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Dieselbrennkraftmaschine mit veränderlicher Drehzahl Die Erfindung
betrifft eine Dieselbrennkraftmaschine mit veränderlicher Drehzahl und mit druckveränderlicher
Aufladung durch einen Abgasturbolader zum Antrieb von Fahrzeugen, bei der ein eine
Verbindungsleitung von der Ladeluftleitung zur Auspuffleitung vor der Abgasturbine
beherrschendes Ventilglied und ein die Brennstoffmenge pro Hub der Maschine bestimmendes
Regelgestänge vorgesehen sind, wobei das Regelgestänge in Wirkverbindung mit einer
Einstellvorrichtung für das Ventilglied steht.
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Eine solche Dieselkraftmaschine soll nun so ausgebildet werden, daß
sie auch bei sich wesentlich ändernden Drehzahlen und entsprechend stark sich ändernden
Belastungen zufriedenstellend arbeitet, so daß das sonst zwischen Dieselbrennkraftmaschine
und Abtriebswelle eingeschaltete umfangreiche Wechselgetriebe nur eine verhältnismäßig
geringe Zahl von Gängen aufzuweisen braucht.
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Hierzu ist bereits vorgeschlagen worden, den Vorverdichtungsdruck
in weiten Grenzen veränderlich zu gestalten und ferner auch zwischen der Förderleistung
des Verdichtergebläses und der Speiseleistung der von den Abgasen des Dieselmotors
angetriebenen Abgasturbine, die ihrerseits das Gebläse für die Vorverdichtung antreibt,
eine Umgehungsleitung anzuordnen, deren Querschnitt einstellbar ist. Bei diesen
Einrichtungen treten jedoch in der Brennkraftmaschine zu hohe Drücke auf, wenn,
wie dies in der Praxis im allgemeinen notwendig ist, der Vorverdichtungsdruck und
die eingespritzte Brennstoffmenge zur Anpassung des Dieselmotors durch hohe Belastungen
gleichzeitig erhöht werden.
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Die oben angedeutete Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Dieselbrennkraftmaschine
der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß ein in das Regelgestänge eingeschaltetes,
in an sich bekannter Weise auf die Einstellung des Verhältnisses zweier pro Hub
der Maschine einzuspritzender Brennstoffmengen einwirkendes Steuerorgan in Abhängigkeit
vom eingestellten Aufladedruck arbeitet, und daß das ebenfalls in an sich bekannter
Weise veränderliche Verhältnis der vor und nach dem oberen Totpunkt in die Zylinder
einzuspritzenden Brennstoffmengen derart regelbar ist, daß es bei steigendem Aufladedruck
verringert und bei fallendem Aufladedruck vergrößert wird.
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Eine Brennkraftmaschine ist zwar bekanntgeworden (britische Patentschrift
772 392), bei der an sich bereits eine Veränderung des Verhältnisses der vor dem
oberen Totpunkt eingespritzten Brennstoffmenge zu der nach dem oberen Totpunkt eingespritzten
Brennstoffmenge vorgenommen wird, wobei dieses Verhältnis bei Verringerung der insgesamt
eingespritzten Brennstoffmenge zunimmt und bei Vergrößerung dieser eingespritzten
Brennstoffmenge abnimmt. Die Veränderung dieses Verhältnisses hat jedoch nichts
mit der Veränderung des Aufladedruckes zu tun, wie dies nach der erfindungsgemäßen
Maßnahme der Fall ist. Dort wird nämlich davon ausgegangen, daß bei geringerer Belastung
des Dieselmotors, d. h. bei Verringerung der eingespeisten Brennstoffmenge, die
in den Abgasen normalerweise vorhandene Energie nicht mehr zur Vorverdichtung der
Brennkraftmaschine ausreicht. Dort wird deshalb vorgeschlagen, bei geringerer Belastung
des Dieselmotors den Zeitpunkt, in dem die Verbrennungsgase ausgepufft werden, auch
den Einspritzbeginn vorzuverlegen. Daraus ergibt sich aber, daß die insgesamt eingespritzte
Brennstoffmenge bei der verringerten Belastung des Motors ebenfalls verringert ist.
Der Vorverdichtungsdruck der Verbrennungsluft behält also nach der bekannten Maßnahme
auch bei geringerer Belastung des Motors ungefähr den gleichen Wert bei wie bei
höherer Belastung.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird also eine Brennkraftmaschine
geschaffen, die bei verringerter Drehzahl sehr hohe Drehmomente erzeugt. Durch die
Erfindung wird die Einspritzung von hohen Brennstoffmengen je Hub bei gleichzeitiger
völliger Verbrennung erreicht, da die hohe Vorverdichtung aufrechterhalten werden
kann.
Nach einer besonderen Ausführungsform einer Brennkraftmaschine
mit zwei Brennstoffeinspritzpumpen, deren Mengenregler über ein Reglergestänge an
ein gemeinsames Betätigungsglied angeschlossen sind, ist in das Betätigungsglied
das Steuerorgan eingeschaltet, und es liegt eine der Einspritzpumpen mit ihrer Einspritzperiode
vor dem oberen Totpunkt des Kolbens des zugehörigen Dieselzylinders und die andere
Einspritzpumpe mit ihrer Einspritzperiode liegt nach dem oberen Totpunkt.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage mit einem
Dieselmotor mit seinen Einrichtungen zur Vorverdichtung durch ein Turbogebläse und
seiner Einrichtung zur Regelung des einzuspritzenden Brennstoffs; F i g. 2 zeigt
drei die Erfindung erläuternde Diagramme; F i g. 3 zeigt eine besondere Ausbildung
des Lufteinlasses in das Gebläse.
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Das nachstehend erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist für
Dieselmotoren mit Vorverdichtung zum Antrieb von Straßen- oder Schienenfahrzeugen
bestimmt.
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Die Vorteile der Vorverdichtung bei einer Brennkraftmaschine mittels
eines mit den Auspuffgasen des Motors betriebenen Turbogebläses sind bekannt. Diese
Vorteile bestehen insbesondere in einer wesentlichen Erhöhung der Leistung, ohne
merkliche Änderung des Wirkungsgrades oder der mechanischen Beanspruchungen infolge
der Verringerung des Verhältnisses der extremen Drücke in den Zylindern. Die Anpassung
der Förderleistung des Turbogebläses an die mit der Drehzahl des mit einer hin-
und hergehenden Bewegung arbeitenden Motors veränderliche volumetrische Menge der
Auspuffgase bietet jedoch große Schwierigkeiten, sobald man von einer bestimmten
»Anpassungsdrehzahl« genannten Drehzahl abweicht, was bisher- den ausnutzbaren Drehzahlbereich
des Motors stark begrenzte. Die von derartigen Motoren angetriebenen Fahrzeuge müssen
daher in ihrem Wechselgetriebe eine große Zahl von Gängen aufweisen, was die Verwendung
derartiger mit Vorverdichtung arbeitender Motoren teuer macht und einen großen Platzbedarf
erfordert, wodurch die Transportkapazität derartiger Fahrzeuge begrenzt wird. Die
Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen abzuhelfen.
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Die in F i g. 1 dargestellte Anlage ist z. B. für einen Dieselmotor
für den Antrieb eines Fahrzeugs, z. B. eines Lastwagens, bestimmt. Der Motor weist
z. B. vier Zylinder 1 auf, deren Steuerung nicht dargestellt ist. Zur Speisung dieser
Zylinder und Vorverdichtung dient ein Turbogebläse mit einem Gebläse in Form eines
rotierenden Verdichters 2 und einer Abgasturbine 3, welche von den Auspuffgasen
der Motorzylinder 1. angetrieben wird, welche der Turbine durch eine an die Auspuffleitung
5 des Motors angeschlossene Leitung 4 zugeführt werden. Die Speisung der Motorzylinder
mit Druckluft erfolgt durch eine Leitung 6, welche die Förderseite des Verdichters
2 mit der Einlaßleitung 7 der Motorzylinder 1 verbindet.
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Eine Umgehungsleitung 8 ist zwischen der Förderleitung 6 des Verdichters
2 und der Einlaßleitung 4 der Turbine 3 vorgesehen, wobei ein Ventil 9 an der Stelle
angeordnet ist, an welcher die Umgehungsleitung S an die Förderleitung 6 angeschlossen
ist. Dieses Ventil gestattet die Veränderung des Verhältnisses der Luftmengen, welche
einerseits der Speiseleitung 7 der Zylinder 1 des Motors und andererseits über die
Umgehungsleitung 8 der Speiseleitung 4 der Turbine 3 zugeführt werden. Die Steuerung
des Ventils 9 wird auf die weiter unten erläuterte Weise mit den Einrichtungen kombiniert,
welche die in die Motorzylinder eingespritzten Brennstoffmengen regeln.
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Bei einem Dieselmotor, bei welchem von einer Verbrennung mit konstantem
Volumen (Verbrennung des Brennstoffs, welcher eingespritzt wird, bevor der oder
die Kolben ihren oberen Totpunkt erreichen) und von einer Verbrennung mit konstantem
Druck (Verbrennung des eingespritzten Brennstoffs, welche nach dem oberen Totpunkt
der Kolben erfolgt) gesprochen werden kann, wird zweckmäßig die Ausbildung so getroffen,
daß das Verhältnis zwischen den unter konstantem Druck (d. h. nach dem oberen Totpunkt)
eingespritzten Brennstoffmengen und den bei konstantem Volumen (d. h. vor dem oberen
Totpunkt) eingespritzten Brennstoffmengen zunimmt, wenn die Vorverdichtung und somit
das von dem Motor gelieferte Moment zunehmen, während es im entgegengesetzten Fall
abnimmt.
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Die Wirkung der vorstehend geschilderten Maßnahme wird durch die Diagramme
der F i g. 2 erläutert. In diesen Diagrammen ist das Arbeitsspiel eines mit dem
Außendruck p1 (toter Raum = v1) gespeisten Motors gestrichelt dargestellt (Verdichtung
ai bi, Verbrennung mit konstantem Volumen bi c1, Verbrennung mit konstantem Druck
cl-di, Entspannung d1 Bei. einem mit Vorverdichtung arbeitenden Motor muß jedoch
der tote Raum von dem Wert v1 auf den Wert v2 erhöht werden, wodurch der Druck am
Ende der Verdichtung bei b2 kleiner als der entsprechende bei bi durch das Diagramm
des mit Vorverdichtung zu betreibenden Motors angegeben wird.
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Der höchste an dem Punkt cl dargestellte Druck kann jedoch unabhängig
von dem Vorverdichtungsgrad und der Vergrößerung der gesamten eingespritzten Brennstoffmenge
(welche mit der Vorverdichtung zunimmt) aufrechterhalten werden, und zwar vorzugsweise
durch eine entsprechende Änderung des Verhältnisses zwischen dem während der Zeit
der praktisch mit konstantem Volumen erfolgenden Verbrennung (durch die Linie b2
c2 angegebener Zeitraum) eingespritzten Brennstoff und dem während der praktisch
mit konstantem Druck erfolgenden Verbrennung (durch die Linien c2 d2 oder c2 d'2
angegebener Zeitraum) eingespritzten Brennstoff.
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F i g. 2 zeigt die Diagramme des Motors für zwei verschiedene Vorverdichtungen.
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Das erste Diagramm a9 b2 C2 d2 e2 entspricht einer Vorverdichtung
auf den Druck p2 und einer gesamten eingespritzten Brennstoffmenge, welche von dieser
Vorverdichtung abhängt. Dieses Diagramm hat natürlich eine größere Fläche als das
Diagramm ai bl-ci drei des ohne Vorverdichtung arbeitenden Motors. Bei einer Erhöhung
des Vorverdichtungsdrucks auf den Wert A erhält man am Ende der Verdichtung einen
durch den Punkt b'2 angegebenen Druck, welcher größer als der durch den Punkt b2
für den Fall der Vorverdichtung auf einen niedrigeren Druck p2 angegebene ist. Um
in diesem letzteren Fall das Diagramm a2-b2-c2-d'2-d, ''zu erhalten, d. h.
ein
Diagramm, bei welchem der höchste Druck c2 unverändert bleibt,
werden die mit konstantem Volumen eingeführte Brennstoffmenge und somit die zugeführten
Kalorien (Linie b'2-c@) verringert, während die bei konstantem Druck, d. h. in dem
Zeitraum c2 d'2 zugeführte Brennstoffmenge und somit die zugeführte Wärmemenge vergrößert
werden. Dies ergibt eine Verringerung der Entspannung d2-e'2, d. h. einen höheren
Druck und eine höhere Temperatur der Auspuffgase des Motors, wodurch die von der
Abgasturbine 3 geleistete Arbeit gesteigert wird. Die Erhöhung des Drucks und der
Temperatur der Auspuffgase des Motors bei einer Zunahme des Vorverdichtungsgrades
werden also von der Turbine ausgenutzt. Die Turbine liefert daher dem Verdichter
einen Arbeitsüberschuß, welcher ihn beschleunigt und eine Steigerung des Vorverdichtungsdrucks
gestattet. Dieser Arbeitsüberschuß hat einen solchen Betrag, daß die Förderleistung
des Verdichters größer als die von dem Motor aufnehmbare wird, dessen Drehzahl in
dem Augenblick, in welchem er eine Steigerung der Vorverdichtung zur Lieferung eines
größeren Moments benötigte, gleichzeitig abgenommen hat. Der von dem Verdichter
gelieferte Luftüberschuß wird durch die Umgehungsleitung 8 unmittellbar dem Einlaß
der Turbine 3 zugeführt, was gestattet, durch Mischung der umgeleiteten Luft mit
den Auspuffgasen des Motors die Temperatur am Eimaß der Turbine herabzusetzen, welche
ohne diese Maßnahme durch ein Arbeiten bei zu hoher Temperatur schwer beschädigt
oder sogar zerstört werden könnte. Man erhält somit den großen Vorteil, daß trotz
einer Herabsetzung der Drehzahl des Motors infolge einer Zunahme des von ihm zu
liefernden Moments seine Motorleistung wenigstens konstant bleibt, ohne daß hierdurch
eine wesentliche Zunahme der mechanischen Beanspruchungen der Teile des Motors entsteht.
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Eine derartige Arbeitsweise ist besonders zweckmäßig für Fahrzeugmotoren,
bei welchen bei einer Zunahme des Moments, z. B. bei einer Fahrt auf ansteigender
Bahn, eine beträchtliche Drehzahlabnahme auftritt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
derartiger Motoren kann die Zahl der Gänge des zwischen dem Motor und den Rädern
des Fahrzeugs angeordneten Wechselgetriebes beträchtlich verringert werden.
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Die Regeleinrichtungen zur Veränderung der in den oder die Motorzylinder
je Arbeitsspiel eingespritzten Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Belastung
des Motors bei gleichzeitiger Ermöglichung einer Änderung des Verhältnisses zwischen
der während der Verbrennung mit konstantem Volumen und der Verbrennung mit konstantem
Druck eingespritzten Brennstoffmenge könnten einfach so ausgebildet werden, daß
mit der Brennstoffmenge die Voreilung der Einspritzung verändert wird.
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F i g. 1 zeigt jedoch eine zweckmäßigere Vorrichtung zur Regelung
des Brennstoffs, mit welcher die Einspritzung in zwei Schritten erfolgt, wobei das
Verhältnis der Mengen dieser beiden Schritte entsprechend den obigen Ausführungen
veränderlich ist.
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Bei dieser Ausbildung gemäß F i g. 1 sind zwei Einspritzpumpen 111,
112 vorhanden, welche einen gewissen Winkel miteinander bilden und von einem Nocken
10 angetrieben werden, welcher mit einer zu der Drehzahl des Motors proportionalen
Drehzahl angetrieben wird und zwei Erhebungen 12, 13 besitzt. Ferner ist die mit
einem Betätigungsorgan, z. B. einem Beschleunigungspedal 14 verbundene Stange 15
zur mengenmäßigen Regelung an einen Hebel mit zwei Armen 161 und 162 angelenkt,
an welche Stangen 17 und 18 angelenkt sind, welche die Verteilung des durch die
Kolben 191 und 192 der Pumpen 111 und 112 zu den Einspritzdüsen 28 geförderten Brennstoffs
regeln. Die Stange 17 ist für die mengenmäßige Regelung der ersten von der Pumpe
111 vorgenommenen Einspritzung (Verbrennung mit konstantem Volumen), während die
Stange 18 für die mengenmäßige Regelung der zweiten von der Pumpe 112 vorgenommenen
Einspritzung (Verbrennung mit konstantem Druck) vorgesehen ist. Das Ende des Schenkels
162 wird zunächst durch eine Feder 20 mit einer bestimmten Vorspannung festgehalten,
so daß die erste Betätigung der Stange 15 zur mengenmäßigen Steuerung in dem Sinn
des Pfeils -f- zur Vergrößerung der Brennstoffmenge nur den Antrieb der Stange 17
in dem Sinn des Pfeils -I- bewirkt, wodurch die eingespritzte Menge des von dem
Pumpenkörper 111 geförderten Brennstoffs vergrößert wird, welche in dem Motor mit
konstantem Volumen verbrennen soll, bis der Schenkel 161 gegen einen einstellbaren
Nocken 21 stößt, welcher entsprechend seiner Stellung den mengenmäßigen Wert der
ersten Einspritzung begrenzt.
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Bei weiterer Einwirkung auf die Steuerstange 15 in dem Sinn -f- wird
dann die Stange 18 entgegen der Wirkung der Feder 20 in dem Sinn des Pfeils -I-verstellt,
wodurch die von dem Pumpenkörper 112 eingespritzte Brennstoffmenge vergrößert wird,
welche während der zweiten Einspritzung mit konstantem Druck verbrennen soll. Je
nach der Einstellung des Nockens 21 kann so die Verteilung des Brennstoffs auf die
beiden Einspritzungen verändert werden.
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Bei einer Ausführungsabwandlung, bei welcher nur eine einzige Pumpe
11 vorhanden ist, läßt man die Teile 17 und 18 zur mengenmäßigen Regelung auf zwischen
dem einzigen Pumpenkörper und den Einspritzdüsen angeordnete Verteilungsglieder
wirken.
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Die Stellung des Nockens 21 und des Ventils 9 hängt von dem Vorverdichtungsgrad
ab. Beide werden gleichzeitig betätigt, und zwar vorzugsweise von einem einzigen
Teil aus, z. B. von einem Hebel 30, welcher einerseits über zwei durch eine Kette
31 verbundene Räder 30 a, 30 b das Ventil 9 und andererseits über eine Gabel 32
und eine Stange 33 den Nocken 21 betätigt. Der Hebel 30 kann nach Belieben von dem
Fahrer des Fahrzeugs oder durch einen Drehzahlregler des Motors betätigt werden.
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Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung kann noch zweckmäßig auf
verschiedene Weise vervollständigt werden. So kann an der Leitung 6 zwischen dem
Ventil 9 und der Einlaßleitung 7 ein Auslaßventil 34 vorgesehen werden, um einen
etwaigen Druckluftüberschuß ins Freie abzulassen, welchen der Motor bei einem plötzlichen
Schließen des Ventils 9 nicht aufnehmen kann, wobei das Ventil 34 für den höchsten
Vorverdichtungsdruck eingestellt ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird
die Richtung, unter welcher die Druckluft in den Rotor des Gebläses eintritt, gleichzeitig
mit der Änderung des Querschnitts der Umgehungsleitung 8 und der eingespritzten
Brennstoffmenge zur Veränderung des Vorverdichtungsgrades des Motors verändert.
Durch
diese Änderung der Richtung, unter welcher Druckluft in den Rotor des Gebläses eintritt,
welches übrigens zweckmäßig die Form eines Fliehkraftgebläses hat, werden die Drehzahländerungen
des Turbogebläses für die verschiedenen Vorverdichtungsgrade verringert.
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Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung für diese Veränderung der Eintrittsrichtung
der Luft in den Rotor des Gebläses entsprechend dem zu erhaltenden Vorverdichtungsgrad
ist in F i g. 3 dargestellt, in welcher der Rotor des Fliehkraftgebläses mit 2 a
bezeichnet und mit Flügeln 2 b versehen ist. Die angesaugte Luft tritt in das Gebläse
durch eine Öffnung 35 ein, muß aber vor ihrem Eintritt in den Rotor 2 a zwischen
Wänden 40 hindurchströmen, deren Schräglage veränderlich ist.
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Diese veränderliche Schräglage wird zweckmäßig durch eine Torsionsverformung
dieser Wände hergestellt, welche hierfür durch elastische Lamellen gebildet werden.
Diese Lamellen sind an ihren Vorderenden mit dem festen Stator 42 über Rippen 41
verbunden, welche in entsprechende, in dem Stator ausgebildete Längsnuten eintreten,
wobei die Ausbildung so getroffen ist, daß die Vorderkanten der verformbaren Wände
40 radial liegen. Ferner sind die Wände 40 an ihren Hinterenden bei 43 mit einer
Buchse 44 verbunden, welche um die Achse des Gebläses verdrehbar ist, wodurch die
Verfor-. mung der Wände 40 und die Veränderung des Winkels erzeugt werden, unter
welchem die angesaugte Luft in den Rotor 2 a-2 b des Gebläses eintritt.
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Zur Verdrehung der Buchse 44 um die Achse des Gebläses kann z. B.
ihr Vorderende mittels eines Kugelkopfes 47 mit einem Gestänge 46 verbunden werden,
welches durch ein um die Achse des Gebläses drehbares Zahnrad 45 betätigt wird.
Die Drehung des Rades 45 kann durch eine nicht dargestellte Kette erfolgen, welche
mit der Kette 31 (F i g. 1) zusammenfallen oder mit dieser drehfest verbunden sein
kann. Je nach der Schräglage des Hinterendes der Wände 40 werden die Flügel 2 b
des Rotors des Gebläses von dem Luftstrom unter veränderlichen Winkeln beaufschlagt,
was für die gleiche Änderung der Verdichtung eine geringere Änderung der Drehzahl
des Rotors des Gebläses zur Folge hat. Wenn z. B. bei einem Gebläse ohne Änderung
des Beaufschlagungswinkels der angesaugten Luft, welches zur Verdichtung der Luft
in einem Druckverhältnis 2:1 ausgebildet ist, ein Verdichtungsverhältnis 3:1 eine
Drehzahlzunahme von ungefähr 25 % erfordert, kann dieses gleiche Verhältnis 3:1
bei einer Veränderung der Richtung der Luft am Eintritt in den Rotor mit einer Drehzahlzunahme
von nur 10% erhalten werden.
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In zahlreichen Fällen wird zweckmäßig in der Umgehungsleitung 8 eine
Brennkammer 22 vorgesehen, in welche im Bedarfsfall Brennstoff eingespritzt und
in dieser gezündet wird, welcher in der umgeleiteten Luft vor der Ankunft derselben
in der Speiseleitung 4 der Turbine 3 verbrennt. Diese Brennstoffeinspritzung kann
während des normalen Betriebes des Motors dazu dienen, im Bedarfsfall die Temperatur
der Gase am Einlaß der Turbine 3 zu erhöhen. Diese Einspritzung ist jedoch besonders
zweckmäßig zum Anlassen des Motors, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, d.
h. wenn die Selbstzündung in den Motorzylindern infolge des niedrigen Verdichtungsverhältnisses
nicht mehr gewährleistet ist. In diesem Falll wird das Turbogebläse zunächst durch
Verbrennung von Brennstoff in der Brennkammer 22 angelassen, und der Motor wird
erst angelassen, wenn der Druck und die Temperatur der Vorverdichtungsluft gnügend
hoch sind.
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Die oben beschriebene Ausbildung kann noch durch eine Maßnahme verbessert
werden, durch welche das Drehmoment an der Welle des Motors bei einem Betriebszustand
mit hoher Vorverdichtung beträchtlich gesteigert wird, welcher benutzt wird, wenn
die Belastung zunimmt und die Drehzahl des Motors abnimmt, indem eine mechanische
zeitweilige Verbindung zwischen der Welle 23 des Turbogebläses und der Welle 24
des Motors hergestellt wird, um hierdurch den Überschuß der von der Turbine erzeugten
Leistung über die von dem Verdichter aufgenommene Leistung auszunutzen, wobei dieser
Leistungsüberschuß um so größer ist, je größer die Temperatur am Einlaß und der
Wirkungsgrad der Turbine sind.
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Hierfür sind zwischen den Wellen 23 und 24 ein Freilauf 25 und ein
Untersetzungsgetriebe 26 angeordnet, wobei das Untersetzungsverhältnis für ein bestimmtes
Verhältnis zwischen der Drehzahl des mit Überlastung arbeitenden Motors und der
Drehzahl des Turbogebläses ausgebildet ist, welches dem für diese Überlastung geeigneten
Vorverdichtungsgrad entspricht.
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Als Beispiel sei angenommen, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
und die Drehzahl seines Motors bei einer Bergfahrt um 25% gegenüber der Geschwindigkeit
bei einer Fahrt auf ebener Bahn und einer Vorverdichtung von 2 kg/cm2 abs. abnimmt
(Diagramm -a2--b.,-c.-d2-e2). Die Betätigung des Beschleunigungspedals 14 durch
den Fahrer hat dann eine Vergrößerung der Einspritzung und eine Veränderung der
Verteilung entsprechend der Stellung des Nockens 21 (Verbrennung von weniger Brennstoff
mit konstantem Volumen und von mehr Brennstoff mit konstantem Druck) zur Folge.
Infolge der Temperaturzunahme der Auspuffgase nimmt die Drehzahl der Turbine zu,
so daß der Vorverdichtungsdruck zunimmt (p'2 in dem Diagramm a'2 b'2 c2 -d'2-e'2,
welches einer beträchtlichen Zunahme des Motormoments gegenüber dem Zyklus a,-b2-c2-£#--e2
entspricht). Eine Begrenzung der Drehzahl des Turbogebläses wird durch die Kühlung
der Auspuffgase des Motors durch öffnung des Ventils 9 in geeignetem Maß erhalten.
Die kombinierte Regelung der Öffnung des Ventils 9 und des Brennstoffeinspritzgrades
gestattet so die Regelung der Drehzahl des Turbogebläses, d. h. des Vorverdichtungsdrucks.
Wenn die Belastung z. B. infolge der Zunahme der Steigung der Fahrbahn weiter zunimmt,
so daß die Drehzahl des Motors weiter sinkt, z. B. um 35% (da weder die Einspritzung
noch der Vorverdichtungsdruck weiter vergrößert werden können), wird der Freilauf
selbsttätig eingeklinkt, wodurch zwischen dem Turbogebläse und dem Motor eine mechanische
Verbindung hergestellt wird, welche das Turbogebläse bremsen und somit den Vorverdichtungsgrad
erniedrigen würde, was durch eine allmähliche Schließung des Ventils 9 der Umgehungsleitung
verhindert wird, wodurch die Temperatur am Einlaß der Turbine und somit die von
dieser bei gleicher Drehzahl gelieferte Leistung erhöht wird. Infolge der Übertragung
des Leistungsüberschusses
über den Freilauf 25 und das Getriebe
26 erfolgt eine neue Zunahme des Moments.