DE2022158B2 - Regelvorrichtung fur eine Abgas turbine eines Turboladers fur Otto Motoren - Google Patents
Regelvorrichtung fur eine Abgas turbine eines Turboladers fur Otto MotorenInfo
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Description
rieen Drehzahlen bei kleinen Luftdurchsätzen, die rößte Drehzahl bei dem höchsten Luftvolumen. Auf
der Vollastlinie stellt Bereich A den natürlichen Betriebszustand
der ungeregelten Turbine dar. Diese steigt stark zu hohen Ladedrücken an. Man kann
entsprechend der eingezeichneten Begrenzungen«: D den Anstieg des Ladedruckes begrenzen durcn Einbau
eines Abblaseventils, das durch den Ladedruck selbst in Tätigkeit gesetzt wird. Dieser würde also
nach dem Beispiel in Fig. 2 das Druckverhältnis 1 45 nicht überschreiten. Der Bereich B entspricht
dem Regelbereich, wie er mit dem erfindungsgemaßen vorstehend beschriebenen Abgasturbolader erreicht
wird Bei voll zugestelltem Regelschild wird der
unterste Bereiche gefahren. Die Leerlaufkurve, das
ist die untere Begrenzungslinie des Bereiches, Kann
im Gegensatz zu dem Verhalten bei normaler Tm »oaufladung
bei verhältnismäßig hohen Ladedruckverhältnissen liegen. Diese Linie kann dann nahe an die
Vollastlinie herankommen, falls man damit einen Spineffekt bei Leerlauf erreichen will. Werden ausreichende
Abgasqualitäten ohne Brennraumspulung erreicht so kann man bei einer Gaspedalsiellung fur
niedriae Last oder Leerlauf auf die Zustellung des Regelschildes 3 verzichten. Das Diagramm nach
Fig ">
stellt somit ein Beispiel dar für das Verhauen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem über
einen Bereich von 40 bis 70·/. der Motordrehzahl
ein fast konstanter Ladedruck eingestellt wird, wobei ■,η rirhtune hat vor allem den
Weiter kann ^a*'ICV£ .Setter Verbrennung
triebsbereiche (Stadtverkehr) mit fetter ν .
und Nachverbrennung nach,der^ujme f ^
werden, wahrend in jenen Bel" . f Jie
denen dies nicht unbedingt erforderheh «
wirtschaftlichere Verbrennungj be hohem Lu
Sd ausschUeßlich magerer Verbrennung
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Regelvorrichtung für eine Abgasturbine Turbinenlaufrad mittels eines in axialer Richtung
eines Turboladers für Otto-Motoren zur Erzie- 5 gegen den Laufradaustritt bewegbaren Regelschildes,
lung eines möglichst giftfreien Abgases in der dessen Außendurchmesser etwa dem Schaufeldurch-Weise,
daß über 40 bis 70", ο des Motordrehzahl- messer entspricht, drosselbar ist.
bereichs bei Vollast der Ladedruck annähernd Es ist zwar bekannt, die Ladedruck-Kennlinie
konstant und zwischen Vollast und Leerlauf im durch Drosselung hinter dem Turbinenrad zu vermittleren
Drehzahlbereich höchstens um 30·/» er- ic ändern — vgl. MTZ, 1963, Heft 9, S. 323 —, jedoch
niedrigt ist, dadurch gekennzeichnet, ist eine geeignete Regelvorrichtung hierfür nicht andaß
der Abgasstrom am Austritt aus dem Turbi- gegeben. Die deutsche Auslegeschnft 1 228 857 zeigt
nenlaufrad mittels eines in axialer Richtung gegen eine Verstelleinrichtung an einem Abgasturbolader in
den I.auf radaustritt bewegbaren RegelschilJcs (3), Form einer axial verstellbaren Kammerwand. Diese
dessen Außendurchmesser etwa dem Schaufe!- 15 ändert jedoch nur das Volumen einer Ausgleichsdurchmesser entspricht, drosselbar ist. kammer im Zuströmbereich. Die USA.-Patentschrift
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 3 313 518 beschreibt eine Regelung der Abgasturbine
gekennzeichnet, daß der Ladedruck als Regel- durch Verdrehen zweier Zwischenwände in der Eingröße
dient. trittsspirale. Diese ist in der konstruktiven Ausfüh-
3. Regelvorrichtung nach Anspruch !,dadurch 20 rung und im erforderlichen Aufwand mit der erfingckenn.
- ichnet, daß der Ladedruck und die /u- dungseemäßen Regelung nicht vergleichbar,
geführte Brennstoffmenge je Arbeitsspiel als In Weiterentwicklung der Erfindung wird vorge-Regelgröße
dient. schlagen, den Ladedruck ils Regelgröße zu benutzen
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, (Anspruch 2). Es kann auch der Ladedruck in Verdadurch"gekennzeichnet,
daß ein Verstellkolben as bindung mit der je Arbeitsspiel zugeführten Brenn-(4),
auf den der Ladedruck gegen eine Feder (6) stoftnienge als Regelgröße dienen (Anspruch 3).
wirkt, direkt mit dem Regelschild (3) verbun- Eine besonders zweckmäßige Anordnung im Rahden
ist. men der Erfindung ergibt sich dann, wenn ein Verstellkolben, auf der. der Ladedruck gegen eine Feder
30 wirkt, direkt mit dem Regelschild verbunden ist (Anspruch 4).
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 4 wird
eine Abgasturbine eines Turboladers für Otto-Mo- kein selbständiger Schutz begehrt. Vielmehr sollen
toren zur Erzielung eines möglichst giftfreien Ab- diese nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand
gases. Das Hauptanwendungsgebiet für eine solche 35 des Hauptanspruchs geschützt werden.
Regelvorrichtung sind Turbolader von Otto-Motoren, Die Abbildungen zeigen beispielhafte Ausführun-
die in Kraftfahrzeugen eingebaut sind, bei denen in gen der Regelvorrichtung in Fig. 1 und den damit
Zukunft in steigendem Maße bestimmte Vorschriften erreichten Verlauf des Ladedruckes in Fi g. 2.
über die Giftfreiheit der Abgase einzuhalten sind. Nach Fig. 1 wird das Turbinenlaufrad 1 über das
Der besondere Zweck der erfindungsgemäßen Vor- 4° Spiralgehäuse 2 vom Abgas des Motors beaufschlagt,
richtung ist, die giftigen Stickstoff-SauerstoRverbin- Der Regelschild 3 versperrt einen regelbaren Teil des
düngen NO1, d.h. also die Stickoxyde in den Abgasen, Austrittsquerschnittes 7 des Laufrades 1, so daß sich
zu vermeiden. dieses hinsichtlich des Durchströmungseffektes wie
Bekannt sind Abgasentgiftungsverfahren und -vor- ein geometrisch kleineres Laufrad verhält. Der Regelrichtungen
für Otto-Motoren, bei denen eine Nach- 45 schild 3 wird durch ein entsprechendes Regelglied
verbrennung der Abgase stattfindet. Durch diese verstellt, das hier beispielsweise durch einen Stellkol-Nachverbrennung
werden die giftigen Kohlenstoff- ben 4 dargestellt ist, der in dem Raum 5 mit dem
verbindungen des Abgases, wie Kohlenmonoxyd CO Ladedruck beaufschlagt ist und gegen eine Feder 6
sowie verschiedene Kohlenwasserstoffe CyH2 durch wirkt. Natürlich kann der Regelschild auch durch
Eingebung von Luft und gegebenenfalls besondere 5° andere Mittel, z. B. hydraulisch oder pneumatisch,
Zündung verbrannt. verstellt werden. Zur Verminderung der Reibung in
Hierbei ist aber wegen der fetten Verbrennung ein axialer Richtung kann der Regelschild rotieren, wounnötig
hoher BrennstofTaufwand nötig. Man hat bei der Rotationsbetrieb durch die freien Reibungsbereits
festgestellt, daß demgegenüber ein Betrieb mit kräfte der Gase an der Schildoberflächi erfolgen
höherem Luftüberschuß möglich ist, bei welchem 55 kann.
weder CO noch C1-H1- noch insbesondere NOx-Ver- Durch die geschilderten Maßnahmen wird ein
bindungen in unzulässig hoher Konzentration ent- Ladedruckverlauf erreicht, wie er in F i g. 2 dargestehen,
wenn der Motor durch einen Abgasturbo- stellt ist. Dabei ist das Ladedruckverhältnis pjpo
lader aufgeladen wird. Voraussetzung ist dabei, daß über dem Luftvolumendurchsatz Vo/VoN aufgezeichüber
einen größeren Bereich der Motordrehzahl 60 net. p2 bedeutet den Druck im Zylinder nach Auf-—
etwa über 40 bis 70°/o — ein annähernd kon- ladung, p0 den Außendruck, d. h. etwa den Atmostanter
Ladedruck eingestellt wird und daß zwischen sphärendruck. Die Luftmenge in der Zeiteinheit K„
Vollast und Leerlauf im mittleren Drehzahlbereich wurde bezogen auf ein Nennvolumen, d. h. das Norder
Ladedruck höchstens etwa um 30 0Zo erniedrigt ist. malvolumen bei Vollast. Die schraffierte Fläche zeigt
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für 65 den Betriebsbereich, und zwar die obere Begrenzung
einen solchen Betrieb eines Abgasturboladers für die Vollastlinie, die untere die Leerlauflinie. Es sind
Otto-Motoren eine Regelvorrichtung zu schaffen, die ferner Linien konstanter Motordrehzahl für Leerlauf
mit geringstem konstruktivem Aufwand und in leicht bzw. Vollast angedeutet. Natürlich liegen die nied-
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2022158A DE2022158C3 (de) | 1970-05-06 | 1970-05-06 | Regelvorrichtung für eine Abgasturbine eines Turboladers für Otto-Motoren |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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|---|---|
| DE2022158A1 DE2022158A1 (de) | 1971-11-25 |
| DE2022158B2 true DE2022158B2 (de) | 1973-09-20 |
| DE2022158C3 DE2022158C3 (de) | 1974-04-25 |
Family
ID=5770396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2022158A Expired DE2022158C3 (de) | 1970-05-06 | 1970-05-06 | Regelvorrichtung für eine Abgasturbine eines Turboladers für Otto-Motoren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2022158C3 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT379218B (de) * | 1981-02-19 | 1985-12-10 | Volvo Ab | Einrichtung zur begrenzung des ladeluftdruckes in einem turbogeladenen verbrennungsmotor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2934041C2 (de) * | 1979-08-23 | 1983-08-11 | Günther Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Dibelius | Gesteuerte Abgasturboladerturbine |
-
1970
- 1970-05-06 DE DE2022158A patent/DE2022158C3/de not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT379218B (de) * | 1981-02-19 | 1985-12-10 | Volvo Ab | Einrichtung zur begrenzung des ladeluftdruckes in einem turbogeladenen verbrennungsmotor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2022158C3 (de) | 1974-04-25 |
| DE2022158A1 (de) | 1971-11-25 |
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