DE1451910A1 - Method for operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and device for carrying out this method - Google Patents
Method for operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and device for carrying out this methodInfo
- Publication number
- DE1451910A1 DE1451910A1 DE19651451910 DE1451910A DE1451910A1 DE 1451910 A1 DE1451910 A1 DE 1451910A1 DE 19651451910 DE19651451910 DE 19651451910 DE 1451910 A DE1451910 A DE 1451910A DE 1451910 A1 DE1451910 A1 DE 1451910A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- turbine
- air
- lines
- energy
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B29/00—Other pumps with movable, e.g. rotatable cylinders
-
- 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
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- 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
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- 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
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
-
- 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
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Augsburg, Stadtbachstraße 1Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Augsburg, Stadtbachstrasse 1
P.B. 2365P.B. 2365
Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung und Einrichtung zur DurchführungMethod for operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and device for implementation
dieses Verfahrensthis procedure
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Vorverdichtung der Ladeluft in mindestens einem von den Motorabgasen betriebenen Abgasturbolader und mit einer die Ladeluftleitung mit der Turbinenspeiseleitung verbindenden Umgehungsleitung mit Überströmventil, ferner mit einer Einrichtung zur Zuführung einer zusätzlichen regelbaren Energiemenge zur Turbine, wobei diese Einrichtung ebenso wie das Überströmventil so gesteuert werden, daß mit fallender Motordrehzahl sowohl die überströmende Luftmenge als auch die zusätzliche Energiemenge größer werden. Mit dieser Betriebsweise ist es möglich, z.B. für den Antrieb eines Fahrzeuges den Ladedruck und das Drehmoment mit abnehmender Motordrehzahl ansteigen zu lassen, um so die Drehmomentcharakteristik der idealen Zugkrafthyperbel anzugleichen.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine with pre-compression of the charge air in at least one exhaust gas turbocharger operated by the engine exhaust gases and with a bypass line with an overflow valve connecting the charge air line to the turbine feed line, and also with a device for supplying an additional controllable amount of energy to the turbine, this device as well as the overflow valve can be controlled so that as the engine speed falls, both the amount of air flowing over and the additional amount of energy become larger. With this operating mode it is possible, e.g. to drive a vehicle to let the boost pressure and the torque increase with decreasing engine speed, so as to improve the torque characteristics of the to match the ideal traction force hyperbola.
Es sind Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung und Regelung durch Umblasen eines Teiles der vom Ladegebläse geförderten Luft in die Turbinenspeiseleitung bekannt, bei denen die zur Turbine abgezweigte Luft in einem Wärmetauscher aufgeheizt wird oder in einer vor der Turbine angeordneten Brennkammer als Verbrennungsluft dient. In diesen Anordnungen ist also die der Umblaseluft im Wärmetauscher übertragene Wärme oder die in der Brennkammer durch Verbrennung zusätzlichen Brennstoffes frei werdende Wärme die der Turbine zusätzlich zugeführte Energiemenge. Die Leistungssteigerung der Turbine ist somit nicht mehr allein auf die Menge der umgeblasenen Luft beschränkt, es wird vielmehr mit der Brennstoff-Wärme ein zusätzlicher Energiebetrag der Turbine zugeführt.They are internal combustion engines with exhaust gas turbocharging and regulation by blowing around part of the fuel supplied by the supercharger Air in the turbine feed line is known, in which the air diverted to the turbine is heated in a heat exchanger or in a combustion chamber arranged in front of the turbine serves as combustion air. In these arrangements, the heat transferred to the air circulation in the heat exchanger is or The heat released in the combustion chamber through the combustion of additional fuel is that which is additionally supplied to the turbine Amount of energy. The increase in output of the turbine is therefore no longer limited to the amount of air blown around, rather, an additional amount of energy is supplied to the turbine with the heat from the fuel.
909828/0436909828/0436
V.V.
P.B. 2565P.B. 2565
Es ist nun aber leicht nachzuweisen, daß der Wirkungsgrad "bei der Verbrennung von Zusatz-Brennstoff in der Umblaseluft sehr schlecht ist. Der Gesamt-Brennstoffverbrauch wird dadurch wesentlich erhöht, so daß dieses Verfahren schon aus Wirtschaftlichkeitsgründen auf die Fälle beschränkt bleibt, in denen hohes Drehmoment bei niedriger Motordrehzahl nur sehr selten benötigt wird. Fahrzeugmotoren müssen jedoch häufig in diesem Bereich gefahren werden.But it is now easy to prove that the efficiency "at the combustion of additional fuel in the recirculated air bad is. The total fuel consumption is thereby significantly increased, so that this method is limited to the cases in where high torque is rarely required at low engine speed. However, vehicle engines often need to be in be driven in this area.
Außerdem ist nun aber auch die durch Verbrennung -zusätzlichen Brennstoffes in der Umblaseluft erzeugbare Wärmemenge im wesentlichen abhängig von der Menge der umgeblasenen Luft, die ihrerseits - wie auch bei jeder anderen Umblasregelung - durch das zwischen der Ladeleitung und der Turbinenspeiseleitung jeweils bestehende Druckgefälle bestimmt wird. Wenn kein ausreichendes Druckgefälle vorhanden ist, dann strömt auch keine Luft mehr von der Ladeleitung in die Turbinenleitung über, und man könnte mit der Einbringung zusätzlichen Brennstoffes in die Brennkammer nicht die gewünschte Beschleunigung der Turbine erreichen.In addition, however, the amount of heat that can be generated by combustion of additional fuel in the recirculated air is also essential depending on the amount of circulated air, which in turn - as with any other air circulation control - through the pressure gradient existing between the charging line and the turbine feed line is determined. If not enough If there is a pressure gradient, then no more air flows from the charging line into the turbine line, and one could with the introduction of additional fuel in the combustion chamber does not achieve the desired acceleration of the turbine.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung so auszubilden, daß sie bei Vermeidung kostspieliger Einrichtungen zur Drehmomentwändlung für den Betrieb mit stark wechselnden Belastungen geeignet ist. In erster Linie soll dabei die bekannte Umblaseregelung in ihrem Anwendungsbereich erweitert werden.The present invention is based on the object of designing an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging so that them while avoiding costly devices for torque conversion is suitable for operation with heavily fluctuating loads. First and foremost, the well-known blow-through regulation should be used can be expanded in their scope.
Dieses Ziel wird gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die Zufuhr zusätzlicher Energie zur Abgasturbine unabhängig von der Zufuhr von Umblaseluft erfolgt. Durch die unabhängige Energiezufuhr zur Turbine wird das Ladegebläse im Falle eines zu geringen Druckes in der Ladeleitung schnell auf die erforderliche Drehzahl beschleunigt, so daß dann die überschüssige Teilmenge der Luft zut Turbine ge~ leitet werden kann. Wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert wird, ergänzen sich beide MaßnahmenThis object is achieved according to the method according to the present invention in that the supply of additional energy to the exhaust gas turbine takes place independently of the supply of blown air. Due to the independent energy supply to the turbine, the charging fan is quickly accelerated to the required speed if the pressure in the charging line is too low, so that the excess amount of air can then be directed to the turbine. As will be explained in more detail in connection with the exemplary embodiment, the two measures complement one another
909828/0 A3 6 ■»«"«"·909828/0 A3 6 ■ »« "« "·
H51910H51910
dermaßen, daß dadurch größtmögliche Freizügigkeit in der Auslegung eines Abgasturboladers geboten ist. Das Ladegebläse kann z.B. so ausgelegt sein, daß sein Wirkungsgradoptimum auf oder nahe der Motorschlucklinie bei maximaler Motordrehzahl liegt, da man durch Umblasen und unabhängige Energiezufuhr zur Turbine praktisch jeden Betriebspunkt im Kennfeld einstellen kann, wobei man den zusätzlichen Energiebetrag nach Maßgabe der umgeblasenen Luftmenge bzw. der vom Motor jeweils benötigten Luftmenge regulieren kann.in such a way that thereby the greatest possible freedom of interpretation an exhaust gas turbocharger is required. The charge fan can be designed, for example, so that its efficiency is at its optimum or is close to the engine absorption line at maximum engine speed, since you can by blowing and independent energy supply to Turbine can set practically any operating point in the map, with the additional amount of energy according to the requirements can regulate the amount of air blown around or the amount of air required by the engine.
Besonders vorteilhaft ist es, als Träger der zusätzlichen Energiemenge Druckluft zu verwenden, die in an sich bekannter Weise in einem vom Motor mechanisch angetriebenen Verdichter erzeugt und durch eine besondere Leitung einem besonderen Düsensegment der Turbine zugeführt wird. Obwohl die Erfindung die Möglichkeit der zusätzlichen Aufheizung der umgeblasenen Luftmenge nicht ausschließt, ist zu sagen, daß allein mit der unabhängigen Energiezufuhr zur Turbine mit Hilfe eines Druckgases ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird, als wenn die umgeblasene Luftmenge analog einem Gasturbinenproζeß aufgeheizt wird, da bekanntlich die Wirkungsgrade von Gasturbinen bei derart geringen Drücken sehr niedrig sind.It is particularly advantageous to use compressed air as a carrier for the additional amount of energy, which is known per se Way produced in a compressor mechanically driven by the engine and a special one through a special line The nozzle segment is fed to the turbine. Although the invention has the possibility of additional heating of the blown Does not exclude air volume, it should be said that only with the independent energy supply to the turbine with the help of a compressed gas A better degree of efficiency is achieved than if the blown air volume is heated up in the same way as a gas turbine section is, since it is known that the efficiencies of gas turbines are very low at such low pressures.
Die zu nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gehörigen Zeichnungen zeigen inThe drawings belonging to the exemplary embodiments described below show in FIG
Fig. 1 eine ö-Zylinder-Br^nnkraftmaschine mit Umblaseregelung und unabhängiger Energiezufuhr durch Druckluft zur Turbine,Fig. 1 an-cylinder internal combustion engine with blow-by regulation and independent energy supply through compressed air to the turbine,
Fig. 2 die Unterteilung der Düsen an der Turbine,2 shows the subdivision of the nozzles on the turbine,
Fig. 3 einen Hubkolbenverdichter mit Regelung der Liefermenge durch Verschieben der Auslaßschlitze,3 shows a reciprocating compressor with control of the delivery rate by moving the outlet slots,
Fig. 4 die Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung an Hand eines Laderkennfeldes.Fig. 4 the explanation of the method according to the invention on the basis of a charger map.
909828/(K3§ADO*iatNAt 909828 / (K3§ ADO * iatNAt
P.B. 2365P.B. 2365
U51910 .U51910.
Das von der Abgasturbine 1 angetriebene Gebläse 2 fördert die , von ihm angesaugte Luft durch die Leitung 3 zum Luftverteiler 4· des Motors 5· Die aus $e drei Zylindern kommenden Abgase des 6-Zylinder-Motors werden zusammengefaßt und werden durch die Leitungen 6, 7 den getrennten Düsenkammern 8, 9 der !Turbine 1 zugeführt.The driven by the exhaust gas turbine 1 blower 2 promotes, sucked from it the air through the duct 3 to the air distributor 4 · of the motor 5 · The three cylinders coming from $ e exhaust gases of the 6-cylinder engine are combined and are represented by the lines 6 7 fed to the separate nozzle chambers 8, 9 of the turbine 1.
Für den Umblasbetrieb sind die Leitung 10 und die Abzweigleitungen 11 und 12 vorgesehen, die in die Turbinenspeiseleitungen 6 und 7 münden. Kurz vor den Mündungen ist in (jeder der Leitungen 11, 12 je ein Hückströmsperrorgan 13» 14 und ein Umblaseventil 15» 16 angeordnet. Bei geöffneten Ventilen 15» 16 und bei ausreichendem Druckgefälle zwischen der Ladeleitung 3 und den Speiseleitungen 6, 7 strömt also ein Teil der vom Verdien-' ter 2 geförderten Luft zur Turbine 1.For the blow-by operation, the line 10 and the branch lines 11 and 12 are provided, which into the turbine feed lines 6 and 7 open. Just before the mouths is in (each of the lines 11, 12 each have a Hückströmmsperrorgan 13 »14 and a blow-by valve 15 »16 arranged. With the valves 15 »16 open and with a sufficient pressure gradient between the charging line 3 and the feed lines 6, 7 thus flows part of the ter 2 conveyed air to turbine 1.
Um der Turbine 1 unabhängig von der Umblaseluft zusätzliche Energie zuführen zu können, treibt der Motor 5 einen Verdichter der Verdrängerbauart, z.B. den Hubkolbenverdichter 17 an, dessen Druckluft durch die Leitung 18 in die Düsenkammer 19 der Turbine 1 geführt wird.In order to be able to supply additional energy to the turbine 1 independently of the blown air, the motor 5 drives a compressor of the positive displacement type, e.g. the reciprocating compressor 17, whose compressed air flows through the line 18 into the nozzle chamber 19 of the turbine 1 is performed.
An die Leitungen 6, 7 sind ferner die Abblasventile 20, 21 angeschlossen, bei deren öffnung Motorabgase ins Ereie abgeblasen werden können, was insbesondere bei hohen Motordrehzahlen in Betracht kommt, wenn infolge zu großer "Abgasmengen die Gefahr des "Durchgehens" der Turbine besteht, oder wenn eine Absenkung des Ladedruckes erwünscht ist.The blow-off valves 20, 21 are also connected to the lines 6, 7, when opened, engine exhaust gases can be blown off into the erection, which is particularly important at high engine speeds in This comes into consideration if there is a risk of the turbine "running away" due to excessively large "exhaust gas quantities," or if there is a drop of the boost pressure is desired.
Bei der Aufladung im sogenannten Stoßbetrieb wird bekanntlich ein wesentlicher.Teil der Auspuff-Energie in Form von Druckbergen der Abgasturbine mit Schallgeschwindigkeit zugeführt. An einer Verzweigung tritt ein Teil dieser Druckenergie in die Abzweigleitung über und bewegt sich auch hier mit Schallgeschwindigkeit fort. Obwohl in den Leitungen 11» 12 kurz vor den Mündungen 22, 23 Rückströmsperrorgane 13, 14 angeordnet sind, welche bei geöffneten Ventilen 14-, 15 das Überströmen von Abgas aus der Leitung 6 in die Leitung 7 oder umgekehrtWhen charging in the so-called burst mode, it is well known that an essential part of the exhaust energy is in the form of pressure peaks fed to the exhaust gas turbine at the speed of sound. At a junction, part of this pressure energy enters the Branch line over and here too moves at the speed of sound away. Although in the lines 11 »12 just before the mouths 22, 23 backflow blocking devices 13, 14 are arranged are which, when the valves 14-, 15 are open, the overflow of exhaust gas from the line 6 into the line 7 or vice versa
909828/0436 ,909828/0436,
P.B. 2365"P.B. 2365 "
verhindern, so kann zusätzlich oder als Ersatz der Sperrorgane 13, 14 eine Abstimmung der Auspuffleitungen 6 und 7 sowie der Umblaseleitungen 11 und 12 in der Weise vorgenommen werden, daß ein z.B. in der Mündung 23 in die Leitung 11 eintretender Druckberg, der durch die Leitung 12 zur Mündung 22 gelangt, dort in dem Zeitpunkt ankommt, wenn ein durch die Leitung 6 eilender Druckberg die Mündung 22 erreicht hat. Es soll also ein Druckberg nicht mit einem Drucktal zusammenfallen, wie das der Pail sein würde, wenn kurze Verbindungsleitungen an den beiden Abgasleitungssträngen gemacht werden wurden. Auf diese Weise geht die Pulsationsenergie nicht verloren.prevent, so can additionally or as a replacement of the locking members 13, 14 a coordination of the exhaust lines 6 and 7 as well as the Blow-in lines 11 and 12 are made in such a way that a e.g. Pressure mountain, which reaches the mouth 22 through line 12, arrives there at the point in time when a through line 6 hurrying pressure mountain has reached the mouth 22. So a pressure mountain shouldn't coincide with a pressure valley like that the pail would be if short connecting lines to the both exhaust pipe strings were made. In this way, the pulsation energy is not lost.
]?ig.3 zeigt in schematischer Darstellung einen Hubkolbenverdichter, dessen Zylinder 31 mit Hilfe der bei 32 angedeuteten Mechanik axial-verschieblich angeordnet ist, wodurch die Auslaßöffnungen 33 in verschieden großen Abständen s vom unteren Totpunkt T eingestellt werden können. Die Auslaßöffnungen 33 werden von der oberen Kante des Kolbens 35 gesteuert. In der rechten Hälfte der Zeichnung ist der Zylinder 31 in seiner unteren Stellung mit dem Ausschubweg s^ und in der linken Hälfte in der oberen Stellung mit dem Ausschubweg S2 gezeigt. Im einen lalle wird also die durch das Saugventil 34· angesaugte Luft nur auf der Strecke a-t» im anderen Falle auf der größeren Strecke Sp aus dem Zylinder 31 verdrängt und gelangt durch die Ringkammer 36, das Druckventil 37 in den Auslaß 38, an welchen die Druckleitung 18 (Fig. 1) angeschlossen ist. Die bei einem Ausschub nach dem Abschluß der Auslaßöffnungen verbleibende Luft expandiert dann wieder zu Beginn des folgenden Saughubes.Fig. 3 shows a schematic representation of a reciprocating compressor, the cylinder 31 of which is arranged axially displaceably with the aid of the mechanism indicated at 32, whereby the outlet openings 33 can be set at different distances s from the bottom dead center T. The outlet openings 33 are controlled by the upper edge of the piston 35. In the right half of the drawing, the cylinder 31 is shown in its lower position with the extension path s ^ and in the left half in the upper position with the extension path S2. On the one hand, the air sucked in through the suction valve 34 is displaced out of the cylinder 31 only on the path at Pressure line 18 (Fig. 1) is connected. The air remaining after the outlet openings have been pushed out then expands again at the beginning of the following suction stroke.
In Fig. 4· ist in einem Laderkennfeld veranschaulicht, wie sich die Umblasregelung und die Regelung durch unabhängige Energiezufuhr vorteilhaft ergänzen.In Fig. 4 · is illustrated in a charger map, how Advantageously supplement the recirculation control and the control through independent energy supply.
Auf der Ordinate ist - wie üblich - die adiabatische Förderhöhe Had des Ladegebläses in mkp/kg und auf der Abszisse dieOn the ordinate is - as usual - the adiabatic head H ad of the charge blower in mkp / kg and on the abscissa it is
909828/0436909828/0436
■ P.B. 2365■ P.B. 2365
sekundliche Fördermenge Q in nr/see aufgetragen. Die in gestrichelter Linie dargestellte Pumpgrenze L trennt den instabi len Arbeitsbereich (links) vom stabilen Bereich (rechts) des Gebläses. T^, #2, f?-* sind Linien gleichen Wirkungsgrades. bezeichnet den Punkt maximalen Wirkungsgrades (optimaler Betriebspunkt) .Secondary delivery rate Q is plotted in nr / see. The surge line L shown in dashed lines separates the instabi len working area (left) from the stable area (right) of the fan. T ^, # 2 , f? - * are lines of equal efficiency. denotes the point of maximum efficiency (optimal operating point).
Im Diagramm sind auch die Schlucklinien s, s-, Sp des Motors bei verschiedenen Motordrehzahlen, und zwar s =* volle Drehzahl, S^ ■ 3/4 der vollen Drehzahl und Sp = 1/2 der vollen Drehzahl eingetragen.The diagram also shows the absorption lines s, s-, Sp of the motor at different engine speeds, namely s = * full speed, S ^ ■ 3/4 of the full speed and Sp = 1/2 of the full speed registered.
Bei voller Motordrehzahl arbeitet der Lader im Betriebspunkt P auf der Schlucklinie s und liefert die Menge Qp mit dem Druck Hp. Dieser Punkt liegt im stabilen Bereich, so daß Regeleingriffe nicht erforderlich sind.At full engine speed, the supercharger works at operating point P on absorption line s and delivers the quantity Qp with the pressure Hp. This point is in the stable range, so that control interventions are not required.
Für die halbe Motordrehzahl müßte dieser Lader so ausgelegt sein, daß er im Punkt P2 auf der Schlucklinie S2 arbeitet, wobei er die Menge Q2 mit dem bedeutend geringeren Druck EL· liefert, was für den Fahrzeugantrieb äußerst ungünstig ist.For half the engine speed, this charger would have to be designed so that it works at point P 2 on absorption line S 2 , supplying quantity Q 2 at the significantly lower pressure EL ·, which is extremely unfavorable for vehicle propulsion.
Durch Umblasen von Ladeluft wird nun der !Durbine mehr Energie zugeführt, so daß der Lader in den Betriebspunkt P2* gelangt, bei welchem er die größere Menge Q2* mit dem bereits höheren Druck H2 1 liefert. Dabei wird die Menge qA_ dem Motor und die Menge q2 der Turbine zugeführt. Der Druck H'2 ist jedoch immer noch niedriger als der Druck Hp bei voller Drehzahl. Ohne Umblasregelung könnte man nun durch unabhängige Energiezufuhr zur Turbine den Lader so einstellen, daß er bei einer höheren Drehzahl den Punkt P. erreicht, in welchem er die Luftmenge q2' mit dem Druck HL1 liefern sollte. Dieser Punkt liegt aber im instabilen Arbeitsbereich, d.h. der Förderstrom ist nicht mehr konstant, das Gebläse pumpt. Erst durch Umblasen der Ladeluft bei etwas verringerter Luftzufuhr zur Luftdüse der Turbine ist es möglich, den Betriebspunkt PU einzustellen, der wiederum imBy circulating charge air, the turbine is now supplied with more energy, so that the charger reaches the operating point P 2 *, at which it supplies the larger quantity Q 2 * with the already higher pressure H 2 1. The quantity qA_ is fed to the engine and the quantity q 2 to the turbine. However, the pressure H ' 2 is still lower than the pressure Hp at full speed. Without recirculation control, one could now adjust the charger by supplying energy independently to the turbine so that it reaches point P. at a higher speed, at which point it should deliver the amount of air q 2 'with the pressure HL 1. However, this point lies in the unstable working range, ie the flow rate is no longer constant and the fan pumps. Only by circulating the charge air with a slightly reduced air supply to the air nozzle of the turbine is it possible to set the operating point PU, which in turn is in the
909828/0436 */# 909828/0436 * / #
P.B.P.B.
~7~ U51910~ 7 ~ U51910
stabilen Betriebsbereich des Laders liegt· Bainit ist zugleich. erwiesen, daß ein unmittelbarer funktioneller Zusammenhang der Terfahrensschritte "Zufuhr von Energie zur Turbine durch Umblasen eines Teiles der Ladeluff" und "von Umblaseluft unabhängige Energiezufuhr11 besteht, wobei für den letzteren mit besonderem Torteil Druckluft als Energieträger verwendet wird.stable operating range of the charger is · Bainit is at the same time. proved that there is a direct functional connection between the steps "supply of energy to the turbine by blowing around part of the charge air" and "energy supply 11 independent of blown air, with compressed air being used as the energy carrier for the latter with a special gate part.
909828/0436909828/0436
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM0065602 | 1965-05-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1451910A1 true DE1451910A1 (en) | 1969-07-10 |
Family
ID=7311510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651451910 Pending DE1451910A1 (en) | 1965-05-13 | 1965-05-13 | Method for operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and device for carrying out this method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1451910A1 (en) |
GB (1) | GB1140877A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0108905A1 (en) * | 1982-11-02 | 1984-05-23 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Exhaust gas supercharged internal-combustion engine |
DE3244928A1 (en) * | 1982-12-04 | 1984-06-07 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Internal combustion engine supercharged by an exhaust gas turbo-charger |
US4559784A (en) * | 1979-03-14 | 1985-12-24 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Method and apparatus for regulating a bypass flow of a supercharged internal combustion engine |
US4561253A (en) * | 1981-09-10 | 1985-12-31 | Societe D'etudes De Machines Thermiques Semt | Method of operating supercharged diesel engine with modified valve lift and bypassed intake air |
WO2012051785A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Jin Beibiao | Turbine-compounded gas compression system |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58146036U (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | 株式会社小松製作所 | Two-stage engine supercharging device |
US4622817A (en) * | 1984-09-14 | 1986-11-18 | The Garrett Corporation | Hydraulic assist turbocharger system and method of operation |
DE19526327C2 (en) * | 1995-07-19 | 1997-08-07 | Porsche Ag | Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and method for accelerating the exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine |
EP1233162A1 (en) * | 2001-01-04 | 2002-08-21 | Superdrive Inc. | Supplemental air system for engine exhaust manifolds |
US6862885B1 (en) | 2003-11-20 | 2005-03-08 | Super Drive, Inc. | Air injection apparatus for a turbocharged diesel engine |
US9341109B2 (en) * | 2013-06-10 | 2016-05-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for binary flow turbine control |
EP3051098B1 (en) | 2015-02-02 | 2018-04-11 | Volvo Car Corporation | Twin scroll turbocharger device with improved turbo response |
FR3035444B1 (en) * | 2015-04-22 | 2018-10-12 | IFP Energies Nouvelles | METHOD OF CONTROLLING THE QUANTITY OF AIR INTRODUCED AT THE ADMISSION OF A SUPERIOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
FR3051225B1 (en) * | 2016-05-11 | 2019-09-13 | IFP Energies Nouvelles | METHOD OF CONTROLLING THE QUANTITY OF AIR INTRODUCED AT THE ADMISSION OF A SUPERIOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY A SINGLE-INLET TURBOCHARGER |
WO2019201162A1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-24 | 上海尤顺汽车部件有限公司 | Compound engine braking method and turbocharging control apparatus |
GB2587362A (en) | 2019-09-24 | 2021-03-31 | Ford Global Tech Llc | Turbocharger |
-
1965
- 1965-05-13 DE DE19651451910 patent/DE1451910A1/en active Pending
-
1966
- 1966-04-26 GB GB18318/66A patent/GB1140877A/en not_active Expired
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4559784A (en) * | 1979-03-14 | 1985-12-24 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Method and apparatus for regulating a bypass flow of a supercharged internal combustion engine |
US4561253A (en) * | 1981-09-10 | 1985-12-31 | Societe D'etudes De Machines Thermiques Semt | Method of operating supercharged diesel engine with modified valve lift and bypassed intake air |
EP0108905A1 (en) * | 1982-11-02 | 1984-05-23 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Exhaust gas supercharged internal-combustion engine |
US4833886A (en) * | 1982-11-02 | 1989-05-30 | Bbc Brown, Boveri & Company, Ltd. | Internal combustion engine supercharged by means of an exhaust gas turbocharger |
DE3244928A1 (en) * | 1982-12-04 | 1984-06-07 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Internal combustion engine supercharged by an exhaust gas turbo-charger |
WO2012051785A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Jin Beibiao | Turbine-compounded gas compression system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1140877A (en) | 1969-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1451910A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and device for carrying out this method | |
DE2855687C2 (en) | Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation | |
DE69405247T2 (en) | METHOD FOR THE BETTER FUNCTION OF A CHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AIRFLOW AND ENGINE ENGINEERING TO REALIZE THIS METHOD | |
DE946936C (en) | Method and device for charging and purging internal combustion engines | |
DE102010009287A1 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle | |
DE2911727A1 (en) | PISTON COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST TWO EXHAUST GAS TURBOCHARGERS | |
DE2617708C3 (en) | Supercharged internal combustion engine | |
DE1061132B (en) | Turbocharger for multi-cylinder internal combustion engines | |
DE102014109253A1 (en) | DEDICATED EGR ENGINE WITH A DYNAMIC LOAD CONTROL | |
DE3046876A1 (en) | "INTERNAL COMBUSTION ENGINE" | |
DE102004030259A1 (en) | Dual turbo charger system for IC engine with exhaust driven turbines has one turbine with variable geometry to better match the engine demands | |
DE2527871A1 (en) | COMBUSTION ENGINE WITH AN EXHAUST GAS TURBOCHARGER | |
DE2855551A1 (en) | PISTON COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST TWO EXHAUST GAS TURBOCHARGERS | |
DE1056428B (en) | Method for regulating an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger | |
DE3909544C2 (en) | ||
DE715734C (en) | Device for slot-controlled two-stroke internal combustion engines to link the flushing flow to the wall | |
AT507481A1 (en) | Internal-combustion engine has inlet system with compressor propelled by exhaust-gas turbine and outlet system with exhaust re-conducting system | |
DE2542970A1 (en) | CHARGED COMBUSTION ENGINE | |
DE102011075617B4 (en) | A method for guiding a charge air, terminal box for a radiator assembly and radiator assembly for an internal combustion engine and internal combustion engine with a two-stage supercharging | |
DE102015008291A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle | |
WO2003044348A1 (en) | Method for charge exchange in a piston-type internal combustion engine and charge exchange system suitable for carrying out said method | |
DE3046874A1 (en) | "INTERNAL COMBUSTION ENGINE" | |
DE895677C (en) | Utilization of the exhaust energy from internal combustion piston engines with a downstream exhaust gas turbine | |
DE102018211095A1 (en) | Method for operating a motor vehicle and motor vehicle | |
DE1120181B (en) | Wind tunnel |