DE2010405B2 - Verfahren und einrichtung zur stossaufladung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur stossaufladung einer brennkraftmaschine

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DE2010405B2 DE19702010405 DE2010405A DE2010405B2 DE 2010405 B2 DE2010405 B2 DE 2010405B2 DE 19702010405 DE19702010405 DE 19702010405 DE 2010405 A DE2010405 A DE 2010405A DE 2010405 B2 DE2010405 B2 DE 2010405B2
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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
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-,
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)

Paten'ansprüche:
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.
DE19702010405 1969-12-04 1970-03-05 Verfahren und Einrichtung zur Stossaufladung einer Brennkraftmaschine Expired DE2010405C3 (de)

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

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Also Published As

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