DE1576222B2 - Mehrzylindrige zweitaktdieselbrennkraftmaschine mit abgasturboaufladung - Google Patents
Mehrzylindrige zweitaktdieselbrennkraftmaschine mit abgasturboaufladungInfo
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Description
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meinsamen oder auf zwei voneinander getrennte An- F i g. 4 eine schematische Darstellung des Ladersy-
saugluftverteiler arbeiten. stems einer Brennkraftmaschine mit getrennten Luft-
Es ist von Vorteil, wenn die gesamten Abgase der kanälen für bestimmte Zylindergruppen, bei welchem
vom Reihenturboladersystem beaufschlagten Zylin- die durch den Reihenlader gespeisten Zylinder von
der der Turbine des Einfachturboladersystems züge- 5 den einfach aufgeladenen Zylindern getrennt sind
führt werden. und wobei der Turbolader der einfach aufgeladenen
Wenn getrennte Ansaugluftverteiler vorgesehen Zylinder durch die Abgase von den in Reihe aufgela-
sind, können diese durch einen Kanal mit regelbarem denen Zylindern getrieben wird und umgekehrt,
Durchflußquerschnitt miteinander verbunden sein, F i g. 5 eine schematische Darstellung des Ladersy-
damit bei einem großen Druckunterschied zwischen io stems einer Brennkraftmaschine mit getrennten Luft-
den beiden Ladersystemen keine gegenseitige Brem- kanälen bzw. Ansaugverteilern für bestimmte Zy-
sung erfolgt. lindergruppen, bei welchem die durch einen motor-
Während des Anlaßvorganges spült die Ladelüft getriebenen Reihenlader gespeisten Zylinder von den
den Zylinder, nachdem die erste Zündung erfolgt ist, restlichen Zylindern getrennt sind und sich zwei Turwobei
der größte Teil der Abgase durch die frische 15 bolader in die Abgase der Zylinder teilen, von denen
Ladeluft ersetzt wird. Bevor ein nennenswerter Ver- die eine Gruppe durch den Reihenlader gespeist
dichtungsdruck im Zylinder erzeugt worden ist, wird wird, während der andere Lader den Rest der Zylinder
Turbolader, des Einfachturboladersystems in der versorgt, und
Drehung versetzt, und er spült mit Ladeluft. Der F i g. 6 eine schematische Darstellung einer Brenn-Luftstrom
ist hierbei kleiner als der bei einem her- ao kraftmaschine mit teilweise getrennten Luftkanälen
kömmlichen Reihensystem erzeugte Luftstrom, bei bzw. Ansaugverteilern für bestimmte Zylindergrupdem
die Größe des Reihenkompressors auf das hoch- pen, wobei der Querschnitt eines die beiden Luftkaste
Drehmoment der Maschine abgestimmt ist. Erfin- näle miteinander verbindenden Kanals in Abhängigdungsgemäß
reicht die Spülung jedoch für den zwei- keit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaten
und die nachfolgenden Verbrennungstakte völlig 25 schine variiert werden kann.
aus, und es wird hierzu nur eine geringe Leistung Die Brennkraftmaschine 1 gemäß den F i g. 1
vom Ladersystem selbst benötigt. und 2 weist mehrere Zylinder 2 mit jeweils einer
Durch den Ausstoß der Abgase wird der Turbola- Reihe von Steuerschlitzen 3 auf, durch welche die geder
sodann weiter beschleunigt, so daß er einen grö- samte für das Spülen und Laden der Zylinder benößeren
Druck aufbaut, wobei der motorangetriebene 30 .tigte Luft hindurchströmt. Ein sämtliche Steuer-Kompressor
genügend Luft liefert für eine ausrei- schlitze 3 umgebender Luftkanal bzw. Ansaugluftverchend
hohe Motorabgabeleistung, so daß die Tür- teiler 4 wird durch zwei parallel arbeitende Ladersyboladerdrehzahl
progressiv ansteigt. sterne beschickt, nämlich ein Einfachsystem mit : Wenn der Ansaugluftkanal durch die Trennwand einem Hochdruck-Turbolader 5 und ein Reihensyunterteilt
ist, können einige Zylinder zwangsgespült 35 stem, bestehend aus einem Niederdruck-Turbowerden,
indem sie mit Luft vom Reihenladersystem lader 6 und einem maschinengetriebenen Kompresbeschickt
werden, während die restlichen Zylinder sor 7.
durch das Einfachturboladersystem gespeist werden. Die Aufgabe des Reihensystems besteht insbeson-
Wenn hingegen der Ansaugluftkanal nicht unterteilt dere darm, die Luft für das Anlassen zu liefern. So-
ist, sind die Turbinen und Verdichter bezüglich der 40 lange die abgasbetriebenen Turbolader noch nicht
Größe so gewählt, daß der Luftförderdruck des Ein- voll arbeiten, muß er auch einen Teil der gesamten
f achladersystems stets so hoch ist wie die Summe der Verdichtung gewährleisten.
Drücke des Kompressors und des Turboladers des Bei der Entwicklung eines Turboladersystems ist
Reihensystems. Es ist somit zu allen Zylindern eine es üblich, die Bauteile derart auszulegen, daß die
Luftzufuhr vorhanden, die vom Durchsatz des Rei- 45 Kompressoren und Turbinen möglichst mit optima-
hensystems abhängt. lern Wirkungsgrad arbeiten, der bei den jeweils vor-
Es kann ein Kompressor verwendet werden, des- herrschenden Druckbedingungen erzielt werden
sen Durchsatz die Hälfte desjenigen der nicht aufge- kann. Für diesen Zweck stehen auswechselbare
ladenen Brennkraftmaschine beträgt. Kompressor-Diffusoren zur Verfügung, so daß bei
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die 50 jeder vorgegebenen Turbinenleistung der Höchst-Wir-
nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsbei- kungsgrad des Kompressors einen hohen Druck und
spiele, die in der Zeichnung schematisch dargestellt geringen Durchsatz oder einen großen Durchsatz und
sind. Es zeigt niedrigen Druck oder irgendeinen anderen Zwischen-
F i g. 1 einen schematischen Aufriß eines Ladersy- zustand hervorbringt. Auf ähnliche Weise kann die
stems, bei welchem ein Hochdruckturbolader die 55 Turbine zur Erzielung der erforderlichen Turbinen-Luft
unmittelbar dem Luftkanal zuführt und ein leistung einen großen Düsenquerschnitt besitzen und
Niederdruckturbolader denselben Luftkanal über somit eine große Abgasmenge bei niedrigem Druck
einen nachgeschalteten Kompressor speist, benötigen oder einen kleinen Düsenquerschnitt besit-
Fig. 2,einen schematischen Querschnitt durch die zen und hierbei eine kleine Abgasmenge mit hohem
Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1, 60 Druck benötigen, wobei die Turbine wahlweise auch
F i g. 3 einen schematischen Aufriß eines Ladersy- auf einen Zwischenzustand eingestellt werden kann,
stems einer Brennkraftmaschine mit getrennten Luft- Wenn die Gehäusegrößen des Hochdruck-Turbokanälen
bzw. Ansaugverteilern für bestimmte Zy- Iaders5 und des Niederdruck-Turboladers 6 gleich
lindergruppen, bei welchem die durch den Reihenla- groß sind, wird der Luftverdichter 8 des Hochdruckder
gespeisten Zylinder von den durch das Einfach- 65 Turboladers 5 mit einem kleineren Diffusor versehen
turboladersystem gespeisten Zylinder getrennt sind als der Luftverdichter 9 des Niederdruck-Turbo-
und beide Systeme durch einen einzigen Turbolader laders 6. Hierdurch ist der Luftverdichter 8 in der
gespeist werden, Lage bzw. besser in der Lage, die kombinierten
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Drucke des Luftverdichters 9 und des maschinenge- schnell aufbauen, wobei der Luftkanal 16 unter
triebenen Kompressors 7 auszugleichen, wenn er we- einem höheren Druck verbleibt als der Luftkanal 17.
niger Luft zuführt als das Reihensystem. Die Abgase der Zylinder 24 strömen über den Ab-
Eine weitere Erhöhung des durch den Luftverdich- gassammler 25 zum Turbineneinlaß 26 des Turbolater
8 gelieferten Drucks wird durch einen größeren 5 ders 22, wobei dieser Turbineneinlaß mit einer Tur-Düsenquerschnitt
in seiner Turbine 10 gegenüber binendüse in Verbindung steht, die von der mit dem
demjenigen der Turbine 11 erzielt, so daß die Tür- Turbineneinlaß 21 kommunizierenden getrennt ist.
bine 10 die größere Leistung entwickelt. Bei Anwen- Unter allen Laufbedingungen hängt der Luftdung dieser Möglichkeit zur Lieferung der kleineren durchsatz durch einen Zylinder sowohl von der Lüft-Lüftmenge kann ein beträchtlicher Unterschied in io dichte im zugeordneten Luftkanal als auch vom den Abgabedrucken der beiden Turbolader erreicht Druckunterschied zwischen dem Lüftkanal und dem und der maschinengetriebene Kompressor 7 veran- Abgassammler ab. Die dem einzelnen Zylinder zugelaßt werden, einen wesentlichen Anteil der Auflade- führten und folglich für die Verbrennung angesaugte arbeit zu übernehmen. Luftmenge kann durch Einstellung der relativen
bine 10 die größere Leistung entwickelt. Bei Anwen- Unter allen Laufbedingungen hängt der Luftdung dieser Möglichkeit zur Lieferung der kleineren durchsatz durch einen Zylinder sowohl von der Lüft-Lüftmenge kann ein beträchtlicher Unterschied in io dichte im zugeordneten Luftkanal als auch vom den Abgabedrucken der beiden Turbolader erreicht Druckunterschied zwischen dem Lüftkanal und dem und der maschinengetriebene Kompressor 7 veran- Abgassammler ab. Die dem einzelnen Zylinder zugelaßt werden, einen wesentlichen Anteil der Auflade- führten und folglich für die Verbrennung angesaugte arbeit zu übernehmen. Luftmenge kann durch Einstellung der relativen
Die Turbinen 10 und Il werden über den Abgas- 15 Querschnitte der durch die beiden Turbineneinlasse
sammler 12 (Fig.2) mit den Abgasen der Brenn- 21 und 26 gespeisten Turbinendüsen ungefähr gleich
kraftmaschine versorgt. Der dargestellte Abgas- groß gemacht werden. Bei gleichem Gesamt-Düsensammler
ist vom Konstantdrucktyp, doch können querschnitt hat eine Verkleinerung des dem Turbiauch
andere bekannte Systeme angewandt werden. neneinlaß 21 zugeordneten Düsenquerschnitts und
Die Aufteilung der Abgase kann beispielsweise be- 20 eine Vergrößerung des dem Turbineneinlaß 26 zureits
an den AüSlaßschlitzen stattfinden; im Fall von geordneten Düsenquerschnitt^ eine Druckminderung
entsprechenden Auslaßtaktzeiten kann auch ein Tür- im Abgassammler 25 ohne wesentliche Änderung des
bolader die gesamten Abgase von einer Zylinder- Luftkanaldrucks zur Folge, so daß der Luftfluß zu
gruppe und der andere Turbolader die Abgase von den Zylindern 24 erhöht wird. Der über den Reiheneiner
anderen Zylindergruppe erhalten, wobei die 35 lader 18 herrschende Druckanstieg erhöht sich unter
Gruppen auch aus einer unterschiedlichen Zylinder- Aufrechterhaltung seines konstanten volümetrischen
zahl bestehen können. Durchsatzes gegenüber dem im Abgassammler 20
Brennkraftmaschinen, die bei niedriger Leistung herrschenden höheren Druck. Auf diese Weise wird
mit hohen Drehzahlen laufen müssen, neigen dazu, eine gleich große Aufladung der Zylinder gewährleiden
Hochdruck-Turboladef sehr stark zu belasten, 30 stet.
falls tue Durcnsatzluitmehge aes mascninengetnebe- Bei Brennkraftmaschinen, die gemäß F i g. 4 zwei
nen Kompressors proportional der Maschinendreh- Turbolader 27 und 28 sowie zwei Luftkanäle 29 und
zahl ansteigt. Durch die Einfügung eines Druckaus- 30 aufweisen, wird das Anlassen durch Ausnutzung
gleiehventils..l3 (Fig. 1) Oder einer vergleichbaren der reduzierten Turbinenträgheit erleichtert, indem
Steuerung, welche einen übermäßigen Druckanstieg 35 der Abgassammler 31 so angeordnet wird, daß er die
des maschinengetriebenen Kompressors 7 bei hohen ganzen Abgase von den Zylindern 32 zum Turböla-
Maschinendrehzahlen umleitet oder unterbricht, wird der 27 führt. Dieser Turbolader beschleunigt darauf-
eine derartige Überbelastung vermieden. hin schnell, und da seine ganze Lüftabgabe übet
Beim Durchdrehen der Maschine vor dem Anlas- einen Luftkühler 33 und eine Laderleitung 34 zum
sen wird die Luft allein durch den maschinengetrie- 40 Luftkanal 30 erfolgt, wird schnell ein Luftdurchsatz
bellen Kompressor 7 geliefert und strömt zum An- durch die Zylinder 35 eingeleitet, wodurch ein leichsaugluftkanal
4, von wo aus sie durch die Zylinder 2 tes Anlassen dieser Zylinder ermöglicht wird. Die
und die Abgasleitung als Abgas durch den Luftver- von diesen Zylindern ausgestößenen Abgase strömen
dichter 8 strömen kann. Dabei kann durch eine Dros- über einen Abgassammler 36 zum Turbolader 28>
seiklappe 14, die durch Schwerkrafteinfluß und den 45 welcher seine ganze Laderluft über einen Luftkühler
kotnpressorseitigen Druck geschlossen gehalten wird, 37 und eine Laderleitung 38 an den Einlaß des Kömein
Abströmen der Abgase während des Anlassens pressors 39 liefert.
gesperrt werden, wobei sich die Drosselklappe erst Der Kompressor muß nicht unbedingt von der
infolge einer Druckabnahme an der Kompressorseite Brennkraftmaschine selbst angetrieben werden; vielöffnet.
So mehr veranschaulicht Fig.5 eine Möglichkeit, ge-
Diese Drosselklappe braucht nicht vorgesehen zu maß der die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine
werden, wenn die Brennkraftmaschine keinen ge- mit einem motorgetriebenen Reihenlader angewandt
meinsamen Luftkanal für die beiden Ladersysteme werden kann. Außerdem zeigt F i g. 5 eine Möglich*-
aufweist, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, in welcher keit zur Anordnung der Abgassammler bei einer
die Brennkraftmaschine 15 getrennte Luftkanäle 16 55 Brennkraftmaschine mit zwei Abgassystemen von jeünd
17 aufweist. Wenn der Luftkanal 16 durch den dem Zylinder in der Weise, daß keine Leitung bzw.
maschinengetriebenen Kompressor 18 beschickt kein Sammler von der einen Maschinenseite zur anwird,
wird den Zylindern 19 zwangläufig Luft Zuge- deren hinüberkreuzen muß. Der Kompressor 40 wird
führt, so daß diese Zylinder arbeiten können, wie durch einen Motor 41 angetrieben, bei dem es sich
dies bei einem bekannten Reihenladersystem der Fall 60 um einen Elektromotor mit regelbarer Drehzahl hahwäre.
Durch Abführung der Abgase aus diesen Zy- dein kann. Die vom Kompressor 40 gelieferte Luft
lindern über den Abgassammler 20 zum Turbinen- strömt zum Turbolader 42, wodurch ihr Drück weieinlaß
21 des Turboladers 22 wird der Kompressor ter erhöht wird, bevor sie zu dem die Zylinder 44 der
23 veranlaßt, dem Luftkanal 17 Luft zuzuführen, so Brennkraftmaschine 45, bei der es sich um eine Gedaß
den Zylindern 24 Luft zum Anlassen zur Verfü- 65 gentaktmaschine handeln kann, versorgenden Luftgung
steht. Außerdem wird dem Einlaß des Reihen- kanal 43 strömt. Die zu beiden Seiten der Maschine
laders 18 unter Erhöhung seines Abgabedrucks Luft aus den Zylindern ausgestoßenen Abgase werden
zugeführt, so daß sich die Drucke im ganzen System über Abgassammler 46 und 47 zu den Turboladern
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42 bzw. 48 geführt. Die Abgasversorgung zum Tür- Verdichtungsvorgangs gewünscht wird. In einigen
bolader 48 versetzt dessen Turbine in Drehung, so Fällen jedoch, speziell dann, wenn die Maschine nadaß
zum Anlassen Ladeluft zu dem die Zylinder 50 hezu mit einfacher Turboaufladung zu lauf en verversorgenden
Luftkanal 49 geleitet wird. Die Abgase mag, reicht eine ständige Querschnittsdrosselung zwidieser
Zylinder strömen über Abgassammler 51 und 5 sehen den Luftkanälen aus.
52 zu anderen Turbineneinlässen der Turbolader 42 Die vorstehend beschriebenen Turboladersysteme
bzw. 48 als den an die Abgassammler 46 bzw. 47 an- bieten Möglichkeiten, durch welche dem Abgabegeschlossenen, druck der Turbolader Druck durch einen Reihenla-
Der dem Turbolader vorgeschaltete maschinenge- der hinzugefügt wreden kann, welcher wesentlich getriebene
Kompressor kann nur dann vorgesehen wer- io ringere Größe besitzt als die bekannten Ladersyden,
wenn mehr als ein Turbolader Verwendung fin- sterne. Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung
det; bei Verwendung im System gemäß F i g. 3 würde eines Kompressors der normalen Roots-Lader ein
er die gleiche Stelle einnehmen wie der Kompressor zufriedenstellender Betrieb erzielt werden kann,
18. Bei diesem System kann ein Leistungsausgleich wenn sein Durchsatz im Bereich von 65 °/o des Hubder
beiden Turbolader durch Änderung der Relativ- 15 raumvolumens der Brennkraftmaschine liegt. Dies
querschnitte ihrer Düsen-bzw. Leitschaufelringe ein- sind etwa 50% der Durchsatzmenge bekannter
gestellt werden, wobei die Turbinenleistung bei grö- Kompressoren, wodurch nicht nur die Baugröße und
ßerem relativen Düsenquerschnitt zunimmt. Für die -kosten der Kompressoren herabgesetzt werden kön-Arbeitsweise
des Systems braucht der mittlere Ab- nen, sondern der Kompressor auch näher an seinem
gasdruck an beiden Seiten der Maschine nicht gleich 20 optimalen Druckverhältnis arbeitet und einen maxigroß zu sein. Dieser Druck ändert sich in gewissem malen Wirkungsgrad bietet. Er benötigt daher weni-Ausmaß
in entgegengesetztem Sinn zum Düsenquer- ger Antriebskraft, selbst wenn er mit dem Doppelten
schnitt der zugeordneten Turbine. des Druckverhältnisses bekannter Systeme arbeitet.
Bei der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 6 ist der Die Anpassung der Turbolader hat sich innerhalb
Luftkanal weder vollständig durchgehend bzw. ge- 25 des normalen handelsüblichen Bereichs der Bauteile
meinsam unterteilt, sondern mit einer teilweisen für jede Gehäusegröße als möglich erwiesen.
Trennwand versehen, bei der es sich um ein die Luft- Falls hierbei nicht genügend Einstellspielraum
kanäle 54 und 55 miteinander verbindendes Ventil übrigbleibt, und beispielsweise eine höhere Abgabe-
53 handeln kann. Aus diesem Grund kann je nach leistung vom Hochdruck-Turbolader verlangt wird,
dem Drosselungsgrad ein Druckunterschied zwischen 30 kann dies bei einigen Maschinenbauarten dadurch
den Luftkanälen bestehen, wodurch der größere An- erreicht werden, daß dieser Turbolader mit dem Abteil
der vom Kompressor 56 gelieferten Luft zum gas einer größeren Anzahl von Auslaßschlitzen beumgedrosselten
Teil des Luftkanals 54 und somit schickt wird als der Niederdruck-Turbolader. Wahldurch
die Zylinder 57 hindurchgeschickt wird. Hier- weise kann letzterer auch absichtlich mit geringerem
durch wird im Vergleich zur Maschine gemäß F i g. 1 35 als dem optimalen Wirkungsgrad betrieben werden,
das Anlassen erleichtert, doch wenn diese Drosse- Abstimmschwierigkeiten bestehen bei geringer Belung bei hohen Belastungen aufrechterhalten bleibt, lastung und hoher Drehzahl. Die Lösung dieser setzen die größeren Druckschwankungen im Luftka- Schwierigkeiten liegt entweder in der Teilung des nal 55 den Wirkungsgrad des Turboladers 58 herab, Luftkanals oder in der Verwendung eines Umlaufsofern nicht ein sehr geräumiger Luftkanal vorgese- 40 ventils am Kompressor. Ein schneller Drehzahlanhenwird. stieg des Turboladers während des Anlassens kann
das Anlassen erleichtert, doch wenn diese Drosse- Abstimmschwierigkeiten bestehen bei geringer Belung bei hohen Belastungen aufrechterhalten bleibt, lastung und hoher Drehzahl. Die Lösung dieser setzen die größeren Druckschwankungen im Luftka- Schwierigkeiten liegt entweder in der Teilung des nal 55 den Wirkungsgrad des Turboladers 58 herab, Luftkanals oder in der Verwendung eines Umlaufsofern nicht ein sehr geräumiger Luftkanal vorgese- 40 ventils am Kompressor. Ein schneller Drehzahlanhenwird. stieg des Turboladers während des Anlassens kann
Im allgemeinen ist es vorteilhaft, das Ventil 53 durch den unterteilten Luftkanal oder durch Verwährend
des Anlassens zu schließen, so daß die Not- wendung eines Rückschlag- bzw. Einwegventils am
wendigkeit für das Ventil 14 gemäß F i g. 1 vermie- Hochdruck-Kompressoreinlaß erzielt werden. ,
den wird. In teilweise geöffnetem Zustand bringt das 45 Wegen der wirksamen Anwendung des Kompres-Ventil 53 den im Luftkanal 55 herrschenden Druck sors eignet sich das System besonders gut für die auf einen ausreichend unter dem Druck im Luftkanal Aufladung ohne Laderluftkühlung. Es können je-
den wird. In teilweise geöffnetem Zustand bringt das 45 Wegen der wirksamen Anwendung des Kompres-Ventil 53 den im Luftkanal 55 herrschenden Druck sors eignet sich das System besonders gut für die auf einen ausreichend unter dem Druck im Luftkanal Aufladung ohne Laderluftkühlung. Es können je-
54 liegenden Wert, so daß Überbelastungen des Tür- doch zahlreiche bekannte Systeme zur Kühlung der
boladers 58 bei geringer Abgasmenge vermieden Laderluft angewandt werden, um eine weitere Erhöwerden.
Bei hohen Ausgangsleistungen ist das Ventil 50 hung der Luftförderung bei gleicher Abgastempera-53
voll geöffnet, wenn ein hoher Wirkungsgrad des tür zu ermöglichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- maschinenangetriebener Kompressor vorgesehen ist,
schine mit mindestens einem Reihenturboladersy- 5 der in Reihe mit dem Abgasturbolader geschaltet ist.
stern, das aus einem Abgasturbolader mit nachge- So ist beispielsweise eine Zweitaktbrennkraftmaschaltetem,
maschinenangetriebenen Verdichter schine bekannt (deutsche Patentschrift 1018 672),
besteht, wobei die Zylindereinlaßschlitze sowohl bei der ein durch eine Abgasturbine angetriebenes
der Zufuhr von Spülluft als auch von Ladeluft Spülgebläse und ein motorangetriebenes Aufladegedienen,
dadurch gekennzeichnet, daß io blase vorgesehen sind. Das motorangetriebene Auflazusätzlich
mindestens ein gleichzeitig mit dem degebläse wird hierbei jedoch nur zum Anfahren und
Reihenturboladersystem arbeitendes Einfachtur- bei Belastungsspitzen der Maschine zugeschaltet,
boladersystem vorgesehen ist und daß zur Ver- Ferner besteht die Besonderheit, daß zum Spülen
meidung einer Überladung im oberen Motordreh- und zum Laden jeweils gesonderte Einlaßschlitze
zahlbereich die Abgasleitungen der vom Reihen- 15 vorgesehen sind, d. h., die beiden Gebläse fördern
turboladersystem beaufschlagten Zylinder mit der nicht gleichzeitig in den Zylinderinnenraum, sondern
Turbine des Einfachturboladersystems in Verbin- vielmehr nacheinander, da das Laden erst dann erdung
stehen. folgt, nachdem das Spülen abgeschlossen ist.
2. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- Es ist ferner eine Zweitaktbrennkraftmaschine beschine
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 20 kannt (deutsche Patentschrift 1 049 152), bei der ein
net, daß das Einfachturboladersystem (5) und das Reihenturboladersystem vorgesehen ist, das aus
Reihenturboladersystem (6,7) mit einem gemein- einem Abgasturbolader mit nachgeschaltetem, ma- •
samen Luftverteiler (4) verbunden sind. schinenangetriebenen Verdichter besteht, wobei die '
3. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- Zufuhr der Spülluft und der Ladeluft durch die gleischine
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 25 chen Zylindereinlaßschlitze erfolgt. Im einzelnen
net, daß das Einfachturboladersystem (27) und wird hierbei während des Anlassens und des Langdas
Reihenturboladersystem (28, 29) jeweils mit samlaufes der Maschine die gesamte Luft durch den
einem gesonderten Ansaugluftverteiler (30 bzw. Kompressor geliefert, während bei höheren Drehzah-29,
55 bzw. 54) verbunden sind. ■ len die Luft teilweise durch den Kompressor und
4. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- 30 teilweise durch das Turbogebläse geliefert wird,
schine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich- Bei einer anderen bekannten Zweitaktbrennkraftnet, daß die beiden Ansaugluftverteiler (55 und maschine (schweizerische Patentschrift 160 008) sind 54) durch einen Kanal mit steuerbarem Durch- ebenfalls ein maschinenangetriebenes Gebläse und flußquerschnitt miteinander verbunden sind. ein Abgasturbolader vorgesehen. Diese beiden Ge-
schine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich- Bei einer anderen bekannten Zweitaktbrennkraftnet, daß die beiden Ansaugluftverteiler (55 und maschine (schweizerische Patentschrift 160 008) sind 54) durch einen Kanal mit steuerbarem Durch- ebenfalls ein maschinenangetriebenes Gebläse und flußquerschnitt miteinander verbunden sind. ein Abgasturbolader vorgesehen. Diese beiden Ge-
5. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- 35 blase können entweder in Reihe oder parallel geschine
gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeich- schaltet werden. Das Problem des Vermeidens eines
net, daß in dem Kanal zur Steuerung des Durch- Überladens bei der Reihenschaltung wird hierbei jeflußquerschnitts
ein Ventil (53) angeordnet ist, doch nicht angesprochen.
das in Abhängigkeit vom Betriebszustand Steuer- Ausgehend von dem vorgenannten Stand der
bar ist. 4° Technik liegt nun der Erfindung die Aufgabe zu-
6. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- gründe, einen verbesserten Zweitaktdieselmotor in
schine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Vorschlag zu bringen, der auch bei veränderlicher
net, daß sämtliche Abgase der vom Reihenturbo- Drehzahl, d. h. über ein möglichst weiten Drehzahlladersystem
beaufschlagten Zylinder der Turbine bereich unter weitgehend optimalen Betriebsbedin- C
des Einfachturboladersystems zugeführt werden. 45 gungen arbeitet, und bei dem nicht die Notwendigkeit
.
7. Mehrzylindrige Zweitaktdieselbrennkraftma- besteht, bei voller Drehzahl einen Teil der Verbrenschine
gemäß einem der vorstehenden An- nungsgase abzublasen, um ein Überladen durch das
Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Reihenturboladersystem zu vermeiden. Diese Auf-Turbolader
die Turbinenabgasmenge unter- gäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zuschiedlich
im Vergleich zur Verdichterluftmenge 5° sätzlich mindestens ein gleichzeitig mit dem Reihenist,
turboladersystem arbeitendes Einfachturboladersystem vorgesehen ist und daß zur Vermeidung einer
Überladung im oberen Motordrehzahlbereich die
Abgasleitungen der vom Reihenturboladersystem be-
55 aufschlagten Zylinder mit der Turbine des Einfachturboladersystems
in Verbindung stehen. Auf Grund dieser erfindungsgemäßen Verbindung der beiden
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Zwei- Ladersysteme erhält man praktisch eine Selbstregutaktdieselbrennkraftmaschine
mit mindestens einem lierung der beiden Systeme, d. h., es wird eine Überla-Reihenturboladersystem,
das aus einem Abgasturbo- 60 dung durch das Reihensystem im oberen Motordrehlader
mit nachgeschaltetem, maschinenangetriebenen zahlbereich vermieden, ohne daß die Notwendigkeit
Verdichter besteht, wobei die Zylindereinlaßschlitze besteht, einen Teil der Verbrennungsgase abzublasowohl
der Zufuhr von Spülluft als auch von Lade- sen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nicht nur
luft dienen. bei konstanter, sondern auch bei veränderlicher
Es sind sogenannte Einfachturboladersysteme und 65 Drehzahl eine optimale Arbeitsweise gewährleistet
sogenannte Reihenturboladersysteme bekannt, die je- ist. Vorteilhaft ist ferner, daß nur ein relativ kleiner
weils einen Abgasturbolader aufweisen, wobei jedoch Kompressor benötigt wird,
die Besonderheit besteht, daß beim Einfachturbolader- Die beiden Ladersysteme können auf einen ge-
die Besonderheit besteht, daß beim Einfachturbolader- Die beiden Ladersysteme können auf einen ge-
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---|---|---|---|
GB10732/66A GB1102085A (en) | 1966-03-11 | 1966-03-11 | Improved turbocharged internal combustion engine |
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Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1576222A Expired DE1576222C3 (de) | 1966-03-11 | 1967-03-08 | Mehrzyhndrige Zweitaktdiesel brennkraftmaschine mit Abgasturboauf ladung |
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- 1967-03-09 DK DK124967AA patent/DK125442B/da unknown
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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