DE2010405B2 - Verfahren und einrichtung zur stossaufladung einer brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur stossaufladung einer brennkraftmaschineInfo
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Description
5° Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufladung
einer Brennkraftmaschine im Stoßbetiieb, wobei die Vorauslaßdruckwellen von mindestens fünf Arbeitszylindern
den Eintritt mindestens einer Auflademaschine beaufschlagen und die Mündungen der Abgasleitungen
der Zylinder mit Düsen versehen sind, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Für die Aufladung von Brennkraftmaschinen sind Verfahren bekannt, die entweder im Stoßbetrieb oder
im Gleichdruckbetrieb arbeiten. ^0
Der Gleichdruckbetrieb weist den Nachteil von Verlusten an kinetischer Energie beim Eintritt des
Abgases in den Receiver auf. Bei 2-Takt-Motoren steht außerdem der Turbine im Teillastbetrieb 2U wenig
Energie zur Verfügung, um mit freidrehendem Turbola- t,$
der ohne zusätzlichen Hilfsverdichter auskommen zu können. Daher muß meist ein mechanisch betriebener
Hilfsverdichter zugeschaltet werden.
Beim SioBbetrieb (Brown Boven-Mitteilungen. Bd
56. Nr 1. Januar 1969, S. 10 bis 18) sind die in dei
Auspuffleitungen und in der Turbine auftretenden Füll und Entleerverluste und bei Teilbeaufschiagung di<
Turbinen-Ventilations-Verluste nachteilig. Diese Verlu
ste treten dann auf, wenn pro Arbeitsperiode von 360' Kurbelwinkel bei 2-Takt-Motoren bzw. 720° Kurbel
winke! bei 4-Takt-Motoren nur ein oder zwei Auspuff stoße den Eintritt der Abgasturbine beaufschlagen. Eit
weiterer Nachteil des Stoßbetriebes ergibt sich durcl die starken Reflexionen der Vorauslaßdruckwelle an
System der Turbine und der Abgasrohre, da einerseit: der freie Turbinenquerschnitt eine durch Ladedruck
Abgastemperatur und Luftmenge festgelegte Größe is und andererseits die Querschnittsfläche der Abgaslei
tungen nur in engen Grenzen angepaßt werden kann.
Es ist bekannt (Brown Boveri-Mitteilungen, Bd. 55 Nr. 8, August 1968, S. 414 bis 427) durch Verwendung
von ejektorartigen Verengungen an den Abgasleitun gen den Druck an der Einmündungsstelle der Leitung
zum Mischrohr so weit abzusenken, daß eine Störung der Spülphase in einem sehr engen Arbeitsbereich de;
Motors teilweise vermieden werden kann. Diesei Möglichkeit sind Grenzen gesetzt, da einerseits dit
Umwandlung von Druck in Geschwindigkeit und wiedei zurück mit Verlusten verbunden ist, und andererseit«
eine zu starke Verengung der Abgasleitungen di« Vorauslaßdauer infolge der starken Reflexionen an dei
Düse zu stark verlängert. Bei 4-Takt-Moioren führ; die«
zur Erhöhung der Kolbenausschiebearbcit und zi vermehrtem Brennstoffverbrauch, wobei eine Störung
der Spülung auftreten kann. Bei 2-Takt-Moioren wire
gleichfalls die Spülung beeinträchtigt.
Ferner ist es bekannt (Brown Boveri-Mitteilungen Bd. 55, Nr. 8. August 1968, S. 422, Spalte 1 - Absatz :
und Spalte 2 - Absatz 1) 4-Zylindergruppen mil gleichen oder größeren Zündabstand als 90° Kurbelwin
kel bei 2-Takt-Motoren, bzw. 180° Kurbelwinkel be
4-Takt-Motoren in einem System aufzuladen, in den? jeweils zwei Zylinder mit 180° Kurbelwinkei Zündabstand
bei 2-Takt, bzw. 360° Kurbelwinkel Zündabstanc bei 4-Takt an eine gemeinsame Abgasleitung ange
schlossen sind und wobei das Abgas beider Leitunger dann nur einem Gaseintritt der Auflademaschine
zugeführt wird. Für die Aufladung von Mehrzylindergruppen, die einen kürzeren Zündabstand als 90c
Kurbelwinkel bei 2-Takt-Motoren, bzw. einen kürzerer Zündabstanci als 180° Kurbelwinkel bei 4-Takt-Motoren
aufweisen, ergab sich in der Fachwelt die Meinung, daC eine Zusammenfassung der Abgasleitungen im analoger
Sinne auf einen Gaseintritt unmöglich ist, da eine Störung der Spülphase durch die auftretenden Druckwellen
nicht vermieden werden kann.
Dieselbe Meinung wird in der DT-AS 11 72 89S vertreten, in welcher in einer mehrere Leitungen
aufweisenden Auspuffleitungsanlage von einer Kolbenkraftmaschine die gasförmigen Verbrennungsprodukte
einer Abgasturbine zugeführt werden. Die Länge der Leitungen ist dabei hinsichtlich der Wellenlänge des
primären Gasimpulses abgestimmt. Aus den beschriebenen Anordnungen (Spalte 12, Zeilen 1 bis 12; Spalte 13
Zeilen 19 und 20; Spalte 13, Zeilen 55 bis 59) geht hervor
daß höchstens drei Auspuffleitungen verschiedener Zylinder auf einen gemeinsamen Gaseintritt der
Turbine arbeiten können, was bedeutet, daß beispielsweise bei 4-Takt-Motoren mit einer Spülphase von
höchstens 40° Kurbelwinkel eine Störung durch Überschneidung der Steuerzeiten kaum gegeben ist, da
die Aiispuffphase von den Sieuerzeiien der Ventile auf
weniger als 240° beschränkt ist
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe
zugrunde, dieses Vorurteil der Fachweit zu überwinden
und bei Brennkraftmaschinen mit kürzerem Zündabstand als 90° Kurbelwinkel bei 2-Takt-, bzw. 180°
Kurbelwinkel bei 4-Takt-Arbeitsweise die betriebsbedingten aerodynamischen Verluste zu reduzieren oder
zu vermeiden und gleichzeitig die Reflex.onsfreiheit des Aufladesystems weitgehend zu erreichen.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Vorauslaßdruckwelle
während einer Gaswechselperiode in eine Hauptdnickwelle und mindestens eine Nebendruckwelle
zerlegt wird und daß die Hauptdruckwelle und die Nebendruckwelle derart moduliert werden, daß
ein zulässiger Gegendruck in der Abgasleitung des jeweils gespülter Zylinders nicht überschritten wird.
Eine Einrichtung /ur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Abgasleitungsdüsen in eine Modulationseinrichtung einmünden, welche in Strömungsrichtung in ein
Mischrohr übergeht, das mit dem Eintrit. der Auflade
maschine verbunden ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein an einem Ende geschlossenes
Umkehrrohr für die Modulation der Nebendruckwelle, das an seinem anderen Ende eine Düse aufweist, die in
die Modulationseinrichtung einmündet und die Lange des Umkehrrohres mindestens gleich dem Quotienten
aus der dreifachen Schallgeschwindigkeit der Abgase durch die Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine ist.
Eine andere Ausführung der Erfindung tst dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Abgasleitung und
des allfällig vorhandenen Umkehrrohres in einem Knoten zusammengefaßt sind, wobei die Querschnittsfläche des Mischrohres mindestens gleich der Differenz
aus der 2,5fachen Querschnittsfläche an der engsten Stelle einer Abgasleitungsdüse abzüglich der halben
Summe der Querschnittsflächen an der engsten Stelle aller restlichen Düsen ist.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel an einem schnellaufenden lO-Zylinder-4-Takt-Motor in V-Bauweise.
F ι g. 2 zeigt ein Schaubild des Druck verlauf es über
den Kurbelwinkel für die in F i g. 1 dargestellte Brennkraftmaschine.
F ι g. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel an einem langsamverlaufenden 6-Zylinder-2Takt-Motor in Reihenbauart
dar.
Fig.4 zeigt ein Druck-Kurbelwinkel-Diagramm für
den in F i g. 3 dargestellten Verbrennungsmotor.
Der in F i g. 1 dargestellte Verbrennungsmotor weist eine Zündfolge auf, die mit 1-9-3-7-5-6-4-S-2-10
festgelegt ist. Die einzelnen Zylinder sind mit den Bezugszahlen 1 bis 10 gekennzeichnet, wobei jeweils
zwei gegenüberliegende Zylinder z. B. 2 und 7 in einer gemeinsamen Abgasleitung (für die angegebenen
ZjliiiJer z. B. 22) zusammengefaßt werden. Durch diese
Anordnung werden immer jene Zylinder zusammengefaßt,
deren Zündabstand .560° Kurbel wink el ± den V-Winkel des jeweiligen Motors beträgt.
Die so erhaltenen fünf Leitungsstränge, durch welche die Abgase abgeführt werden, sind mit 21 bis 25
bezeichnet. Jede einzelne Abgasleitung ist an der der Auflademaschine 20 zugekehrten Seite mit je einer
Düse 14 oder 15 versehen. Über die Zusammenfassung 18 werden diese Düsen mit dem Mischrohr 19 bzw. mit
dem Gaseintritt der Auflademaschine 20 verbunden.
In der Zusammenfassung 18 wird eine eintretende
In der Zusammenfassung 18 wird eine eintretende
α Vorauslaßdruckwelle in eine der Auflademaschir.e
direkt zugeführte Hauptdruckwelle und in mindestens eine Nebendruckwelle aufgespalten, wobei sich die
Nebendruckwelle in den Abgasleitungen bzw. der Modulations-Einrichtung fortpflanzt Durch geeignete
ίο Auswahl der Querschnitts-Verhältnisse von Turbine,
Abgasleitung, engstem Querschnitt der Düse und der Düse der Modulationseinrichtung ist es möglich, die
Amplituden der Hauptdruckwelle und der Nebendruckwelle derart zu beeinflussen, daß einerseits die
κ Auflademaschine »quasireflexionsfrei« beaufschlagt
wird und andererseits ein eben spülender Zylinder nicht gestört wird.
Es wird dabei empfohlen, das Flächenverhältnis des Mischrohrquerschnittes Fm zum wirksamen Durchflußquerschnitt
der Auflademaschine Ft kleiner als 1,7 :1 zu wählen, wobei die untere Grenze des Flächen Verhältnisses
durch nachfolgende Gleichung gegeben ist:
F., 5 - k F1
darin bedeuten:
Fv/ die Querschnittsfläche des Mischrohres in cm2,
,0 Ft die Querschniitsfläche der Abgasleitungsdüsen an der engsten Stelle in cm-,
,0 Ft die Querschniitsfläche der Abgasleitungsdüsen an der engsten Stelle in cm-,
λ die Anzahl der in die Zusammenfassung einmündenden
Abgasleitungen.
ι* Das Verhältnis Fw ■ Fr = 11 ist als absolute untere
Grenze zu betrachten.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch die Aufspaltung in Haupt- und Nebendruckwelle allein die angestrebte
Refelxionsfreiheit nicht erreicht werden kann, und eine zeitliche Verschiebung der Nebendruckwellen zur
Hauptdruckwelle um Φι. — 30 bis 40° Kurbelwinkel
durchzuführen ist. Die Länge der Abgasleitung, die hier ais Modulationseinrichtung anzusehen ist und welche
die maßgebliche Größe für die zeitliche Verschiebung der Nebendruckwelle darstellt, läßt sich auf die
einfachste Weise nach drr Gleichung
L =
Ϊ2η
jo berechnen. In dieser Gleichung bedeuten L die
Leitungslänge in m, η die Nenndrehzahl des Motors in U/min, Φι die Laufzeit der Vorauslaßdruckwelle in
Grad Kurbelwinkel und a die mittlere Schallgeschwindigkeit der Abgase in m/s. Daraus ergibt sich, daß die
Länge L der Modulationseinrichtung mindestens gleich dem Quotienten der dreifachen Cchaligeschwindigkeit a
durch die Nenndrehzahi η ist,
Nach dem Vorherangeführten, isi die Möglichkeit
gegeben, daß die langen Leitungen z. B. 21 und 22 eine
(,o Reflexion der Nebendruckweüe und damit auch eine
zeitliche Verschiebung derseben bewirken. Natürlich ist immer die Voraussetzung gegeben, daß die betrachtete
Abgasleitung an ihrem zylinderseitigen Ende geschlossen ist.
Tritt jedoch der Fall ein, daß bei einem einzelnen, der
zu betrachtenden Arbeitszylinder diese Forderung durch die vorhandenen Abgasleitungen 2t und 25 nichi
erfüllt wird, so ist ein erfindanesKemäßes in F i e. 1 nicht
IU 4UÖ
dargestelltes Umkehrrohr vorzusehen. Um die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung näher
zu erklären, zeigt F i g. 2 ein Diagramm für den während des Gaswechsels auftretenden Druck, wobei auf der
Abszisse die Kubelwinkel φ und auf der Ordinate der s
Druck ρ aufgetragen sind.
Die unter der Abszisse eingetragenen Flächen stellen die Ventilsteuerzeiten dar. Punkt AO bedeutet »Auslaß
öffnet«, während dem Punkt /45die Bedeutung »Auslaß schließt« zukommt. EO zeigt weiter den Öffnungskurbelwinkel
des Einlaßventils an und OT ist der obere Totpunkt des Zylinders 1. Zwischen den Punkten EO
und AS ist die zu betrachtende Spülung des Zylinders 1 dargestellt, die durch die bei normalem Stoßbetrieb
auftretenden nachfolgenden VorauslaOdruckwellen ge- ,s
stört würde. Der Verlauf der ungeminderten Vorauslaßdruckwellen der nachfolgenden Zylinder ist durch die
dünn gestrichelten Linien g und g" dargestellt. Der Druckverlauf entlang der dick strichpunktierten Linie a
zeigt den Druck im Zylinder 1 über einem Teil des Expansions- und Spülungsbereichs an.
Die dünn punktierte Linie m legt den mittleren
Spüldruck fest Die dicke Vollinie b zeigt den Druckverlauf der Abgase, wie sie im betrachteten
Kurbelwinkelbogen von ca. 360° auftreten, wobei der 2,
Druck im Abgasleitungsstrang des Zylinders 1 gemessen wird. Der Verlauf der Linie zwischen den Punkten
ß-Czeigt die Wikrung der vom Zylinder 1 herrührenden Druckwelle vor dem Zylinder 1 an. D-E zeigen die
entsprechende Druckwelle des Zylinders 9, F-G die ;0
Druckwelle vom Zylinder 3, f-H sinngemäß die gleiche des Zylinders 7 und K-L die Druckwelle des
Abgasstoßes von Zylinder 5 an. Es ist dabei erkennbar, daß die Spülung des Zylinders 1 in keiner Weise gestört
wird und der Spüldruck erst im Punkt N wieder ,5
überschritten wird. Diese Druckwelle kann jedoch keine Störung auslösen, da während ihres Ablaufs keiner der
an die betrachtete Abgasleitung angeschlossenen Zylinder gespült wird.
Die dick gestrichelte Linie ti zeigt den Druckverlauf in der Abgasleitung 23 der Zylinder 3 und 8 über dem
gleichen Kurbelwinkelbogen an, wobei erkennbar ist, daß der Druckverlauf im Prinzip um den Zündabstand
zwischen Zylinder 1 und Zylinder 3 verschoben ist
Die dünne Vollinie c stellt den Verlauf der der Auflademaschine 20 zugeführten Hauptdruckweile dar,
wobei der Druck im Mischrohr 19 gemessen wird Es ist aus ihrem Verlauf erkennbar, daß die Zerlegung der
Vorauslaßdruckwellen g bis g"' in Haupt- und Nebendruckwelle ein Pulsieren mit höherer Frequenz,
aber mit kleinerer Amplitude ergibt Daraus zeichnet sich der Vorteil ab, daß zwischen zwei Abgasstößen
kürzere Pausen entstehen, in denen der Druck nicht bis
auf den Druck der Atmosphäre absinkt und außerdem
die Abgasturbine die zugeführten Druckstöße quasireflexionsfrei
verarbeiten kann. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß durch dieses Auftadesystem kleinere
Turbolader als bisher üblich verwendet werden können, womit auch ein wirtschaftlicher Aspekt gegeben ist
In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des
erfmdungsgemäBen Aufladesystems dargestellt wobei
die einzelnen Zylinder des Motors mit 1 bis 6 bezeichnet sind. Die Abgase der Zylinder 1 bis 3 werden in einer
Lehmig 11 and die Abgase der Zylinder 4 bis 6 in einer
anderen Leitung 12 der Anflademaschine 20 zagefnhrt fite Zündfolge der e-Zynnder^-Takt-BrennkraftmascMns
ist ώ& 1-5-3-6-2-4 festgelegt Die Abgasiemmgen
ϊί and 12 sind mit Düsen 13 versehen.
In der Zusammenfassung 18 wird die Vorauslsißdruckwelle
eines Zylinders wiederum zerlegt, und die Nebendruckwelle breitet sich sowohl im Umkehrrohr
16 als auch im freien Abgasleitungsstrang aus. Wenn nun gerade die Abgase aus einem der Zylinder abströmen,
welcher an der langen Abgasleitung angeschlossen ist, so ist durch die kurze Abgasleitung eine erfindiungsgemäße
zeitliche Verschiebung der zerlegten Nebendruckwellen nicht möglich, denn bei Nachrechnung der
Bedingungen für dieses Ausführungsbeispiel wird eine Reflexion an der Turbine und eine Störung der Spülung
festgestellt.
Um zu kleine Querschnittsverhältnisse zu vermeiden, wird über eine Düse 15 das Umkehrrohr 16 an die
Zusammenfassung 18 angeschlossen. Die Zusammenfassung 18 setzt sich wiederum im Mischrohr 19 fort und
dieses ist mit dem Gaseintritt der Auflademaschine 20 verbunden.
Die Wirkungsweise des Umkehrrohres 16 wird wieder an Hand eines in F i g. 4 dargestellten Diagrammes
des Druckverlaufes über dem Kurbelwinkel ψ erklärt. Die durch Strichart bzw. Strichstärke zu
unterscheidenden Kurven sind entsprechend Fig. 2 bezeichnet und ihnen kommt auch die gleiche
Bedeutung zu.
Die unter der Abszisse aufgetragenen Flächen kennzeichnen wieder die Ventilsteuerzeiten, wobei
wiederum die Punkte AO »Auslaß öffnet«, AS »Auslaß schließt«, EO »Einlaß öffnet« bedeuten und der Punkt
£"5 »Einlaß schließt« hinzukommt. Gleichfalls abweichend von Fig.2 ist der untere Totpunkt UT
dargestellt, der bei 2-Takt-Motoren inmitten der Spülphase eines solchen Motors liegt
Aus dem Verlauf der Kurve b ist erkennbar, daß ab Punkt 1 der Auspuffstoß des Zylinders 1 einsetzt, der
über den Kurbelwinkelbogen bis Il wirkt Im Eiereich von III bis IV um den unteren Totpunkt des Zylinders 1
zeigt sich die Wirkung der Abgasdruckwelle des Zylinders 5 durch die leichte Erhöhung des Druckes in
der Abgasleitung 11 an.
Die in der Abgasleitung 12 vom Auspuffstoß des Zylinders 5 bewirkte Abgasdruckwelle ti wird mittels
der Modulationseinrichtung 13, 15, 17 und 18 derart umgeformt und verschoben, daß der in der Abgasleitung
11 wirksame Druck den mittleren Spüldruck m während der Spülphase des Zylinders 1 nicht überschreitet Die
beschriebene Wirkung ist durch den Verlauf der Kurve b zwischen den Punkten III und IV veranschaulicht
Aus dem Diagramm ist ferner erkennbar, daß der mittlere Spüldruck m etwas über dem effektiven Druck
im Zylinder an der gezeigten Stelle des Kurbelwinkels liegt und auch der Abgasdruck/? in der Abgasleitung 11
im Punkt UT einen geringeren Wert als der mittlere Spüldruck m aufweist Dadurch wird die Spülung des
Zylinders 1 durch die Vorauslaßdruckwelle des Zylinders
5 nicht gestört, obwohl wie täurch die dünn
gestrichelte Lime g dargestellt ist, eine momentane
Störung der Spülung hervorgerufen werden könnte. Danach setzt wieder eine normale Abgasdruckwelle des
Zylinders 3 ein, die durch den Teil zwischen Punkt V und
VI der Kurve 6 dargestellt wird.
Durch die Kurve c werden die der Anflademaschine
20 zugeführten Druckwellen dargestellt, wobei dieser
Druckverlauf unmittelbar vor dem Eintritt der Auflademaschine im Mischrohr 19 gemessen wird. Es ist aus
dem Verlauf zu entnehmen, daß zwischen den Hauptdrackwellen noch WeBeO geringerer Stärke
auftreten, welche die Wirksamkeit der Modnliereinrich-
3
tung anzeigen. Doch zeigt sich, daß bei den verschiedenen Längen der Laufzeiten auch unterschiedliche
Schwankungen auftreten, deren Wirkung meist schon in der absinkenden Flanke der Druckwellen spürbar
werden.
In der Praxis ist es bei Langsamläufern konstruktiv nicht möglich, die Länge des Umkehrrohres entsprechend
den Anforderungen auszuführen. Daher wird vorgeschlagen, bei solchen Motoren den Querschnitt
des Umkehrrohres 16 gegenüber dem größten dieser ι ο Düsenquerschnitte auf ein Mehrfaches zu erweitern, so
daß ein Volumen von mindestens dem 2fachen eines Zylinders erreicht wird.
Eine in das Umkehrrohr 1(5 einlaufende Nebendruckwelle
wird an der Querschnittserweiterung in ihrer Amplitude abgeschwächt und breitet sich gegen das
verschlossene Ende des Umkehrrohres 16 aus. Dort wird die Nebendruckwelle reflektiert und sie bewegt
sich mit ihrer Fortplanzungsgeschwindigkeit suf die Düse 15 zu. Durch die Querschnittserweiterung wird nur
ein Teil der Druckwelle austreten können, um der Auflademaschine 20 wiederum zugeführt zu werden.
Der Rest der Druckwelle ist wegen der Reflexion an der Querschnittsänderung gezwungen, neuerlich das Umkehrrohr
zu durchlaufen. Die Restdruckwelle reflektiert gleich der vorher beschriebenen Nebendruckwelle und
der Vorgang wiederholt sich an der Querschnittsänderung, so daß von einer einzelnen eintretenden
Nebendnickwelle mehrere kleinere Teilwellen wieder auf den Gaseintritt der Auflademaschine einwirken und
auf diese Weise eine Störung der Spülung gänzlich vermieden werden kann.
Die nachfolgenden Nebendruckwellen, die in das Umkehrrohr 16 gelangen, überlagern die wiederholt
reflektierten Restdruckwellen, womit die Wirkungsweise des querschnitterweiterten Umkehrrohres verbessert
wird.
Der allgemeine Vorteil der Erfindung liegt darin, daß mit diesem Verfahren 2-Takt- und 4-Takt-Brennkraftmaschinen
mit 5,7,8,10,11,14 und mehr Zylindern aufgeladen werden können, ohne daß Rücksicht auf die
Bauweise genommen werden muß und daß die Größe und Wahl der Zündabstände der durch Abgasleitungen
an einen Gaseintritt der Auflademschine angeschlossenen Zylinder keine maßgebende Einflußgröße mehr
dargestellt.
Die Anführung der obengenannten Zylinderzahlen bedeutet jedoch nicht, daß bei Motoren mit Gruppen
von drei abgasseitig zusammengefaßten Zylindern die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens unmöglich
ist, sondern hierbei werden die genannten Vorteile genau so wirksam. Es bleibt aber die
einschränkende Tatsache bestehen, daß solche Brennkraftmaschinen in aufladetechnischer Hinsicht wesentlich
günstigere Bedingungen bieten, so daß die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile nur in geringerem
Maße zum Ausdruck kommen.
Einer der wichtigsten Vorteile des neuen Aufladeverfahrens ist die außerordentlich gute Anpassung der
Aufladung an den Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine. Daher ist es mit dem Verfahren möglich, extrem
schnelllaufende, aber auch extrem langsamlaufende Brennkraftmaschinen beliebiger Zylinderzahl und beliebiger
Bauweise ohne wesentlichen technischen Mehraufwand aufzuladen, kleinere Turbolader als bisher
üblich zu verwenden und überdies auf mechanisch betriebene Hilfsverdichter gänzlich zu verzichten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Aufladung einer Brennkraftma
schind im Stoßbetrieb, wobei die Vorausiaßdruckwellen
von mindestens fünf Arbeitszylindern den Eintritt einer Auflademaschine beaufschlagen und
die Mündungen der Abgasleitungen der Zylinder mit Düsen versehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Vorausiaßdruck welle j0
während einer Gaswechselperiode in eine Hauptdruckwelle und mindestens eine Nebendruckwelle
zerlegt wird, und daß die Hauptdruckwelle und die
Nebendruckwelle derart moduliert werden, daß ein zulässiger Gegendruck in der Abgasleitung des ,5
jeweils gespülten Zylinders nicht überschritten wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitungsdüsen in eine Modulationseinrichtung
einmünden, welche in StrömungsrLhtung in ein
Mischrohr übergeht, das mit dem Eintritt der Auflademaschine verbunden ist
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein an einem Ende geschlossenes Umkehrrohr
für die Modulation der Nebendruckwellen, das an ,5
seinem anderen Ende eine Düse aufweist, die in die Modulationseinrichtung einmündet, wobei die Länge
des Umkehrrohres mindestens gleich dem Quotienten aus der dreifachen Schallgeschwindigkeit der
Abgase und der Nenndrehzahl der Brennkraftma- ,0
schine ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Abgasleitungen
und des ailfällig vorhandenen Umkehrrohres in einem Knoten zusammengefaßt sind, wobei die
Querschnittsfläche des Mischrohres mindestens gleich der Differenz aus der 2,5fachen Querschnittsfläche an der engsten Stelle einer Abgasleitungsdüse
abzüglich der halben Summe der Querschnittsflächen an der engsten Stelle aller restlichen Düsen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei langsamlaufenden Brennkraftmaschinen
das Volumen des Umkehrrohres mindestens das 2fache Hubvolumen eines Arbeitszylinders der
Brennkraftmaschine beträgt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1806069A CH509508A (de) | 1969-12-04 | 1969-12-04 | Verfahren und Einrichtung zur Stossaufladung einer Brennkraftmaschine |
CH1806069 | 1969-12-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2010405A1 DE2010405A1 (de) | 1971-06-09 |
DE2010405B2 true DE2010405B2 (de) | 1976-07-22 |
DE2010405C3 DE2010405C3 (de) | 1977-03-03 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
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