab, erhöht sich der Ansprech-Schwellenwert. Bei einem Dieselmotor ist die Erhöhung zulässig, hier wird der Luftüberschussfaktor grösser, wenn die eingespritzte Brennstoffmenge je Zyklus nicht erhöht und der zulässige Verbrennungs-Spitzendruck nicht überschritten wird.

Die Anwendung der beschriebenen Lösung bei einem Otto-Motor wird anhand der Figuren 2 und 4 veranschaulicht. In Figur 2 ist die Anordnung eines Sechszylinder-Reihen-Otto-Motors schematisch dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass das Auspuffsystem und der Turbolader 11 des Otto-Motors mit denen des Dieselmotors (siehe Figur 1) übereinstimmt. Ein Unterschied besteht nur bei dem die Frischluft einspeisenden System. Der Druckstutzen 6 des Turbokompressors 5 ist über die Druckleitung 3 mit dem Sammelbehälter 20 verbunden, der sich über das Saugrohr 19 der gemeinsamen Saugleitung anschliesst. In dem Saugrohr 19 sind das Drosselventil 17 und der Zerstäuber 21

angeordnet. Die gemeinsame Saugleitung 18 wird über die Saugleitungen 2 mit den Zylindern I-VI verbunden. Am Sammelbehälter 20 ist das Regelventil 22 angeordnet, dessen unter Aufladedruck stehenden Räume über die Rohrleitung 16 mit der gemeinsamen Saugleitung 18 verbunden sind, der Abblasraum ist über die Rohrleitung 15 mit der Auspuffleitung 13 verbunden. Das Regelventil 22 ist in Figur 4 im Schnitt dargestellt. Mit der Ausnahme von zwei Bestandteilen stimmt das Regelventil 22 mit dem in der Figur 2 dargestellten und vorher beschriebenen Regelventil 14 überein. Als neues Element des Regelventils 22 ist eine Druckdose 44 mit einem geschlossenen Raum vorgesehen, wobei die eine sich bewegende Wand 45 auf dem Federteller 34, und die Wand 46 auf der Stellschraube 37b abstützen. Die Druckbuchse 44 mit dem geschlossenen Raum dient zur Wahrnehmung des atmosphärischen Druckes, wobei ihre durch die Wände 45 und 46 bestimmte Länge sich in Abhängigkeit des atmosphärischen Druckes ändert, so z.B. nimmt die Länge bei einem Druckabfall zu. Die in dem Regelventil 22 eingebaute Druckbuchse erhöht die Vorspannung der Feder 34 in einem mit der Zunahme der Höhe über der Meereshöhe proportionalen Masse, wodurch der Ansprech-Schwellenwert des Regelventils 22 von der Höhe unabhängig ist.

Bei dem Otto-Motor lb wird ein Turbolader angewendet, bei dem die gelieferte Luftmenge bei der geplanten, maximalen Betriebshöhe über der Meereshöhe (z.B. H = 5000 m), in dem für die betriebsmässige Inanspruchnahme geeigneten, niedrigsten Drehzahlbereich des Motors, mit dem Frischgasbedarf des Motors lb gleich ist. Dieser Drehzahlbereich liegt bei dem, als Beispiel dienenden Kraftfahrzeugmotor mit 61 Zylinderrauminhalt, und einer nominellen Motordrehzahl von 3200 U/Minute zwischen 1800 und 2000 U/Minute. Wenn die Drehzahl des Motors lb sich erhöht, nimmt die Menge der von dem Turbolader 11 gelieferten Luft und das Druckverhältnis zu, wodurch der Aufladungsdruck den zulässigen maximalen Wert rapide erreicht. Sobald der Druck der von dem Turbolader 11 geförderten Frischluft den zulässigen maximalen Wert erreicht, wird ein Teil der geförderten Frischluftmenge durch das Regelventil 22 ausgelassen, wodurch der Aufladedruck sich auf den zulässigen maximalen Wert einstellt.

Bei einem auf der die geplante maximale Betriebshöhe unterschreitenden Höhe vor sich gehenden Betrieb öffnet - in der Abhängigkeit der Änderung des spezifischen Gewichtes der atmosphärischen Luft - das die Frischluft auslassende Regelventil bei einer niedrigeren Drehzahl des Motors. Daraus ergibt sich, dass bei einem auf der Meereshöhe (H 0 m) vor sich gehenden Betrieb eine grössere Menge von Frischluft abzulassen ist als bei höheren Betriebshöhen. Die Menge der abzulassenden Frischluft kann max. 25% der von dem Turbolader 11 gelieferten Luftmenge betragen. Bei der Anwendung der beschriebenen Lösung kann der Brennstoffzerstäuber oder die Einspritzdüse innerhalb des das Frischgas liefernden Systems ausschliesslich in der Strecke zwischen dem die Luft auslassenden Regelventil 22 und den Motorzylindern I-VI angeordnet werden.

Eine Vorrichtung welche zu einem Otto-Motor sich eignet, ist in den Figuren 2 und 4 dargestellt. In den Vorangehenden wurden schematische Ausführungen beschrieben.

Bei einem Otto-Motor eines LKW, dessen nominale Drehzahl 3200 U/Min beträgt, liegt der für eine betriebsmässige Inanspruchnahme geeignete, niedrigste Drehzahlbereich -unter dem Detonationsgrenzwert - zwischen 1800 und 2000 U/Minute.

Die Wirkungsweise der in den Figuren 2 und 4 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:

Die Auspuffgase des Motors lb werden über die Auspuffleitung 7 und das Auspuffrohr 8 in die Auspuffturbine 9 des

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Turboladers 11 geführt. Der durch die Auspuffturbine 9 angetriebene Turbokompressor 5 saugt die Frischluft über die Frischluftleitung-Ansaugleitung 12, über den hier nicht dargestellten Filter an. Die komprimierte Luft wird in den Sammelbehälter 20 eingepresst. In der Abhängigkeit der Stellung des Regelventils 22 gelangt die gesamte Luftmenge oder ein Teil davon über das Saugrohr 19 und den Zerstäuber 21 in die gemeinsame Saugleitung 18, und über die Ansaugleitungen 2 in die Zylinder I-VI. Die Motorleistung wird unter Zuhilfenahme des Drosselventils 17 geregelt. Der in den Räumen 29 und 40 des Regelventils 22 herrschende Druck entspricht demjenigen, welcher in der gemeinsamen Ansaugleitung herrscht. Daraus ergibt sich, dass das Verschlusselement 25 von dem Ventilsitz 23a erhebt und Frischluft in den Abblasraum 26 einlässt, wenn die resultierende Kraft der auf der mit Aufladedruck belasteten Stirnplatte 25a, an der Differenz der Stirnseiten 30a und 30b, sowie an der Stirnseite 32a entstehenden Kräfte die Spannkraft der Feder 34 überschreitet. Das in der Praxis angewendete Regelventil 22 behält den unter Zuhilfenahme der Einstellschraube 37b eingestellten Druckwert innerhalb 3-4% und die Frischluft wird dementsprechend ausgelassen. Die aus dem Abblasraum 26 ausgelassene Frischluft gelangt über die Rohrleitung 15 in die Auspuffleitung 13, wodurch das Auspuffgas verdünnt wird. Das Ansprechen des Regelventils 22 auf den Aufladedruck, bzw. auf den Öffnungsdruckwert wird durch die Stellschraube 37b geregelt. Die Druckdose 44 mit dem geschlossenen Raum korrigiert in der Abhängigkeit des atmosphärischen Druckes den Ansprechschwellenwert. Das Mass der Korrektur wird von der Charakteristik der Druckdose 44 mit geschlossenem Raum bestimmt.

s Die Stirnseite 32a des Verschlusslements 25 wird von dem jeweiligen atmosphärischen Druck beeinflusst; um den Absolutwert der Ansprechwelle unabhängig von der Betriebshöhe auf einem konstanten Wert behalten zu können, wird bei unserem Ausführungsbeispiel eine Druckbuchse 44 angelo wendet, deren Charakteristik der der Höhenänderung zugeordneten Druckänderung annähert. Dadurch kann es vermieden werden, dass bei der Abnahme der Betriebshöhe eine Detonationserscheinung in dem Motor lb auftrete. In der Abhängigkeit der gewählten Charakteristik der Druck-ls dose 44 mit geschlossenem Raum kann ein Regelventil 22 ausgestaltet werden, welches in der Abhängigkeit der Höhe bzw. des atmosphärischen Druckes sich ändernden Ansprech-Druckschwellenwert ergibt, wobei das erwähnte Regelventil mit den Luftabsorptionseigenschaften eines gege-20 benen Motors koordiniert werden kann. Eine derartige Lösung kann eventuell auch bei einem Dieselmotor zweckdienlich sein, wenn der Motor bei der Abnahme der Betriebshöhe den zulässigen maximalen Verbrennungsspitzenwert erreicht; in diesem Fall wird vorzugsweise auch bei dem Die-25 selmotor ein mit einer gegenüber dem atmosphärischen Druck empfindlichen Druckdose 44 versehenes Regelventil angewendet.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

635895 PATENTANSPRÜCHE

1. Verbrennungsmotor mit einem Turbolader, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ansaugrohr der Zylinder (I-VI) und der Auspuffleitung des Turboladers (11) ein Regel ventil (14,22) angeordnet ist, dessen als Druckfühler ausgebildeter Innenraum mit dem Ansaugrohr (4,18) der Zylinder in Verbindung steht, um bei steigender Drehzahl und beim Überschreiten eines eingestellten Druckes den vom Turbolader gelieferten Luftüberschuss abzubauen.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (14) mit einem Verschlusselement (25) versehen ist, das mit einer Feder (34) belastet ist, und dass das Verschlusselement (25) zwei hintereinander angeordnete, bewegbare Teile (30,32) aufweist, wobei der eine Teil (32) einen ersten unter atmosphärischem Druck stehenden Raum (35) von einem zweiten, unter Aufladedruck stehenden Raum (29,40) trennt und der andere Teil (30) mit seinen beiden Seitenflächen (30a, 30b) im zweiten Raum (29, 40) angeordnet ist, und dass die eine Seitenfläche (30a) grösser ist als die andere Seitenfläche (30b).

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, insbesondere Dieselmotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (34) mittels einer mit Gewinde versehenen Stellschraube (37a) unter einer variablen Vorspannung steht.

4. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, insbesondere Otto-Motor, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (34) durch eine sich bewegende Wand (45) einer Druckdose (44) abgestützt ist.

5. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der durch den atmosphärischen Druck belasteten Fläche (32a) des als Differentialkolben ausgestalteten Verschlusselementes (25) des Regelventils (22) das Mass der Änderung der auf die Feder (34) durch die Druckdose (44) mit der bewegbaren Wand ausgeübten Vorspannkraft der Belastung entspricht, welche durch die Luftdruckänderung entsteht.

6. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Raum (29,40) im Regelventil (14,22) mittels einer Rohrleitung (16) mit einer gemeinsamen Saugleitung (18) des Frischluftsystems verbunden ist.

7. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Brennstoff zuführende Einheit (21) zwischen den Zylindern (I-IV) und dem Regelventil (22) innerhalb des Frischluftsystems angeordnet ist.

8. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablassraum (26) des Regelventils (14,22) mit dem stromabwärts des Turboladers (11) gelegenen Abschnitt einer Auspuffleitung (13) über eine Rohrleitung (15) verbunden ist.