DE2445474A1 - Aufgeladene dieselbrennkraftmaschine mit zweistufiger aufladung - Google Patents

Aufgeladene dieselbrennkraftmaschine mit zweistufiger aufladung

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DE2445474A1
DE2445474A1 DE19742445474 DE2445474A DE2445474A1 DE 2445474 A1 DE2445474 A1 DE 2445474A1 DE 19742445474 DE19742445474 DE 19742445474 DE 2445474 A DE2445474 A DE 2445474A DE 2445474 A1 DE2445474 A1 DE 2445474A1
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Hans Hofmann
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

• P, 4835
Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz
Aufgeladene Dieselbrennkraftniaschine mit zweistufiger Aufladung
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine mit zweistufiger Aufladung mit der Hilfe von mindestens einer in Serie geschalteten Turboladegruppe mit je einem Ladegebläse und einer Abgasturbine,
Bei aufgeladenen Dieselbrennkraftmaschinen dieser Art war es bisher üblich, die Abgasturbinen und die .Ladegebläse miteinander durch längere' Leitungen zu verbinden. Ausser dem verhältnismässig grossen Raumbedarf entstanden dabei auf der Turbinenseite nicht vernachlässigbare ¥ärmeverluste, und zwar auch bei guter Isolierung der Leitungen. Wegen des ungleichmässigen Druckverlaufes des Abgases in der Verbindungsleitung entstanden dabei auch mechanische
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Schwingungen der Verbindungsleitung, die sich auf die Turbolader übertrugen und diese zu Schwingungen anregten. Dadurch wurden die Lager und die Befestigung der Turboladegruppen gefährdet.
Es wurde eine Seriesehaltung von Turboladegruppen vorgeschlagen» bei welcher die beiden Turboladegruppen mit ihren Achsen parallel zueinander angeordnet sindf derart, dass eine direkte Verbindung der beiden Turbinen dieser Gruppen unter Vermeidung einer Verbindungsleitung möglich ist. Durch diese vorgeschlagene Anordnung werden die erwähnten Nächteile beseitigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der vorgeschlagenen Ausbildung, mit dem Ziel, den Raumbedarf der Serieschaltung von Turboladegruppen zu vermindern und günstigere Verhältnisse bezüglich Montage und Demontage der Serieschaltung selbst wie auch der Teile der Turbinen zu schaffen.
Die erfindungsgemässe Dieselbrennkraftmaschine, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine der ersten Gruppe einen axialen Ausgang und die Abgasturbine der zweiten Gruppe einen axialen Eingang aufweist, und dass die beiden Turboladegruppen koaxial angeordnet sind, derart, dass der Ausgang der Turbine der ersten Gruppe an den Eingang der Turbine der zweiten Gruppe angeschlossen ist.
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Durch diese Anordnung wird der Raumbedarf, insbesondere der Bedarf an Grundrissfläche der Serieschaltung der Turboladegruppen wesentlich vermindert. Unter Beibehaltung der Vorteile, wie z.B. minimale Wärmeverluste und Strömungsverluste, Kurzschliessung der zwischen beiden Abgasturbinen bestehenden pulsierenden Gaskräfte und Vibrationsfreiheit.
Vorzugsweise können die beiden Turbinen durch ein Rohr miteinander verbunden sein, dessen Länge so gewählt ist, dass der Abstand gerade zum Ausbau der in Frage kommenden Turbinenteile ausreicht. Das Rohr gestattet, wenn es ausgebaut wird, einen ausreichenden Zugang zu den Lagern der Turboladegruppen, die regelmässig kontrolliert bzw. erneuert werden müssen. .
Pabei kann das Rohr einen Dilatationskompensator enthalten, wobei die axiale. Länge des Rohres mit dem Kompensator um ein geringes Mass kleiner ist als die Entfernung der Anschlussflansche der Gehäuseöffnungen der Turbinen. Durch diese Massnahme wird der Ausbau des Rohres erleichtert, da es leicht zwischen die Flansche der miteinander verbundenen Turbinen eingeschoben werden kann und umge-
kehrt auch ein Ausbau leicht möglich ist.
Bei einer Maschine mit mehreren nebeneinander angeordneten Serieschaltungeh von Turböladegruppen können
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vorzugsweise die einzelnen Serieschaltungen mit ihren Achsen schräg zur Achse der Maschine angeordnet sein, derart, dass eine axiale Bewegung einer Serieschaltung von Turboladegruppen an der benachbarten vorbei möglich ist. Dadurch wird eine Montage bzw. Demontage der einzelnen Serieschaltungen wesentlich erleichtert.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung .schematisch dargestellten Äusführaiigsbeispieles erläutert*
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im Grundriss eine grosse aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine für Schiffsbetrieblmit drei Serieschaltungen von Turboladegruppen. Die Dieselbrennkraftmaschine 1 mit Zylindern 2 in Reihenanordnung enthält.einen Abgasbehälter 3, an welchen die Abgasleitungen aller Zylinder 2 angeschlossen sind. Unterhalb des Abgasbehälters 3 befindet sich ein nicht dargestellter Luftbehälter, aus welchem die Lade- und Spülluft den einzelnen Zylindern 2 zugeführt wird. Eine derartige Ausbildung der Brennkraftmaschine ist bestens bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind über dem Abgasbehälter 3 Befestigungsrahmen 4 für Serieschaltungen 5 von Turboladegruppen angeordnet. Jede Serieschaltung 5 enthält zwei Turboladegruppen 6 und 7, Die Turboladegruppe 6 enthält eine Abgasturbine 8, die durch eine Eingangsleitung 10 an den Abgasbehälter 3 angeschlos-
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sen ist j und. ein mit der Turbine 8 verbundenes Ladegebläse 11. Die Turboladegruppe 7 enthält eine Abgasturbine 12 und ein Ladegebläse 13. Die Abgasturbine 12 ist durch ein kurzes Verbindungsrohr 14 mit einem Dilatationsbalg 15 an den Ausgang der Turbine 8 angeschlossen. Zu diesem Zweck ist die Abgasturbine 8' mit einem axialen Ausgang, die Turbine 12 mit einem axialen Eingang versehen. Dadurch wird eine koaxiale Anordnung der beiden Turboladegruppen 6 und 7 ermöglicht. Das Ladegebläse ist durch eine Luftleitung 16 mit einem Zwischenkühler an das Ladegebläse 11 angeschlossen. Aus dein Ladegebläse 11 wird die Luft durch eine Luftleitung 18 einem Ladeluftkühler 20 zugeführt, aus welchem sie in den nicht dargestellten, unterhalb des Abgasbehälters 3 befindlichen Luftbehälter gelangt.
Wie bereits erwähnt, ist die Länge des Verbindungsrohres 14 für die Abgase so gewählt, dass der Abstand gerade zum Ausbau der in Frage kommenden Teile der beiden Turbinen 8 und 12 ausreicht. Es sind dies in der Regel die Lager der Turbine, die öfters kontrolliert bzw. ausgetauscht werden müssen.
Dabei kann das Rohr mit dem Dilatationskompensator 15 um ein kleines Mass kürzer sein als der Abstand D zwischen den Anschlussflächen des Ausganges der Turbine 8
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und des Einganges der Turbine 12. Wenn die nicht dargestellten Befestigungsschrauben entfernt sind, kann das Rohr leicht herausgezogen werden. Bei der Befestigung wird der Dilatationskompensator 15 durch die Befestigungsschrauben etwas gedehnt.
Wie noch aus der Figur ersichtlich ist, sind die einzelnen Serieschaltungen 5 von Turboladegruppen 6 und mit ihren Achsen A schräg angeordnet, wobei die Achsen parallel zueinander verlaufen. Der Winkel und damit auch der Abstand E der Achsen .der Serieschaltungen 5 sind so gewählt, dass eine axiale Bewegung der einzelnen Serieschaltungen in Achsenrichtung möglich ist, ohne Behinderung durch die benachbarte.Serieschaltung 5. Dadurch wird ein Einbau bzw. Ausbau der einzelnen Serieschaltungen wesentlich erleichtert. Ausserdem können sie auf der Maschine näher zueinander angeordnet werden,. wodurch ein kompakter Aufbau erzielt wird.
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Claims (1)

  1. — 7 —
    Patentansprüche
    1 J Aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine mit zweistufiger Aufladung mit der Hilfe von mindestens einer in Serie geschalteten Turboladegruppe mit je einem Ladegebläse und einer Abgasturbine, dadurch gekennzeichnet , dass die Abgasturbine (8) der ersten Gruppe (6) einen axialen Ausgang und die Abgasturbine (12) der zweiten Gruppe (7) einen axialen Eingang aufweist, und dass die beiden Turboladegruppen (6, 7) koaxial angeordnet sind, derart, dass der Ausgang der Turbine (8) der ersten Gruppe (6) an den Eingang der Turbine (12) der zv/eiten Gruppe (7) angeschlossen ist.
    2„ Maschine nach Anspruch 1, dadiirch gekennzeichnet, dass die beiden Turbinen durch ein Rohr (14) miteinander verbunden sind, dessen Länge so gewählt ist, dass der Abstand gerade zum Ausbau der in Frage kommenden Turbinenteile ausreicht.
    3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1.4) einen Dilatationskompensator (15) enthält, vobei die axiale Länge des Rohres (14) mit dem Kompensator (15) um ein geringes Mass kleiner ist als die Entfernung der Anschlussflansche der Gehäuseöffnungen der Turbinen (8,12).
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    4. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, mit mehreren nebeneinander angeordneten Serieschaltungen von Turboladegruppen, dadurch gekennzeichnet, dass die einseinen Serieschaltungen (5) mit ihren Achsen (A) schräg zur Achse der Maschine angeordnet sind, derart, dass eine axiale Bewegung einer Serieschaltung (5) von Turboladegruppen (6, 7) an der benachbarten vorbei möglich ist.
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DE19742445474 1974-09-19 1974-09-24 Dieselbrennkraftmaschine mit zweistufiger aufladung Withdrawn DE2445474B2 (de)

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CH1271574A CH582828A5 (de) 1974-09-19 1974-09-19

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DE2445474B2 DE2445474B2 (de) 1976-07-22

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DK414775A (da) 1976-03-25
DK136667B (da) 1977-11-07
DK137814C (de) 1978-10-09
DK136667C (da) 1979-09-24
DK137814B (da) 1978-05-08
JPS5157324A (de) 1976-05-19
DE2445474B2 (de) 1976-07-22
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DK401675A (de) 1976-03-20

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