DE1922386A1 - Abgasturbolader - Google Patents

Abgasturbolader

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DE1922386A1
DE1922386A1 DE19691922386 DE1922386A DE1922386A1 DE 1922386 A1 DE1922386 A1 DE 1922386A1 DE 19691922386 DE19691922386 DE 19691922386 DE 1922386 A DE1922386 A DE 1922386A DE 1922386 A1 DE1922386 A1 DE 1922386A1
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DE
Germany
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compressor
exhaust gas
gas turbocharger
nozzles
housing
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DE19691922386
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Haase Dr-Ing Werner
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
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Description

R. 94-69
28.4.1969 Gl/Wa
Anlage zur
Patent- und
GebrauchsmusterMlfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart V, Breitscheidstrasse 4
Abgasturbolader
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasturbolader für Brennkraftmaschinen mit einem Radialverdichter und wenigstens einer Düse zum Einführen von verdichteter Zusatzluft in den Verdichter.
Durch die USA-Patentschrift 3 190 068 ist bereits ein Turbolader bekannt geworden, bei dem zum Erhöhen der Verdichtung der Ladeluft im Bereich niedriger Drehzahlen der,Brennkraftmaschine durch in das Verdichtergehäuse ragende Düsen Druckluft in geschlossenem Strahl auf die Rücken der Schaufeln des
009 846/07 9
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Robert Bosch GmbH t R. 9469 Gl/Wji.
Stuttgart ** \ .'..,'",.ii''"**'"'
Verdichterlaufrades geblasen wird. Die gegenüber dem Ladedruck mit erhöhtem Druck zugeführte Zusatzluft steigert die Umlaufgeschwindigkeit des Laufrades, so daß mehr Luft angesaugt und verdichtet wird, und vereinigt sich mit der angesaugten Luftmenge zur Ladeluftmenge. Bei diesem Turbolader ist die Beschleunigungszeit noch recht hoch, da durch die verhältnismäßig kleinen Düsen nur eine kleine Menge Zusatzluft je Zeiteinheit strömen kann und da der erreichte Wirkungsgrad bei normaler Ausbildung der Verdichterbeschaufelung schlecht ist. Durch zweckmäßige Ausbildung der Schaufel- ψ rücken ließe sich zwar die Wirkung der Zusatzluft verbessern, doch würde diese Ausbildung den Wirkungsgrad des Verdichters im Normaldrehzahlbereich und die Lauf ruhe verschlechtern. Da auch bei zweckmäßiger Auslegung der Schaufeln nur ein Teil der rotierenden Schaufeln durch Treibluft beaufschlagt wird, besteht die Gefahr, daß die Schaufeln zum Schwingen angeregt werden. Dieser Zustand kann sich sehr ungünstig auf den Betrieb des Turboladers auswirken. ,
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist der Turbolader nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Düse bzw. die Düsen in die Verdicht er spirale des Verdichtergehäuses mündet bzw. münden.
Trotz der Möglichkeit, zeitweise Zusatzluft in den Verdichter einzuführen, bleibt der Normalbetrieb des Laders unbeeinflußt und ungestört. Ferner sind aus dem Druckunterschied herrührende Verluste beim Energieaustausch zwischen Treib- und Förderluft geringer als beim Beaufschlagen der Verdichter- t schaufeln. Als wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen -: Turboladers kommt dazu, daß die Verdichter spirale, ohne zusätzlichen A.ufwand auch als Diffusor für die eingeblasene Druckluft bei der Energieumformung ausgenutzt wird.
—3—
009846/0798
Robert Bosch GmbH I E. 9469 Gl/Wa
Stuttgart ^
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den Verdichter eines Turboladers im Schnitt nach Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 den Verdichter nach Fig. 1 in Draufsicht, teilweise geschnitten und
Fig. 3 eine Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader in vereinfachter Darstellung.
An einem Flansch 11 des Lagergehauses 12 eines Abgasturboladers ist ein Verdichtergehäuse 13 befestigt. Eine Antriebswelle 14 ragt durch das Lagergehäuse 12 in das Verdichtergehäuse 13 und trägt ein Verdichterlaufrad 15· Beim Umlaufen saugt das Verdichterlaufrad 15 Frischluft durch einen Ansaugstutzen 16 des Verdichtergehäuses 13 an und fördert diese durch einen Ringraum 17 in einen Spiralraum 18 des Verdichtergehäuses 13» der sich tangential in einem Ausblasstutzen 19 fortsetzt.
Am Umfang des Verdichtergehäuses 13 sind zwei Einblasdüsen 20 und 21 angeordnet, deren Blasöffnungen 22,23 in den Spiralraum 18 münden. Die Anordnung der Einblasdüsen 20,21 ist derart, daß ihre Blasrichtung tangential zum Mittelfaden des Spiralraumes 18 gerichtet verläuft. Die beiden Blasdüsen 20,21 sind am Verdichtergehäuse 13 um 180° gegeneinander versetzt angeordnet.
über eine Leitung 32 und ein Steuerventil 33 sind die Blasdüsen 20,21 mit einem Druckluftvorratsbehälter 24 verbunden, der mit Druckluft von einem durch die aufzuladende Brennkraftmaschine 25 angetriebenen Verdichter 26 versorgt wird (Fig.3). ,
OOSL848/0798
Robert Bosch GmbH <f E. 94-69 Gl/Va
Stuttgart
Durch eine an den Ausblasstutzen 19 anschließende Leitung
27 wird die Ladeluft der Verbrennungskraftmaschine 25 zugeführt. Von der Leitung 27 zweigt eineweitere Art Leitung
28 ab, die zu der Einspritzpumpe 29 der Brennkraftmaschine
25 führt., um die Brennstoffmenge dem Ladedruck bzw. der Ladeluftmenge anzupassen.
Die Turbine 30 des Turboladers ist durch eine Leitung 31.mit dem Abgasauslaß der Brennkraftmaschine 25 verbunden.
Der Abgasturbolader wirkt wie folgt:
Die von der Brennkraftmaschine 25 abgegebenen Abgase strömen durch die Leitung 31 in die Turbine 30» die über die Antriebs-, welle 14- das Verdichterlauf rad 15 antreibt. Dabei saugt der Verdichter des Abgasturboladers Luft unter atmosphärischem Druck an, verdichtet diese und führt sie unter erhöhtem Ladedruck durch die Leitung 27 der Brennkraftmaschine 25 zu.
Zum schnellen Angleichen des abgegebenen Drehmoments der Brennkraftmaschine an eine plötzlich auftretende Belastungssteigerung oder zum schnellen Hodifahren der Brennkraftmaschine φ auf eine höhere Drehzahl wird das Steuerventil 33 geöffnet, so daß Druckluft aus dem Vorratsbehälter 24- durch die Einblasdüsen 20,21 in den·Spiralraum 18 des Verdxchtergehäuses 13 strömt und so die Ladeluftmenge · erhöht, wobei zwischen der hochverdichteten aus dem Behälter 24- kommenden Luft und der vom Schaufelrad 15 geförderten Luft ein Energieaustausch stattfindet. Der auf diese Weise plötzlich erhöhte Ladedruck verstellt die Einspritzpumpe zur Abgabe einer größeren Brennstoffmenge.
009846/0798
Robert Bosch GmI)H jT . R. 9469 Gl/Wa
Stuttgart ..
Ergänzend wird bemerkt, daß der die Zusatzluft fördernde Verdichter 26 und der Vorratsbehälter 24 Teile des Bremssystems des Fahrzeugs sein können, das von der aufgeladenen Brennkraftmaschine angetrieben wird.
009846/0798

Claims (3)

Robert Bosch GmbH R. 94-69 Gl/Wa Stuttgart Ansprüche ■
1. Abgasturbolader für Brennkraftmaschinen mit einem Radial- ^- Verdichter und wenigstens einer Düse zum Einführen von verdichteter Zusatzluft in den Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse bzw. die Düsen (20,21) in die Verdichterspirale (19) des Verdichtergehäuses (13) mündet bzw. münden.
2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Düsen (20,21) um 180° versetzt am Verdichterge— häuse (13) angeordnet sind.
3. Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20,21) am Verdichtergehäuse so angeordnet sind, daß ihre Blasrichtung tangential zum Mittelfaden des Verdichterraumes (18) des Verdichtergehäuses verläuft, to
009846/0798
Leerseite
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