DE2609390C2

DE2609390C2 - Aufladeeinrichtung an einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2609390C2
Application number: DE2609390A
Authority: DE
Inventors: Hanns-Günter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8901 Neusäß Bozung; Dieter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8901 Steppach Görlich
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1976-03-06
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1985-08-14
Also published as: DE2609390A1; JPS52107427A; CH618500A5; FR2343124B1; FR2343124A1; JPS5950851B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Aufladeeinrichtung mit mindestens einer vom Abgas einer Brennkraftmaschine angetriebenen Abgasturbine und mit mindestens einem Ladeluftverdichter und mit einer Einrichtung, durch die ihr im Arbeitsbereich der Brenrkraftmaschine vom Start bis in einen Arbeitsbereich kleiner Last Fremdenergie zuführbar ist

Bei einer aus der DE-OS 21 20 687 bekannten Anordnung dient zur Energieversorgung einer Abgasturboladergruppe beim. .nfahren und im Teillastbereich eine in die Abgasleitung zwischep Kolbeⁿbrennkraftmaschine und Abgasturbine eingeschaltete Brennkammer. Diese Brennkammer verursacht insbesondre im Vollastbetrieb der Kolbtnbrennkraftmaschine, wobei sie abgeschaltet ist, Strömungsverluste in der Abgasleitung.

Ähnliche Nachteile liegen auch bei der aus der CH-PS 2 62 376 bekannten Lösung vor.

Die F i g. 1 der CH-PS 2 62 376 zeigt einen normalen einstufigen Abgasturbolader mit Verdichter und Turbine; letztere ist zumindest zeitweise außer mit Abgasen der Brennkraftmaschine auch noch durch in einer Brennkammer erzeugte Gase beaufschlagbar, mit dem Zweck, die die Turbine durchsetzende Gasmenge zeitweise zu erhöhen. Die zur Gaserzeugung erforderliche Verbrennungsluft wird dabei von der Ladeluftleitung nach Verdichter abgezweigt Die Nachteile dieser Maßnahme sind weiter hinten anhand von Fig.4 näher erläutert.

Die Lösung gemäß F i g. 2 der CH-PS 2 62 376 entspricht weitgehend jener von Fig. 1, wobei jedoch die Brennkammer hier in die Abgasleitung eingeschaltet ist, so daß eine eigene Gaszuführleitung zur Turbine entfällt Da auch bei dieser Lösung die zur Gaserzeugung erforderliche Verbrennungsluft von der Ladeluftleitung nach Verdichter abgezweigt wird, sind hier die gleichen Nachteile wie bei der Lösung gemäß F i g. 1 gegeben, so daß diesbezüglich auch auf die weiter hinten dargestellten Nachteile verwiesen werden kann.

Die F i g. 3 der CH-F'S 2 62 376 zeigt einen normalen Abgasturbolader mit Verdichter und Turbine auf einer gemeinsamen Welle." Auf dieser Welle sitzt eine weitere Turbine, die zumindest zeitweise durch in einer Brennkammer erzeugte Gase beaufschlagbar ist. Die zur Gaserzeugung erforderliche Verbrennungsluft wird auch bei dieser Lösung von der Ladeluftleitung nach Verdichter abgezweigt, so daß auch hier die gleichen Nach· : teile wie bei jenen gemäß Fig. 1 und 2 gegeben sind.

Zum Anlassen dieses Aggregates mit zwei Turbinen und einem Verdichter auf einer Welle kann letztere durch einen Anlaßmotor oder durch Einleiten von Druckluft in die zusätzliche Turbine in Drehung versetzt werden.

Die Lösung gemäß Fig.5 der CH-PS 2 62 376 entspricht praktisch jener gemäß F i g. 2, wobei jedoch an die den Verdichter und die Turbine tragende Welle ein diese in Drehung versetzender Aniaßmotor ankuppelbar ist

Die Lösung gemäß F i g. 4 der CH-P5 2 62 376 umfaßt ein Abgasturboladeraggregat für eine einstufige oder bedarfsweise zweistufige Aufladung. Hierzu sind ein erster Abgasturbolader I mit Verdichter 19 und Turbine 21 vorgesehen; letztere ist an die Abgassammelleitung uer Brennkraftmaschine angeschlossen. Die Turbine 21 verlassendes Abgas wird hier, wie bei zweistufiger Aufladung ansonsten üblich, nicht weiterverwertet, sondern in die Atmosphäre ausgelassen, was eine Vergeudung noch vorhandener Abgasenergie bedeutet Der Verdichter 19 ist über eine Ladeluftsammelleitung, gegebenenfaäs mit eingeschaltetem Kühler, mit der Brennkraftmaschine verbunden; saugseitig ist der Verdichter 19 über eine Saugieitung, gegebenenfalls mit eingeschalteten Zwischenkühlern, mit einem vorgeschalteten. Luft aus der Atmosphäre saugenden Verdichter 196 verbunden. Dieser Verdichter 196 bildet 2usammen mit einer auf gleicher Welle sitzenden Turbine 216 einen zweiten Lader II, dessen Turbine 2ib hier jedoch nicht abgasbetrieben, sondern durch Gas angetrieben ist das in einer Brennkammer erzeugt wird. Für ein Anlassen dieses Laders Il aus seinem Stillstand ist ein eigener Anlaßmotor vorgesehen.

Diese bekannte Lösung hat eine Reihe von Nachteilen. Da der Verdichter 19 des abgasbetriebenen Laders I Luft immer durch den in Reihe vorgeschalteten Verdichter 196 des Laders II saugen muß, läuft der Lader II praktisch immer entweder leer und damit nutzlos oder mit kleiner Leistung mit Der vorgeschaltete Verdichter 196des Laders II behindert mrihin in>:f.;r dann, wenn er nicht gebraucht wird, eine Ansaugung des Verdichters 19 des Laders I, so daß letzterer sicher nicht mit günstigem Wirkungsgrad betreibbar ist. Ist eine höhere als mit Verdichter 19 des Laders I erzeugbare Ladeluftverdichtung notwendig, so wird der Turbine 216 des Laders Il in der Brennkammer erzeugtes Gas zugeführt; die zur Gaserzeugung notwendige Verbrennungsluft wird aus der Ladeluftleitung nach Verdichter 19 entnommen. Eine solche Luftabzv/eigung aus der Ladeluftleitung bewirkt ganz automatisch einen Druckabfall in der zjr Maschine führenden Ladeluftleih. ig mit der Folge, daß der Wirkungsgrad der Aufladung nicht besonders gut se..i kann. Außerdem wird durch dieses Abzweigen von Verbrennungsluft aus der Ladeluftleitung automatisch das Ladeluftangebot an der Brennkraftmaschine erniedrigt. Da mithin der Brennkraftmaschine immer dann, wenn die Brennkammer für eine Gaserzeugung aktiviert ist. Luft in geringerer Menge und mit möglicherweise nicht dem gewünschten Druck zuführbar ist. isi die Brennkraftmaschine sicherlich auch nicht optimal betreibbar.

Es- ist daher Aufgabe der Erfindung, die Einrichtung, durch die der Aufladeeinrichtung in den angegebenen Betriebszuitänden der Brennkraftmaschine Fremdenergie zuführbar ist, so auszubilden, daß der Betrieb der Brennkraftmaschine weder vor noch nach ihrem Wirksarnsein negativ beeinflußt wird.

Diese Aufgabe ist bei einer Aufladeeinrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch

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gelöst, daß die Einrichtung, durch die ihr im Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine vom Start bis in einem Arbeitsbereich kleiner Last Fremdenergie zuführbar ist, für eine von den übrigen Teilen der Aufladeeinrichtung unabhängige Erzeugung von Treibgas ausgebildet ist und aus einem Anlaßmotor, einem Verdichter, einer Brennkammer und einer Gasturbine besteht, von der aus das erzeugte Treibgas der Aufladeeinrichtung über eineTreibgasleituni, zuführbar ist.

Eine solche unabhängige Treibgaserzeugung hat für das Betreiben der Brennkraftmaschine neben der Unabhängigkeit von Fremdenergie den entscheidenden Vorteil, daß der Luftbedarf für die Treibgaserzeugung nicht zu Lasten der Brennkraftmaschine geht, so daß das Anlassen und Beschleunigen der Aufladegruppe^.) sehr schnell erfolgen kann.

Da das erfindungsgemäße Treibgaserzeugungsaggregat auf eine Lieferung einer konstanten Treibgasmenge auslegbar ist, kann es mit günstigem Wirkungsgrad und geringem Brennstoffverbrauch arbeiten. Dies erweist sich insbesondere für jene Fälle als vorteilhaft, wenn die Aufladegruppe^) längere Zeit, zum Beispiel wer Ά die Brennkraftmaschine in Bereichen niedriger Last betrieben wird, mit Treibgas zu versorgen ist. Außerdem ist dann auch keine Regelung für das Treibgaserzeugungsaggregat notwendig.

Es sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, daß aus BWK Bd. 8, Nr. 12,1956, Seite 609, eine Starteinrichtung für Gasturbinen bekannt ist, die ohne elektrischen Strom auskommt Dabei ist dem aus einem Verdichter ei-ner Brennkammer und einer Hauptgasturbine bestehenden Hauptgasturbinenaggregat ein aus einem Verdichter, einer Brennkammer und einer Hilfsturbine bestehendes Startaggregat zugeordnet Zum Anlassen dieses Startaggregates ist ein sogenannter Patronenstarter vorgesehen. Solche Patronenstarter erfordern nicht unbeträchtliche Sicherheitsmaßnahmen gegen Falschbedienung und sind in vielen Fällen überhaupt nicht zulässig. Beim Anlassen bringt dieser Patronenstarter zunächst die mechanisch mit ihm verbundene Hilfsgasturbine auf Touren. Unabhängig davon wird die Hilfsbrennkammer in Betrieb gesetzt und die Drehzahl der Hilfsgasturbine durch vermehrte Brennstoffzufuhr weiter gesteigert. Dies setzt aber voraus, daß dieser Hilfsbrennkammer für eine entsprechende Bemessung der zuzuführenden Brennstoffmenge, auch eine entsprechende Regeleinrichtung zugeordnet sein muß, was regelmäßig erhebliche Mehrkosten verursacht. Außerdem wird in der Entgegenhaltung klar zum Ausdruck gebracht, daß nur ein Teil der Lruckenergie der Hilfsgasturbine in einer bestimmten Düse der Hauptgasturbine zum Starten derselben nutzbar gemacht wird. Über dem anderen Teii der Druckenergie ist nichts ausgesagt, so daß, weil keine Verwendung angegeben ist angenommen werden muß. daß er praktisch ungenutzt bleibt, mithin dieser Energieteil wirkungslos verpufft. Außerdem wird bei dieser bekannten Lösung unmittelbar nach dem Starten die Gasströmung zwischen Hilfs- und Hauptgasturbine durch Absperren eines eigens hierfür in der Zuleitung vorgesehenen Ventiles, was wiederum eine entsprechende Steuereinrichtung erfordert, unterbrochen. Die restlichen Abgase werden ungenutzt nach öffnen eines weiteren, ebenfalls eine Steuereinrichtung erforderlichen Ventiles über eine weitere Leitung in die Atmosphäre entlassem Unmittelbar nach dem Starten und danach erfolgten Abschalten der Hilfsgasturbine arbeitet dann die Hauptgasrurbine in Abhängigkeit des in der Hauptbrennkammsr durch entsprechende Brenn-

60 stoffzufuhr erzeugten Gases. Ein solches Gasturbinenaggregat dient Eur Erzeugung von Gas und Lieferung derselben zum Betrieb nachgeschalteter, nicht beschriebner Einrichtungen Demgegenüber besitzt ein Abgasturbolader, auch wenn dort ein Verdichter und eine Turbine auf einer gemeinsamen Welle sitzen, doch eine völlig andere Aufgabe, denn die Turbine treibt den Verdichter hier nicht zwecte Versorgung einer Brennkammer und damit zur Sicherstellung des sie durchsetzenden Massenstromes am, sondern bekommt ihr Arbeitsmittel, das Abgas, von einer angeschlossenen Brennkraftmaschine und zwar in vom Betriebszustand derselben abhängiger Menge und dient dazu, entsprechend der Menge zugeföhrter Abgase den Verdichter für eine Belieferung der angeschlossenen Brennkraftmaschine mit Ladeluft anzutreiben. Der unterschiedliche Luftbedarf der Brennkraftmaschine ist aber gerade die Größe, die es mit einem Abgasturbolader möglichst optimal zu erreichen gilt. Aus diesem Grund sind selbständige Gasturbinenanlagen auch nicht mit Brennkraftmaschinen und deren Aufladeeinrichüngen gleichzusetzen.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausfübrungsbeispiele näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 schematisch eine Darstellung einer einer Brennkraftmaschine zugeordneten Aufladeeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Treibgaserceugungs-Einrichtung und einer Ausführungsform der Treibgaseinspeisung in ein Abgasturboladeraggregat,

Fig.2 einen schematisierten und teilweisen Längsschnitt durch die Abgasturbinen des in der Aufladeeinrichtung nach F i g. 1 vorhandenen zweistufigen Abgasturboladeraggregates mit einer Ausführungsform für die Abgas- und Treibgaseinleitung und -führung,

Fig.3 einen schematisierten und «eilweisen Längsschnitt durch die Abgasturbinen eines anderen zweistufigen Abgasturboladeraggregates mit einer gegenüber Fig.2 alternativen Ausführungsform für die Abgas- und Tre'bgaseinleitung und -führung,

Fig.4 schematisch eine Darstellung einer einer Brennkraftmaschine zugeordneten Aufladeeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Treibgaserzeugungj-Einrichtung und einer gegenüber F i g. 1 alternativen Ausführungsform der Treibgasverwerturig in Verbindung mit einem zweistufigen Abgasturboladeraggregat

In F i g. 1 ist mit 1 eine Leistung abgebende Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor bezeichnet Die Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 weist eine Abgassammelleitung 2 auf, die zu einer Hochdruckabgasturbine 3 eines zweistufigen Turboladeraggregates führt Der Auslaß der Hochdruckabgasturbine 3 steht über einen Kanal 4 mit dem Einlaß einer Niederdruckabgasturbine 5 in Verbindung. Die Hochdruckabgasturbine 3 weist eine gemeinsame Welle β mit einem Hochdruckverdichter 7 auf. In gleicher Weise ist die Niederdruckabgasturbine 5 über eine Welle 8 mit einem Niederdruckverdichte 9 gekuppelt Der Auslaß des Niederdruckve-dichters 9 steht mit dem Einlaß des Hochdruckverdichters 7 über eine Leiitung t0 und über einen Zwischenkühler 33, der beim Anfahrea und bei Teillast umgangen ist, in Verbindung. An den Auslaß des Hochdruckverdichters 7 ist eine Ladeiluftsammelleitung 11 angeschlossen, von d£r aus <$e Zylinder der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit Ladeluft versorgbar sind und die einen weiteren, ebenfalls zeitweilig umgehbaren Kühler 34 aufnimmt.

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Darüber hinaus ist eine Einrichtung vorgesehen, die für eine von den übrigen Teilen der Aufladeeinrichtung unabhängige Erzeugung von Treibgas ausgebildet ist Diese Einrichtung dient dazu, der Auf ladeeinrichtung im Arbeitsbereich der Hubkolbenbrennkraftmaschine i vom Start bis in einen Arbeitsbereich kleine? Last Fremdenergie in Form von Treibgas zuzuführen. Diese Einrichtung umfaßt einen Verdichter 12 und eine Gasturbine 13, deren Laufräder über eine gemeinsame Welle 14 miteinander verbunden sind, In die den Auslaß des Verdichters IZ der Luft aus der Atmosphäre ansaugt, mit der Gasturbine 13 verbindende Leitung 15 ist eine Brennkammer 16 eingeschaltet. Zum Anlassen dieser Treibgaserzeugungseinrichtung dient ein mit der Welle 14 verbundener Anlaßmotor 17, beispielsweise ein Elektromotor. Der Auslaß der Gasturbine 13 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I über eine Treibgasleitung 18 mit der Hochdruckabgasturbine 3 des zweistufigen Turboladeraggregates verbunden. Dabei führt die Treibgaslekung 18, wie aus F i g. 2 ersichtlich, zu einem Teilsegment eines festen Leitschaufeiringes 19, hinter dem die Schaufeln 20 des Läufers 21 der Hochdruckabgasturbine 3 umlaufen. Dabei erstreckt sich das an die Treibgasleitung 18 anschließbare Teilsegment über etwa 10—15% des Leitschaufeiringes 19 und ist an beiden Enden gegenüber dem restlichen Teil des Leitschaufeiringes 19 durch nicht dargestellte Querwände abgeschlossen. An die Schaufeln 20 schließt sich der ringförmig um die Welle 6 verlaufende Kanal 4 an, der zu einem weiteren Leits«. haufelring 23 der Niederdruckabgasturbine 5 führt, die wiederum einen Läufer 24 mit Schaufeln 25 aufweist Von eier Niederdruckabgasturbine 5 führt eine Leitung 26 durch einen Luftvorwärmer 27 ins Freie. In die Leitung 26 mündet, wie wiederum aus F i g. 1 ersichtlich, eine weitere Leitung 28, die unter Umgehung des Luftvorwärmers 27 ebenfalls ins Freie führt, in jeder der beiden Leiumgen 26, 2S ist ein Absperrelement 29,30 vorgesehen, mit dem wahlweise eine der beiden Leitungen geöffnet und gleichzeitig die andere geschlossen werden kann. Durch den Luftvorwärmer 27 führt weiterhin eine Leitung 31, mit der der • Niederdruckverdichter 9 seine Luft aus dem Freien ansaugt

Am turbinenseitigen Ende der Leitung 18 ist eine Umschaltklappe 32 vorgesehen, die in der in F i g. 2 wiedergegebenen Stellung den Durchtritt der Treibgase zum Teilsegment des Leitschaufeiringes 19 freigibt. Wird die Umschaltklappe 32 in die gestrichelte Lage überführt so sperrt sie die Leitung 18 ab, ermöglicht dagegen Abgasen aus der Leitung 2 zu dem Leitschaufelring 19 zu gelangen. Bei normalem Betrieb der Hochdruckabgasturbine 3 ausschließlich mit Abgasen vom Motor werden daher die Schaufeln 20 des Läufers 21 über ihren gesamten Umfang beaufschlagt

Soll die Kolbenbrennkraftmaschine 1 angelassen werden, so wird zunächst der Anlaßmotor 17 betätigt und versetzt die Läufer des Verdichters 12 und der Gasturbine 13 der Treibgaserzeugungseinrichtung in Bewegung. Anschließend wird Brennstoff in der Brennkammer 16 gezündet so daß die Gasturbine 13 mit Treibgas beaufschlagt wird. Sobald eine bestimmte Mindestdrehzahl der Welle 14 erreicht ist wird der Anlaßmotor 17 abgeschaltet

Die die Gasturbine 13 verlassenden Treibgase gelangen über die Treiögasieitung iS zur Hochdruckäbgasturbine 3. Dabei befindet sich die Umschaltklappe 32 in der in Fig.2 wiedergegebenen Stellung, so daß die Treibgase durch ein Teilsegment des Leitschaufeiringes 19 die Schaufeln 20 beaufschlagen können. Die Treibgase gelangen anschließend durch den Kanal 4 und den Leitschaufelring 23 zu den Schaufeln 25 der Niederdruckabgasturbine 5 und treiben auch diese an. Der Leitschaufelring 23 kann auch entfallen. Sobald die Türbinea3 und 5 laufen, beginnen auch die Verdichter 7 und 9 zu föcdern. Da beim Anfahren der Kolbenbrennkraftmaschilne das Absperrelement 29 geöffnet und das Absperrefement 30 geschlossen ist, erwärmen die aus der ίο Niedendruckabgasturbine 5 durch den Luftvorwärmer 27 austretenden Treibgase die durch die Leitung 31 aus dem Freien angesaugte Luft. Hierdurch wird das schnelle Anspringen und der Betrieb bei niedrigen Lasten der Kolbenbrennkraftmaschine 1 gefördert.
Wenn die von den Verdichtern 5, 7 geförderte Lade-Uift ein bestimmtes Druckverhältnis und eine bestimmte Temperatur erreicht hat, wird die Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 über eine nicht dargestellte, an sich bekannte Vorrichtung angedreht. Sobaid die Hubko!- benbrennkraftmaschine läuft, wird der Hochdruckabgasturbine 3 und damit auch der Niederdruckabgasturbine 5 nicht nur Treibgas von der Gasturbine 13, sondern auch Abgas von der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 z-ugeführt. Die Verdichter 5, 19 werden also in diesem Arbeitsbereich der Hubkolbenbrennkraftmaschine sowohl durch die Treibgase der Treibgaserzeugungseinrichtung als auch durch die Abgase der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 angetrieben.

Erhöht sich die Belastung und Drehzahl der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 weiter, so wird, sobaid letztere eine ausreichende Abgasmenge liefen, die Brennkammer und damit die Treibgaserzeugungseinrichtung abgeschaltet Die Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 arbeitet dann ausschließlich auf der Basis der Versorgung durch das Turboladeaggregat.

Beim Hochfahren der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 wird bei Übsrschrdten einer vorgegebener. Abgastemperatur oder Drehzahl das Absperrelement 29 geschlossen und das Absperrelement 30 geöffnet, so daß nunmeiir die Abgase durch die Leitung 28 unmittelbar • ins Freie austreten können.

Anstelle der in F i g. 1 und 2 gezeigten Beaufschlagung der Hochdruckabgasturbine 3 mit den Treibgasen der Treibgaserzeugungseinrichtung kann zum Anlauf der Abgasturboladergruppe auch die Niederdruckabgasturbine 5 beaufschlagt werden. Eine derartige Anordnung zeigt F i g. 3.

Hier führt eine Abgassammelleitung 102 zu einem Leitschaufelring 119, der sich entlang des gesamten Umso fanges der Schaufeln 120 eines Läufers 121 der Hr>chdruckabgasturbine erstreckt. Von den Schaufeln i20 führt ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Kanal 104 zum L,eitschaufelring 123 oder unmittelbar zu den Schaufsln 125 der Niederdruckabgasturbine. Ein Teilsegment des Leitschaufeiringes 123 oder eines leitschaufcUosen Zuströmsegmentes kann mittels einer Umschaltklappe 132 von dem Kanal 104 abgeschlossen und an eine Treibgasleitung 118 gelegt werden, durch die Treibgas von der Treibgaserzeugungseinrichtung heraus geführt wird. Auch hier ist die Anordnung wiederum so getroffen, daß beim Umschalten der Klappe 132 in die gestrichelte Stellung die Treibgasleitung 118 abgeschlossen ist und die aus den Schaufeln 120 der Hochdruckabgasturbine austretenden Abgase den LeitschaufiHring 123 über seiner, vollen Umfang beaufschlagen können.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Treibgasleitung 18 so zu verzweigen, daß mit den Treibgasen der

Treibgaserzeugungseinrichtung sowohl ein Teilsegment des Leitschaufelringes 19 der Hochdruckabgasturbine 3 als auch ein Teilsegment des Leitschaufelringes 123 der Niederdruckabgasturbine 5 beaufschlagt wird.

Die Aufladeeinrichtung· gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von jener nach F i g. 1- im wesentlichen dadurch, daß die von der Treibgaserzeugungseinrichtung, das wiederum eine^ Verdichter 212, eine Brennkammer 216 und eine Gasturbine 213 sowie einen Anlaßmotor umfaßt, gelieferten Treibgase über eine Leitung 233 einer ge- ίο sonderten Antriebsturbine 234 zugeführt werJ'sn. Diese Antriebsturbine 234 ist mit einer Welle 208, auf der eine Niederdruckabgasturbine 205 und ein Niederdruckverdichter 209 sitzen, über eine Kupplung 235 verbunden. Der Hochdruckverdichter 207 ist ebenso ausgebildet is und angeordnet wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, während die Hochdruckabgasturbine 203 ebenso wie die Niederdruckabgasturbine 205 nicht unterteilte LeiisCTuuic'ikränZc aufweist. Die sus der Änincbsiur bine 234 austretenden Treibgase werden durch eine Leitung 236 in eine Leitung 226, durch die die Abgase der Hubkolbenbrennkraftmaschine 201 aus der Niederdruckabgasturbine 205 austreten, eingeleitet, so daß hier auch die Treibgase zur Erwärmung der angesaugten Luft im Luftvorwärmer 227 herangezogen werden. Von der Leitung 226 zweigt wiederum eine direkt ins Freie führende Leitung 228 ab. Dabei sind beide Leitungen wechselweise mittels der Absperrelemente 229,230 absperrbar.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die beiden Lösungen nach F i g. 1 und 4 gemeinsam anzuwenden, so daß die von der Treibgaserzeugungseinrichtung gelieferten Treibgase teilweise einer Antriebsturbine 234 (wie in F i g. 4 gezeigt) und teilweise einer oder beiden Abgasturbinen (so wie in den F i g. 1 bis 3 gezeigt), zugeführt werden. Weiterhin kann die Antriebsturbint 234 snsteüe nut dsr Niederdruckabeasturblne 205 auch mit der Hochdruckabgasturbine 203 verbunden werden. Wenngleich die Ausführungsbeispiele zweistufige Abgasturboladergruppen zeigen, so ist die erfindungsgemäße Treibgaserzeugungseinrichtung mit gleichem Erfolg auch in Verbindung mit einstufigen Abgasturboladern anwendbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Aufladeeinrichtung mit mindestens einer vom Abgas einer Brennkraftmaschine angetriebenen Abgasturbine und mit mindestens einem Ladeluftverdichter und mit einer Einrichtung, durch die ihr im Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine vom Start bis in einen Arbeitsbereich kleiner Last Fremdenergie zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für eine von den übrigen Teilen der Aufladeeinrichtung unabhängige Erzeugung von Treibgas ausgebildet ist und aus einem Anlaßmotor, einem Verdichter, einer Brennkammer und einer Gasturbine besteht, von der aus das erzeugte Treibgas der Aufladeeinrichtung über eine Treibgasleitung zuführbar ist.