DE2655684A1

DE2655684A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2655684A1
Application number: DE19762655684
Authority: DE
Inventors: Per Sune Gillbrand; Anders Erik Bertil Johansson
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1975-12-10
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1977-06-16
Also published as: US4104882A; SE7513897L; SE404400B; GB1531589A; JPS5272017A

Description

betreffend Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antreiben von Fahrzeugen, der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, und bei der das Gemischverhältnis und der Druck des Gemisches durch einen den Kraftstoff dosierenden Vergaser, ein Drosselventil und einen in die Ansauganlage eingeschalteten Verdichter beeinflußt wird.

Bei bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art ist der Vergaser mit dem zugehörigen Drosselventil, z.B. einer Drosselklappe, entweder stromaufwärts oder stromabwärts des Verdichters angeordnet. In Fällen, in denen der Vergaser mit dem Drosselventil dem Verdichter vorgeschaltet ist, wird der Verdichter bei einem konstanten Unterdruck und gelegentlich bei einem hohen Unterdruck betrieben» Daher besteht die Gefahr, daß das zur Schmierung der zentral angeordneten Teile des Verdichters benötigte Schmiermittel aus dem Verdichter abgesaugt wird_e Um dies zu verhindern, wurden bereits besonders sorgfältig abgedichtete Verdichter vorgeschlagen, doch sind diese bekannten Verdichter relativ teuer, und außerdem wird das Betriebsverhalten dieser Verdichter ebenso wie die Lebensdauer durch die erhöhten Reibungsverluste beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung macht sich insbesondere bei

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durch Gasturbinen angetriebenen Verdichtern bemerkbar, denn die Reibungsverluste erschweren die Erzielung einer ausreichenden Aufladung der Brennkraftmaschine bei möglichst niedrigen Drehzahlen.

Ist dagegen der Vergaser mit seinem Drosselventil in der 3trömungsrichtung hinter dem Verdichter angeordnet, ergeben sich Probleme bezüglich der Dosierung des Kraftstoffs, denn der Vergaser kann während des Betriebs sowohl einem Unterdruck als auch einem Überdruck ausgesetzt sein_o Um in dieser Hinsicht Abhilfe zu schaffen, muß man einen auf besondere *"^Teise abgedichteten und daher verhältnismäßig kostspieligen Vergaser verwenden. Außerdem wird der Vergaser von warmer verdichteter Luft durchströmt, und dies kann sich nachteilig auf die vfarmstarteigenschaften der Brennkraftmaschine auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten Nachteile bekannter Anordnungen zu vermeiden und eine Brennkraftmaschine mit einem Verdichter und einem Vergaser zu schaffen, bei der eine Aufladung auf einfache Weise und insbesondere auch im unteren Drehzahlbereich möglich ist»

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Brennkraftmaschine geschaffen worden, bei der der Vergaser stromaufwärts des Verdichters und das Drosselventil stromabwärts des Verdichters angeordnet ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der Verdichter an seine'm tiefsten Punkt stromabwärts des Drosselventils durch ein Ablaufrohr mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine verbunden, so daß es möglich ist, den sich in dem Verdichter sammelnden Kraftstoff der Ansauganlage stromabwärts des Drosselventils zuzuführen.

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Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird der in der Ansauganlage auf der Austrittsseite des Drosselventils herrschende Druck gefühlt, und es ist dafür gesorgt, daß dieser Druck ein in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine eingeschaltetes Ventil auf bekannte Weise steuert, um die Drosselwirkung einer Abgasleitung zu regeln, die mit der den Verdichter antreibenden Abgasturbine parallelgeschaltet ist.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Brennkraftmaschine mit einem Verdichter bzw. Ladegebläse und einem Vergaser dargestellt.

Der Brennkraftmaschine 1 wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch über eine Ansauganlage 2 zugeführt, zu der die nachstehenden, in der Strömungsrichtung einander nachgeschalteten Teile gehören: Ein Luftfilter 3» ein Vergaser 4 ohne Drosselventil, ein durch eine Abgasturbine antreibbarer Verdichter 5» eine Drosselklappe 6 sowie diese Teile miteinander verbindende Rohrleitungen.

Die Abgase der Brennkraftmaschine 1 werden über eine Abgasanlage 7 abgeführt, zu der eine Abgasturbine 8 gehört, mit der eine Austrittsleitung 9 parallelgeschaltet ist. Die Leitung 9 ist mit einem Durchflußregelventil 10 und einem Schalldämpfer 11 versehen.

Während des Betriebs wird dem Vergaser 4 Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter 13 aus zugeführt, und hierbei wird der Kraftstoff mittels einer Pumpe 12 durch eine Leitung 14 zum Vergaser gefördert«, Der Vergaser 4 ist von bekannter Art, er arbeitet ständig unter dem Einfluß eines Unterdrucks, und er

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mischt dem hindurchgeleiteten Luftstrom Kraftstoff zu. Während des Verdichtens des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Verdichter 5 kondensiert ein Teil des Kraftstoffs, bevor er zur Brennkraftmaschine 1 gelangt, und bis die Ansauganlage 2 die normale Betriebstemperatur erreicht hat, wird dieser kondensierte Kraftstoff am tiefsten Punkt des Verdichters 5 gesammelt· Im Hinblick hierauf ist der Verdichter mit einer Entleerungsleitung 15 versehen, die stromabwärts der Drosselklappe 6 an den Verdichter angeschlossen ist, so daß eine einwandfreie Kraftstoffzufuhr auch möglich ist, bevor die Brennkraftmaschine ihre volle Betriebstempera'tur erreicht hat₀ Dem Abführen des kondensierten Kraftstoffs kommt insbesondere dann Bedeutung zu, wenn der tiefste Punkt des Verdichters tiefer liegt als irgendein anderer ein strömendes Medium führender Teil der Ansauganlage auf der Austrittsseite des Verdichters.

Bevor das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennkraftmaschine 1 eintritt, wird sein Druck mit Hilfe der Drosselklappe 6 geregelt, die mit einer manuell betätigbaren Steuereinrichtung 16 gekuppelt ist, so daß sie sich auf bekannte Weise in die gewünschte Winkelstellung bringen läßt.

Die Drosselklappe 6 ist zweckmäßig in einem möglichst kleinen Abstand vom Auslaß des Verdichters 5 angeordnet, und zwar einerseits zu dem Zweck, mit Hilfe der Drosselklappe eine Turbulenz zu erzeugen, damit der Gefahr einer Kondensation von Kraftstoff auf den Wänden der sich an den Verdichter anschließenden Ansaugleitung entgegengewirkt wird, und andererseits zu dem Zweck, den zwischen der Drosselklappe 6 und dem Vergaser 4 vorhandenen Raum möglichst zu verkleinern, damit sich die Kraftstoffdosierwirkung des Vergasers in Abhängigkeit von den Bewegungen der Drosselklappe möglichst schnell verändert. Die letztere Tatsache verringert die Gefahr, daß der Brennkraftmaschine das Kraftstoff-Luft-Gemisch beim Übergang auf einen anderen Betriebszustand auf ungleichmäßige Weise zugeführt wird.

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Der Druck des Kraftstoff-Luft-Gemisches stromabwärts der Drosselklappe 6 beeinflußt das Ventil 10 über die Rohrleitung 17» um auf bekannte Weise den der Austrittsleitung zugeführten Abgasstrom zu regeln. Sobald der Druck in der Ansauganlage 2 einen vorbestimmten Wert überschreitet, läßt das Ventil 10 bei weiter zunehmendem Druck eine größere Abgasmenge über die Leitung 9 entweichen. Dies hat zur Folge, daß der Abgasturbine 8 ein ständig geringer werdender Abgasstrom zugeführt wird. Die Regelwirkung des Ventils 10 ermöglicht es, eine Aufladung der Brennkraftmaschine mit einem Druck zu vermeiden, für den die Brennkraftmaschine nicht bemessen ist«, Die Abgasturbine 8 ist zweckmäßig so ausgebildet, daß sie einen verhältnismäßig kleinen Durchtrittsquerschnitt hat, damit in jedem Fall eine ausreichende Aufladung der Brennkraftmaschine auch bei relativ kleinen Abgasmengen, d.h. bei niedrigen Drehzahlen, möglich ist.

Eine Brennkraftmaschine, bei welcher das Ladegebläse und der Vergaser in der beschriebenen Weise angeordnet sind, zeigt unter allen Betriebsbedingungen ein gutes Betriebsverhaltene Die Erfindung ist sowohl bei Brennkraftmaschinen mit Vergasern, d.h. bei Otto-Motoren bekannter Art als auch bei verschiedenen Formen von Drehkorbenmaschinen anwendbar. Zwar erweist sich die Erfindung bei durch eine Abgasturbine antreibbaren Verdichtern als besonders vorteilhaft, doch ist es grundsätzlich möglich, sie sogar auch bei anderen Arten von Ladeeinrichtungen anzuwenden.

Ansprüche; 709824/0804

Claims

ANSPRÜCHE

V1. Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antreiben von Fahrzeugen, der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, und bei der sowohl die Zusammensetzung als auch der Druck des Kraftstoff-Luft-Gemisches durch einen den Kraftstoff dosierenden Vergaser, ein Drosselventil und einen in die Ansauganlage eingeschalteten Verdichter beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Vergaser (4) stromaufwärts des Verdichters (5) und das Drosselventil (6) stromabwärts des Verdichters angeordnet ist.

2ο Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 mit einem durch eine Abgasturbine antreibbaren Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefste Punkt des Verdichters (5) durch eine Leitung (15) stromabwärts des Drosselventils (6) mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (6) und der Vergaser (4) in einem kleinen Abstand vom Verdichter (5) angeordnet sind, so daß dazv/ischen ein möglichst kleiner Raum vorhanden ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabwärts des Drosselventils (6) in der Ansauganlage (2) herrschende Druck auf bekannte Weise dazu dient, ein in die Abgasanlage (7) der Brennkraftmaschine (1) eingeschaltetes Ventil (10) zu steuern, um die Drosselung des Abgasstroms in einer Austrittsleitung (9) zu regeln, die mit der den Verdichter (5) antreibenden Abgasturbine (8) parallelgeschaltet ist,.

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