-
Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Zweitaktbrennkraftmaschinen
der Art, wie sie zum Antrieb von Wasserfahrzeugen benutzt werden.
-
Es ist bereits bekannt, eine Zweitaktbrennkraftmaschine so auszubilden,
daß Spülluft und Verbrennungsluft durch einen Kompressor des Verdrängungstyps, z.
B. einen Kolbenkompressor, geliefert werden, welcher durch die Maschine mechanisch
angetrieben wird und so angeordnet ist, daß er seine Luftzufuhr von einem Turbogebläse
erhält, welches durch die Abgase der ',Maschine angetrieben wird. Bei einer solchen
Konstruktion muß die gesamte der -Maschine zugeführte Luft durch den Kompressor
des Verdrängungstyps hindurchgehen, was zur Folge hat, daß dieser Kompressor hinreichend
groß sein muß, um die gesamte Spülluft und Verbrennungsluft auch dann hindurchzulassen,
wenn die Maschine mit voller Leistung läuft, wobei die Abgasturbine genügend Energie
erzeugen kann, um wenigstens einen großen Teil der Luft direkt zu liefern. In diesem
Falle muß also der Kompressor unnötig groß ausgebildet werden.
-
Bei einer anderen bekannten Konstruktion kann ein von der Maschine
angetriebener Kompressor bei voller Belastung außer Betrieb gesetzt werden; das
Turbogebläse kann dabei die Maschine direkt mit Luft versorgen. Bei dieser Konstruktion
muß das Turbogebläse in der Lage sein, den gesamten Luftbedarf bei voller Belastung
zu liefern, wobei das Turbogebläse nicht auch dazu dienen kann, um dem mechanisch
getriebenen Kompressor erforderlichenfalls vorverdichtete Luft zuzuführen. Folglich
muß das Turbogebläse hinreichend groß ausgebildet sein, um den gesamten I..uftbedarf
bei geeignetem Druck zu liefern.
-
Gemäß der Erfindung wird eine Zweitaktbrennkraftmaschine vorgeschlagen,
welcher Spülluft und Verbrennungsluft durch einen Kompressor des Verdrängungstyps
zugeführt wird, der durch die Maschine angetrieben und so angeordnet ist, daß er
von einem von den Abgasen der -Maschine angetriebenen Turbogebläse geförderte Luft
ansaugt. Eine derartige Zweitaktbrennkraftmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie mit einer mit einem Rückschlag-Ventil ausgestatteten, den Kompressor des Verdrängungstyps
umgehenden Leitung versehen ist. Die Anordnung einer solchen ventilgesteuerten Umgehungsleitung
bietet die Vorteile, daß während des Anlassens und des Langsamlaufes der Maschine
die gesamte Luft durch den Kompressor geliefert werden kann und daß bei höheren
Drehzahlen die Luft teilweise durch den Kompressor und teilweise durch das Turbogebläse
geliefert werden kann. Folglich braucht der Kompressor nur eine Größe aufzuweisen,
die ausreicht, um die -Maschine beim Anlassen und Langsamlauf mit Luft zu versorgen;
er kann indes auch zur Luftzufuhr bei allen Drehzahlen beitragen. Die Verwendung
eines Kompressors des Verdrängungstyps bietet ferner den Vorteil, daß die Luft während
des Startens und beim Langsainlauf der Maschine zwangläufig zugeführt wird.
-
Es ist zwar bekannt, eine Maschine mit zwei Gebläsen vorzusehen, welche
die Maschine parallel mit Luft versorgen. Die vorliegende Erfindung weist gegenüber
einer derartigen Anordnung indes den Vorteil auf, daß bei mittleren Drehzahlen das
Turbogebläse dazu dient, dem Kompressor vorverdichtete Luft -zuzuführen und somit
den Druck und das Volumen der der Maschine zugeführten Luft zu erhöhen.
-
Zwischen dem von den Abgasen angetriebenen Turbogebläse und dem mechanisch
angetriebenen Kompressor kann ein Zwischenkühler vorgesehen sein, um die durch das
Turbogebläse gelieferte Luft zu kühlen, bevor sie in den mechanisch angetriebenen
Kompressor eintritt.
-
Die mechanisch angetriebenen Kompressoren können doppeltwirkend mit
hin- und hergehenden Kolben oder auch mit umlaufenden Kolben, z. B. als Rootsgebläse,
ausgestaltet sein. Dabei können sie durch Übersetzungen oder Ketten von der Kurbelwelle
aus oder einer anderen, von der Kurbelwelle angetriebenen
Welle
getrieben werden. Solche Drehkolbenkompressoren können auf der Hinterseite der Maschine,
z. B. im mittleren Teil oder an beiden Enden in ähnlichen Stellungen wie die Kompressoren
mit hin- und hergehenden Kolben, angeordnet werden.
-
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer einfach-,virkenden Vierzylinderzweitaktmaschine
mit gegenläufigen Kolben; Fig. 2 zeigt die gleiche Maschine in Draufsicht; Fig.3
ist eine Längsansicht einer einfachwirkenden Sechszylinderzweitaktmaschine mit gegenläufigen
Kolben; Fig.4 zeigt in Draufsicht eine weitere einfachwirkende Sechszylinderzweitaktmaschine
mit gegenläufigen Kolben.
-
Gemäß der ersten, in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform
handelt es sich um eine einfachwirkende Zweitaktmaschine mit gegenläufigen Kolben.
Dieselbe besitzt zwei Kompressoren 1, 2 mit hin- und hergehenden Kolben, die durch
Gestänge 3 von den Kreuzköpfen 4 der Zylinder 6, 7 der Maschine angetrieben werden.
Die Kompressoren 1, 2 blasen Luft in das 1Zaschinengehäuse 16 ein, von dem aus die
Luft in die Zylinder eintritt. Mit der Maschine ist ferner ein vom Abgas getriebenes
Turbogebläse 8 verbunden, das durch die Abgase aller Zylinder der Maschine beaufschlagt
wird. Die Gase werden durch Leitungen 9 und 10 nach der Turbinenseite des Turbogebläses
geleitet. Die von der Gebläseseite des Turbogebläses gelieferte Luft wird durch
eine Zuführungsleitung 11 und einen Zwischenkühler 12 nach einem Verteiler 13 geführt,
der den gemeinsamen Einlaß zu den mechanisch angetriebenen Kompressoren 1 und 2,
die hin- und hergehende Kolben besitzen, bilden.
-
Eine Nebenleitung 14 ist vorgesehen, die um die Kompressoren 1 und
2 herumführt, wie in Fig. 2 in strichpunktierten Linien dargestellt. Diese Leitung
ist mit einem Rückschlagventi115 versehen, das durch eine Feder oder durch sein
eigenes Gewicht in geschlossener Stellung gehalten wird und das sich öffnet, wenn
der Druck auf die Turbogebläseseite der Leitung 14 den Druck im Maschinengehäuse
16 übersteigt.
-
Gemäß Fig.3 besitzt die dort dargestellte Sechszylinderzweitaktmaschine
mit gegenläufigen Kolben drei Kompressoren 20, 21, 22 mit hin- und hergehenden Kolben,
die durch Gestänge von den Kreuzköpfen 23, 24, 25 der dreier Zylinder angetrieben
werden. Die Maschine ist mit zwei Turbogebläsen 26, 27 versehen, die durch die Abgase
jedes Satzes von je drei Zylindern angetrieben werden. Die Abgase lverden durch
die Leitungen 28, 29 nach dem Turbinenende der Turbogebläse 26, 27 geführt. Die
durch die Gebläseseite des Turbogebläses 26 gelieferte Luft wird durch eine Leitung
30 nach dem Verteiler 31 und die von dem Turbogebläse 27 gelieferte Luft
durch eine Leitung 32 in einen Verteiler 31 geliefert. Der Verteiler 33. wirkt als
Luftv orratsbehälter und beliefert die mechanisch angetriebenen Kompressoren 20,
21, 22. Zwischen den Turbogebläsen 26, 27 und dem Verteiler 31 sind Zwischenkühler
33134 vorgesehen, um die Luft zwischen diesen Turbogebläsen und den Kompressoren
20, 21, 22 zu kühlen. In strichpunktierten Linien sind ferner Nebenleitungen 35,
36 dargestellt, in denen Rückschlagventile 37, 38 angeordnet sind. Die Nebenleitungen
sind zwischen den Speiseleitungen 30 und 32 und dem Maschinengehäuse 39 angeordnet,
um zusätzliche Luft aus den Turbogebläsen 26, 27 in das Maschinengehäuse 39 zu leiten;
ohne daß diese durch die mechanisch angetriebenen Kompressoren 20, 21, 22 hindurchzugehen
braucht.
-
Gemäß Fig. 4 ist eine Sechszylinderzweitaktmaschine mit gegenläufigen
Kolben mit mechanisch angetriebenen Kompressoren 40, 41, 42 versehen, die mit hin-und
hergehenden Kolben arbeiten. Die Kompressoren werden durch ein Gestänge von der
Maschine aus angetrieben. Die Maschine selbst ist mit einem senkrecht angeordneten
Turbogebläse 45 ausgestattet, das auf der Rückseite im mittleren Teil der Maschine
angeordnet ist und durch die Abgase mehrerer Zylinder, die ihm durch Leitungen 44,
45, 46 zugeführt werden, betrieben wird. Die durch die vom Gebläse durch die Leitung
47 gelieferte Luft geht durch einen Zwischenkühler 48 nach einem Verteiler 49, von
dem aus die mechanisch angetriebenen Kompressoren 40, 41, 42 ihre Betriebsluft erhalten.
Dieser Verteiler ist so gestaltet, daß er als Luftvorratsbehälter dienen kann, um
Druckschwankungen auszugleichen. Die mechanisch angetriebenen Kompressoren liefern
ihre Luft an das Maschinengehäuse 51, das als Vorratsbehälter für die denMaschinenzylindern
zuzuführendeLuftmenge dient. Es ist ferner eine von dem Luftverteiler 49 in das
Gehäuse 51 der Maschine führende Nebenleitung 50 vorgesehen, die mit einem Rückschlagventil
52 ausgestattet ist, so daß Luft unmittelbar von dem Turbogebläse an das Gehäuse
51 geführt werden kann, ohne daß sie durch die Kompressoren 40, 41, 42 hindurchgeht.
-
Es ist zu beachten, daß in allen vorerwähnten Ausführungsbeispielen
die beim Anlaufen der Maschine mechanisch von der Maschine getriebenen Kompressoren
Luft durch den still stehenden oder langsam laufenden Rotor des Turbogebläses saugen.
Je mehr die Drehzahl des Turbogebläses sich mit der Vergrößerung des Volumens und
des Drucks der von der Maschine erzeugten Auspuffgase erhöht, steigt die Leistung
bzw. die den Kompressoren zugeführte Luftmenge, so daß damit auch die Menge und
der Druck der der Maschine zugeführten Luft wächst.