Aufgeladene Kolbenbrennkraftmaschine mit Abgasturbine Die Erfindung
bezieht sich auf aufgeladene Kolbenbrennkraftmaschinen mit Abgasturbine, insbesondere
Dieselmotor.Supercharged piston internal combustion engine with exhaust gas turbine The invention
relates to supercharged piston internal combustion engines with exhaust gas turbines, in particular
Diesel engine.
Es ist bereits bekannt, in die Auspuffleitung von Kolbenbrennkraftmaschinen
zwischen den Motor und die Turbine eine Ejektoreinrichtung vorzusehen. Auch ist
es bereits bekannt, den aus den Zylindern der Brennkraftmaschine austretenden Verbrennungsgasen
verdichtete Luft zuzuführen. Nach der Erfindung steht die Ejektorkammer bzw. die
Ejektorkammern über ein Rohr mit der die Abgase aus der Turbine abführenden Leitung
in Verbindung. Dieses hat den Vorteil, daß ohne besondere Zuführung von Frischluft
die Auspuffgase in erhöhtem Maße abgesaugt werden. Die Gesamtmenge der Auspuffgase
wird demnach erhöht und somit die Leistung gesteigert. 1n Verbindung mit dieser
Ausführungsform liegt es im Rahmen der Erfindung, die einzelnen Ejektorkammern untereinander
durch eine Leitung zu verbinden. Solche Verbindungsleitungen der einzelnen Ejektorkammern
untereinander sind an sich bekannt, so daß diese Maßnahme hier nur in Verbindung
mit dem Gegenstand des Hauptanspruches unter Schutz stehen soll.It is already known in the exhaust line of reciprocating internal combustion engines
to provide an ejector device between the engine and the turbine. Also is
it is already known, the combustion gases emerging from the cylinders of the internal combustion engine
to supply compressed air. According to the invention, the ejector chamber or the
Ejector chambers via a pipe with the pipe leading away the exhaust gases from the turbine
in connection. This has the advantage that there is no special supply of fresh air
the exhaust gases are extracted to a greater extent. The total amount of exhaust gases
is therefore increased and thus the performance increased. 1n connection with this
Embodiment, it is within the scope of the invention, the individual ejector chambers with each other
to be connected by a line. Such connecting lines of the individual ejector chambers
each other are known per se, so that this measure is only in connection here
with the subject matter of the main claim should be under protection.
Auch können erfindungsgemäß die Ejektordiffusoren mit einer bzw. mehreren
an sich bekannten Rückschlagklappen versehen sein. Das hat den Vorteil einer größeren
Stabilisierung der Druckwellen in der Sammelleitung, durch welche die Auspuffgase
des Motors zu der Turbine geleitet werden. Es ist bereits bekannt, die Ejektordiffusoren
in eine die Auspuffgase vom Motor zur Turbine abführende Sammelleitung ausmünden
zu lassen.According to the invention, the ejector diffusers can also have one or more
be provided known check valves. That has the advantage of a larger one
Stabilization of the pressure waves in the manifold through which the exhaust gases
of the engine can be directed to the turbine. It is already known the ejector diffusers
open into a collecting line leading away the exhaust gases from the engine to the turbine
allow.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt, wo Fig. 1 die Ansicht eines Mehrzylindermotors von der Seite der Auspuffleitung
im Teilschnitt zeigt; in Fig. 2 sehen wir die Ansicht von oben auf einen Teil des
Motors und Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch den Zylinderkopf des Motors mit
Auspuffleitung dar.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing
where Fig. 1 is a view of a multi-cylinder engine from the side of the exhaust line
shows in partial section; in Fig. 2 we see the top view of part of the
Engine and Fig. 3 shows a cross section through the cylinder head of the engine
Exhaust pipe.
An den Auspuffkanal 1 (Fig. 3) im Kopf 2 jedes Zylinders des
Motors ist anstatt der üblichen Zylinderleitung eine Ejektorvorrichtung E angeschlossen,
die aus einer Düse 4, einer Ejektorkammer 5 und aus einem Diffusor 6 besteht.
Die Düse 4 des Ejektors ist unmittelbar an den Auspuffkanal 1 im Zylinderkopf
angeschlossen, wogegen der Diffusor 6 des Ejektors mit seinem breiteren Ende in
die Sammelleitung 8
ausmündet, welche die Abgase aus allen Motorzylindern
zur Turbine 10 abführt. Die Mündungen der Eiektoren E in die Sammelleitung
8 sind mit einer Rückschlagklappe 18 versehen. Die Turbine 10 treibt
ein Turbogebläse an, welches dem Motor die erforderliche Spül- und Ladeluft liefert.
Die Ejektorkammern 5 sind untereinander durch eine Rohrleitung 12
verbunden,
welche verlängert und durch das Rohr 14
mit der die Abgase aus der Turbine
abführenden Leitung 16 verbunden ist.Instead of the usual cylinder line, an ejector device E, which consists of a nozzle 4, an ejector chamber 5 and a diffuser 6, is connected to the exhaust duct 1 (FIG. 3) in the head 2 of each cylinder of the engine. The nozzle 4 of the ejector is directly connected to the exhaust duct 1 in the cylinder head, whereas the wider end of the diffuser 6 of the ejector opens into the collecting line 8 , which discharges the exhaust gases from all engine cylinders to the turbine 10 . The mouths of the Eiectors E in the collecting line 8 are provided with a non-return valve 18 . The turbine 10 drives a turbo fan, which supplies the engine with the necessary scavenging and charge air. The ejector chambers 5 are connected to one another by a pipe 12 , which is elongated and connected by the pipe 14 to the pipe 16 discharging the exhaust gases from the turbine.
Nach dem öffnen des Auspuffventils strömt die Abgaswefle durch den
Kanal 1 im Zylinderkopf direkt in die Düse 4 des Ejektors E. Durch den Gasauslauf
von erhöhter Geschwindigkeit aus der Düse 4 und durch den in der Ejektorkammer
5 entstandenen Unterdruck wird ein Teil der Abgase aus der Auspuffleitung 16 hinter
der Turbine 10 angesaugt. Durch die gegenseitige Verbindung der Ejektorkammern
5 wird hinter den Auspuffventilen durch das Absaugen ein niedrigerer Gegendruck
gebildet. Dadurch verringert sich die Arbeit des Kolbens beim Herausdrücken der
Gase in dem arbeitsgemäß vorangehenden Zylinder, wo das Auspuffventil geöffnet ist.
Die kinetische Energie der Abgase wird in dem Ejektor E in Druck umgesetzt, und
die um die Ansaugmenge aus dem Auspuff hinter der Turbine volumetrisch vergrößerten
Abgase werden in die Sammelleitung 8 herausgedrückt. Beim Druckabfall am
Ende des Diffusors 6
unter den Wert des Druckes in der Sammelleitung
8
wird die Rückschlagklappe 18 automatisch geschlossen
und verhindert das Eindringen der Gase zurück in den Ejektor.After opening the exhaust valve, the exhaust gas flows through channel 1 in the cylinder head directly into nozzle 4 of ejector E. Due to the increased speed of gas out of nozzle 4 and the negative pressure created in ejector chamber 5, some of the exhaust gases are released from the exhaust line 16 sucked in behind the turbine 10. Due to the mutual connection of the ejector chambers 5, a lower counter pressure is formed behind the exhaust valves by the suction. This reduces the work of the piston in pushing out the gases in the operationally preceding cylinder where the exhaust valve is open. The kinetic energy of the exhaust gases is converted into pressure in the ejector E, and the exhaust gases, which are volumetrically increased by the intake quantity from the exhaust pipe behind the turbine, are pressed out into the manifold 8 . If the pressure at the end of the diffuser 6 drops below the value of the pressure in the collecting line 8 , the non-return valve 18 is automatically closed and prevents the gases from penetrating back into the ejector.