DE1084081B - Exhaust engine braking device for four-stroke internal combustion engines with exhaust gas turbocharging - Google Patents
Exhaust engine braking device for four-stroke internal combustion engines with exhaust gas turbochargingInfo
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- DE1084081B DE1084081B DEST15024A DEST015024A DE1084081B DE 1084081 B DE1084081 B DE 1084081B DE ST15024 A DEST15024 A DE ST15024A DE ST015024 A DEST015024 A DE ST015024A DE 1084081 B DE1084081 B DE 1084081B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
- F02D9/06—Exhaust brakes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auspuffbremseinrichtung für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung und-mit je nach der Zylinderzahl wenigstens zwei von den Zylinderauslaßöffnungen zur Turbine führenden, vor der Turbine absperrbaren Auspuffleitungen. Für den Betrieb derartiger Abgasturbinen wird im wesentlichen die kinetische Energie des Abgasstroms ausgenützt. Es soll daher zur Verringerung von Energieverlusten das Volumen der Auspuffleitung vor der Turbine möglichst klein sein und es müssen je nach der Zylinderzahl und der Zündfolge zwei oder mehrere Auspuffleitungen vorgesehen werden, damit sich die Auspuffströme von den Zylindern zur Turbine nicht gegenseitig stören. Eine gute Wirkung einer Auspuffbremse bedingt dagegen ein möglichst großes Volumen des Aufnahmeraums vor dem Absperrorgan der Auspuffleitung, dem die Abgasströme möglichst aller Zylinder zugeleitet werden sollen. Es ist nämlich für eine starke Bremswirkung ein hoher Auspuffgegehdruck erforderlich, der nur durch Zusammenarbeit möglichst aller Zylinder bei großem Aufnahmevolumen erreicht werden kann. Eine Erweiterung des Aufnahmevolumens durch Verlegung der Absperrorgane der Auspuffleitung hinter die Turbine ist praktisch undurchführbar, da die Abtlichtungen der Turbine dem hohen Druck nicht standhalten und Ölverluste eintreten. Die Forderungen zur weitgehenden Ausnützung der Energie der Auspuffgase durch die Abgasturbinen stehen also gerade im Gegensatz zu den für eine gute Bremswirkung gestellten Bedingungen.The invention relates to an exhaust braking device for four-stroke internal combustion engines with exhaust gas turbocharging and with at least two of the cylinder outlet openings depending on the number of cylinders Turbine leading exhaust lines that can be shut off in front of the turbine. For the operation of such exhaust gas turbines the kinetic energy of the exhaust gas flow is essentially used. It is therefore intended to reduce of energy losses, the volume of the exhaust line upstream of the turbine must be as small as possible and depending on the number of cylinders and the firing order, two or more exhaust pipes must be provided so that the exhaust flows from the cylinders to the turbine do not interfere with each other. A good The effect of an exhaust brake, on the other hand, requires the largest possible volume of the receiving space the shut-off device of the exhaust line, to which the exhaust gas flows from as many cylinders as possible are fed should. It is namely a high exhaust back pressure is required for a strong braking effect, the only can be achieved through the cooperation of as many cylinders as possible with a large intake volume. An expansion of the intake volume by relocating the shut-off devices of the exhaust line behind the turbine is practically impracticable because the turbine lights cannot withstand the high pressure and oil losses occur. The demands for extensive utilization of the energy of the exhaust gases by the exhaust gas turbines are exactly the opposite of those used for a good braking effect Conditions.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen Auspuffbremseinrichtung, die ohne Beeinträchtigung der Turbinenleistung eine starke Bremswirkung ergibt.The aim of the invention is to provide a simple exhaust braking device which is free from impairment the turbine power gives a strong braking effect.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der während des Turbinenbetriebs zur Aufnahme der Abgase je Auspufftakt vorhandene Raum vor den Auspufföffnungen für den Bremsvorgang durch Verbindung der Auspuffleitungen untereinander oder mit einer zusätzlichen Kammer vergrößerbar ist. Demnach bleibt die zur Erzielung einer hohen Turbinenleistung erforderliche Gesamtanordnung gewahrt, dennoch aber wird eine gegenüber den bekannten Ausführungen bedeutend erhöhte Bremswirkung erzielt, da während der Bremsung das Aufnahmevolumen vergrößert ist, also Zylinder in einen gemeinsamen Kaum ausschieben und somit die Voraussetzungen zur Erzielung eines hohen und gleichmäßigen Auspuffgegendrucks erfüllt sind. Es kann für jede Auspuffleitung eine eigene und auf das erforderliche Volumen abgestimmte zusätzliche Kammer vorgesehen sein. Günstiger ist es jedoch, eine gemeinsame zusätzliche Kammer für die einzelnen Auspuffleitungen anzuordnen, Auspuff-Motorbrems einrichtungThe invention consists essentially in the fact that the during turbine operation to accommodate the Exhaust gases for each exhaust stroke available space in front of the exhaust openings for the braking process through connection the exhaust lines can be enlarged with one another or with an additional chamber. Therefore the overall arrangement required to achieve a high turbine output is retained, nevertheless but a significantly increased braking effect compared to the known designs is achieved, because the receiving volume is increased during braking, so cylinders in a common barely push out and thus the prerequisites for achieving a high and even exhaust back pressure are fulfilled. Each exhaust line can have its own and tailored to the required volume additional chamber may be provided. However, it is cheaper to have a common additional chamber to arrange for the individual exhaust lines, exhaust engine braking device
für Viertakt-Brennkraftmaschinenfor four-stroke internal combustion engines
mit Abgasturboaufladungwith exhaust gas turbocharging
Anmelder:Applicant:
Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft,
Steyr (Österreich)Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft,
Steyr (Austria)
Vertreter: Dipl.-Ing. F. Schnell, Patentanwalt,
Ingolstadt/Donau, Feselenstr. 52Representative: Dipl.-Ing. F. Schnell, patent attorney,
Ingolstadt / Danube, Feselenstr. 52
Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 22. Mai 1958Claimed priority:
Austria from May 22, 1958
Dipl.-Ing. Gerhard Götz und Dipl.-Ing. Hans Tomala,Dipl.-Ing. Gerhard Götz and Dipl.-Ing. Hans Tomala,
Steyr (Österreich),
sind als Erfinder genannt wordenSteyr (Austria),
have been named as inventors
so daß diese über die Kammer miteinander verbunden sind. Wegen der bei Kraftfahrzeugen meist sehr beengten Einbauverhältnisse ist jedoch die unmittelbare Verbindung der Auspuffleitungen untereinander am zweckmäßigsten, zumal sich auch eine wesentliche Verringerung des Bauaufwands ergibt. Bei der unmittelbaren Verbindung der Auspuff leitungen wird eine ausreichende Vergrößerung des Auf nehmer raums erzielt, da für jeden Auspuffvorgang das Volumen beider bzw. aller Auspuffleitungen zur Druckspeicherung zur Verfügung steht, wogegen bisher immer nur eine Auspuffleitung als Aufnehmerraum dient.so that these are connected to one another via the chamber. Because of the mostly very cramped conditions in motor vehicles Installation conditions, however, is the direct connection between the exhaust lines most expedient, especially since there is also a significant reduction in construction costs. At the immediate Connection of the exhaust lines will increase the intake space sufficiently achieved because for each exhaust process the volume of both or all exhaust lines for pressure storage is available, whereas so far only one exhaust line has served as a pick-up space.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zwischen den Auspuffleitungen eine verschließbare Verbindungsöffnung vorgesehen, wobei das Verschlußorgan der Verbindungsöffnung durch ein Gestänge od. dgl. mit den Absperrorganen der Auspuffleitungen derart gekuppelt ist, daß es bei geöffneten Absperrorganen seine Schließstellung einnimmt, so daß die Trennung der Auspuffleitungen im üblichen Fahrbetrieb und ihre Verbindung im Bremsbetrieb gewährleistet ist. Die Auspuffleitungen liegen unmittelbar aneinander und die verschließbare Verbindungsöffnung in der Trennwand bringt keine merkbare Vergrößerung des schädlichen Raums mit sich.In a further embodiment of the invention, there is a closable connection opening between the exhaust lines provided, wherein the closure member of the connection opening od by a linkage. Like. is coupled to the shut-off devices of the exhaust lines in such a way that it is when the shut-off devices are open assumes its closed position, so that the separation of the exhaust lines in normal driving and their connection is guaranteed during braking. The exhaust lines are directly adjacent to one another and the closable connection opening in the partition wall does not noticeably increase the size of the harmful space with it.
Um möglichst gleich lange Wege der Gasströme zum gemeinsamen Aufnahmeraum zu erreichen, ist erfindungsgemäß die Verbindungsöffnung etwa in derIn order to achieve the same length of paths for the gas streams to the common receiving space as possible, this is according to the invention the connection opening approximately in the
009 547/120009 547/120
Mitte der Zylinderreihe angeordnet. Eine besonders einfache und zweckmäßige Konstruktion ergibt sich, wenn die Verschluß- bzw. Absperrorgane der Verbindungsöffnung und der Auspuffleitungen als auf parallelen Achsen gelagerte Klappen ausgebildet sind, die bei geschlossener Verbindungsöffnung bzw. geöffneten Auspuffleitungen in Parallelebenen liegen.Arranged in the middle of the cylinder bank. A particularly simple and practical construction results, if the closure or shut-off elements of the connection opening and the exhaust lines are on parallel axes mounted flaps are formed, which open when the connection opening is closed or open Exhaust lines lie in parallel planes.
Bei mehrzylindrigen, schlitzgesteuerten Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung ist es bereits bekannt, die Auspuff stutzen je zweier Zylinder, deren Zündabstand nicht kleiner als 90° ist, durch eine Querleitung zu verbinden und in der Verbindungsleitung eine Drosselklappe od. dgl. vorzusehen. Durch diese Maßnahme soll der vor dem Turbineneinlaß entstehende Druckberg durch die Auspuffleitung zurück über die Verbindungsleitung in einen Stutzen mit geringem Druck und in die dem Stutzen nachgeschaltete Turbine bzw. Turbinenkammer wandern, wodurch das Abklingen des Druckbergs beschleunigt und gleichzeitig die in den Abgasen vorhandene Energie besser ausgenützt wird. Mit der bekannten Einrichtung wird also ein ganz anderer Zweck angestrebt und erreicht. Es ist ferner bekannt, bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Auspuffleitungen in letzteren Absperrorgane vorzusehen, die als auf parallelen Achsen gelagerte Klappen ausgebildet sind und in ihren verschiedenen Stellungen in Parallelebenen liegen. Hierbei ist aber weder eine Abgasturboaufladung noch eineAuspuff-Motorbremseinrichtung vorgesehen, und die Klappen in den Auspuffleitungen dienen lediglich dazu, die Lichtweite der Auspuffleitungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit zu verändern, um von der Auspuffseite her die Spülung zu beeinflussen.In multi-cylinder, slot-controlled two-stroke internal combustion engines with exhaust gas turbocharging, it is already known that the exhaust pipe supports two cylinders each, whose ignition distance is not less than 90 °, to be connected by a cross line and in the connecting line a throttle valve or the like to be provided. By this measure, the before Turbine inlet resulting pressure mountain through the exhaust line back via the connecting line in a nozzle with low pressure and into the turbine or turbine chamber downstream of the nozzle migrate, whereby the subsidence of the pressure mountain accelerates and at the same time those present in the exhaust gases Energy is better used. With the well-known facility, it becomes a completely different one Purpose sought and achieved. It is also known in internal combustion engines with multiple exhaust lines to provide shut-off devices in the latter, which are designed as flaps mounted on parallel axes and in their different positions lie in parallel planes. Here, however, there is neither exhaust gas turbocharging an exhaust engine braking device is also provided, and the flaps in the exhaust pipes serve only to adjust the clearance of the exhaust pipes depending on the respective To change the flow rate in order to influence the scavenging from the exhaust side.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is shown, for example, namely shows
Fig. 1 den Teil einer Auspuffanlage vor der Abgasturbine schematisch im Schaubild, undFig. 1 shows the part of an exhaust system in front of the exhaust gas turbine schematically in the diagram, and
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 im größeren Maßstab.Fig. 2 is a cross-section along the line H-II of Fig. 1 on a larger scale.
Mit 1, 2, 3 und 4 sind die Auslaßöffnungen der vier Zylinder einer Viertakt-Brennkraftmaschine bezeichnet, wobei für die Auslaßöffnungen 1 und 4 eine gemeinsame Auspuffleitung 5 und für die Auslaßöffnunnen 2 und 3 eine gemeinsame Auspuffleitung 6 vorgesehen sind. In den beiden Auspuffleitungen 5 und 6 ist knapp vor der (nicht dargestellten) Abgasturbine je eine Auspuffklappe 7 und 8 angeordnet. Mit 9 ist eine etwa in der Mitte der Zylinderreihe angeordnete Verbindungsöffnung zwischen den beiden Auspuffleitungen 5 und 6 bezeichnet, die durch eine Klappe 10 verschlossen werden kann. Die Klappen 7 und 8 befinden sich jeweils in Öffnungsstellung, wenn die Klappe 10 geschlossen ist und umgekehrt. Die Klappen 7 und 8 und die Klappe 10 sind durch ein Gestänge 11 miteinander gekuppelt und werden gemeinsam betätigt. Es ist ersichtlich, daß die Achsen 12, 13 und 14 der Klappen 7, 8 und 10 parallel angeordnet sind und daß diese Klappen beim üblichen Fahrbetrieb in parallelen Ebenen liegen.With 1, 2, 3 and 4 the exhaust ports of the four cylinders of a four-stroke internal combustion engine are designated, a common exhaust line 5 for the outlet openings 1 and 4 and a common exhaust line for the outlet openings 2 and 3 a common exhaust line 6 are provided. In the two exhaust lines 5 and 6 an exhaust flap 7 and 8 is arranged just in front of the exhaust gas turbine (not shown). With 9 is a connection opening between the two exhaust lines arranged approximately in the middle of the cylinder row 5 and 6, which can be closed by a flap 10. The flaps 7 and 8 are each in the open position when the flap 10 is closed and vice versa. the Flaps 7 and 8 and the flap 10 are coupled to one another by a linkage 11 and become common actuated. It can be seen that the axes 12, 13 and 14 of the flaps 7, 8 and 10 are arranged in parallel are and that these flaps are in parallel planes during normal driving.
Claims (4)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 004 861;
USA.-Patentschrift Nr. 2 717 583.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 004 861;
U.S. Patent No. 2,717,583.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT1084081 | 1958-05-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1084081B true DE1084081B (en) | 1960-06-23 |
Family
ID=599733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST15024A Pending DE1084081B (en) | 1958-05-22 | 1959-04-17 | Exhaust engine braking device for four-stroke internal combustion engines with exhaust gas turbocharging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1084081B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3591959A (en) * | 1968-08-07 | 1971-07-13 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Engine exhaust gas braking |
EP0260582A1 (en) * | 1986-09-13 | 1988-03-23 | Yamaha Motor Co., Ltd. | Exhaust control device of engine |
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US2717583A (en) * | 1951-11-09 | 1955-09-13 | Maybach | Control system for internal combustion engines |
DE1004861B (en) * | 1955-02-03 | 1957-03-21 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Multi-cylinder, slot-controlled two-stroke internal combustion engine with exhaust gas turbocharging |
-
1959
- 1959-04-17 DE DEST15024A patent/DE1084081B/en active Pending
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