DE2657794A1

DE2657794A1 - IC engine supercharged system - in which exhaust gas is by=passed at predetermined pressure by air cooled valve

Info

Publication number: DE2657794A1
Application number: DE19762657794
Authority: DE
Inventors: Dan Bergstedt; Erik Bertil Johansson
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1976-12-21
Filing date: 1976-12-21
Publication date: 1978-06-22

Abstract

The engine has an exhaust gas driven compressor (24) to give a relatively high degree of compression at low engine speed. The exhaust turbine (21) can be bypassed at high speed when the exhaust manifold (35) pressure exceeds a pre determined value. The by-pass (34) is controlled by a valve (5) actuated by a diaphragm subject to exhaust gas pressure. The valve (5) is cooled by an air flow taken from the compressor outlet (77). Exhaust gas is fed below the diaphragm by a feed pipe (68) from the exhaust manifold. The valve is returned by spring pressure.

Description

W 186 tJaab-Soania ABW 186 t Jaab-Soania AB

Kennwort: "Ladeluftmotor" S-I5I 87 SodertaljeKeyword: "Charge air motor" S-I5I 87 Sodertalje

BrennkraftmasohineInternal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine mit Aufladung betriebene Brennkraftmaschine, vorzugsweise einen Otto-Motor, von jenem Typ, bei welchem die Aufladung mittels eines Verdichters vorgenommen wird, der im Einlaßsystem des Motors angeordnet und von einer Turbine betrieben ist, die im Abgassystem des Motors angeordnet ist und welche ihrerseits von den Abgasen angetrieben wird. Ein solcher Motor weist eine Bypass-Leitung auf, die die Turbine zur Auslaßleitung des Abgassystemes umgeht, ferner ein Ventil, das die Menge des durch den Bypass-Kanal und die Turbine geleiteten Abgases regelt.The invention relates to a supercharged internal combustion engine, preferably a gasoline engine of the type in which the supercharging is carried out by means of a compressor which is arranged in the intake system of the engine and by a turbine is operated, which is arranged in the exhaust system of the engine and which in turn is driven by the exhaust gases. Such a Engine has a bypass line that connects the turbine to the exhaust line of the exhaust system bypasses, furthermore a valve that controls the amount of exhaust gas passed through the bypass duct and the turbine regulates.

Ein solche Anordnung 1st aus Otto-Motoren mit Vorverdichtung bekannt, insbesondere bei Motoren für Hennfahrzeuge. Hierbei geht es in erster Linie darum, eine hohe Gesamtleistung zu erzielen, wenn der Motor mit entsprechend hoher Motorlast und hohen Motorgeschwindigkeiten betrieben wird. Die Regelung der Aufladung des Motors wurde dementsprechend im Hinblick hierauf gestaltet. Bisher ist das Abgassystem solcher Motoren mit einem Ventil ausgestattet worden, das die Aufgabe hatte, einen Teil der Abgasmenge durch das sogenannte Waste-gate zu regeln, ein Bypass-Kanal parallel zur Abgasleitung zur Turbine des Aufladers» Offnen und Sohliessen dieses Ventils wird durch den Einlaßdruck des Motors geregelt. Bei einem vorbestimmten Einlaßdruck öffnet das Ventil die Bypass-Leitung, um dem Abgas duroh Durchfluß zu gestatten, wobei ein Teil des Abgases nicht mehr durch die Turbine strömt. Das Aufladen des Motors wird hierdurch vermindert, jedoch findet bei steigender Motordrehzahl immer nooh ein Anstieg des Einlaßdruckes statt, da die zunehmende Öffnungsbewegung des Ventiles nicht in der Lage ist, den gesteigerten Durchsatz von aus dem Motor kommenden Abgasen zu kompensieren.Such an arrangement is known from Otto engines with pre-compression, especially for engines for Henn vehicles. This is primarily about achieving a high overall performance, if the engine has a correspondingly high engine load and high engine speeds is operated. The regulation of the supercharging of the engine was designed accordingly with this in mind. Until now the exhaust system of such engines was equipped with a valve that had the task of releasing part of the exhaust gas through the so-called waste gate, a bypass channel in parallel to the exhaust pipe to the turbine of the supercharger »The opening and closing of this valve is regulated by the inlet pressure of the engine. At a predetermined inlet pressure, the valve opens the bypass line, to allow the exhaust gas to flow through, with part of the exhaust gas no longer flowing through the turbine. Charging the The engine is reduced by this, but with increasing engine speed there is always no increase in the inlet pressure because the increasing opening movement of the valve is not able to to compensate for the increased throughput of exhaust gases coming from the engine.

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Mit einer solchen bekannten Anordnung erzeugt der Verdichter Im Einlaßsystera des Motors einen Druck» der mit zunehmender Motorgesohwlndigkeit ansteigt. Dieser Einlaßdruok erreicht einen Höchstwert bei der höchsten Motordrehzahl. Dieser Faktor ist für die Auswahl weiterer Motorparameter entscheidend« z.B. dem Kompressionsverhältnis des Motors und der Qualität des verwendeten Brennstoffes. Ungeachtet der Motorparameter, die man ausgewählt hat» sind Motoren» deren Aufladung durch die zuvor beschriebene bekannte Anordnung geregelt werden» in erster Linie dazu gedacht» bei hohen Drehzahlen zu laufen. Dies ist z.B. bei Rennfahrzeugen der Fall. Andererseits sind derartige Motoren unwirtschaftlich und für den Betrieb bei relativ geringen Drehzahlen» bei welchen normale Motorfahrzeuge Üblicherweise gefahren werden» völlig ungeeignet.With such a known arrangement, the compressor Im Inlet system of the engine has a pressure which increases with increasing engine speed. This intake pressure peaks at the highest engine speed. This factor is decisive for the selection of further engine parameters «e.g. the compression ratio of the engine and the quality of the fuel used. Regardless of the motor parameters that you have selected »are Engines »whose charging is regulated by the known arrangement described above» primarily intended »at high Speeds to run. This is the case, for example, with racing vehicles. On the other hand, such motors are uneconomical and for the Operation at relatively low speeds »at which normal motor vehicles are usually driven» completely unsuitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» eine aufgeladene Verbrennungskraftmaschine zu schaffen» die für ein Normalfahrzeug geeignet ist» die im Brennstoffverbrauch sparsamer ist und die einen besseren Wirkungsgrad in den Qeschwindigkeitsbereiohen hat» bei denen der Motor meistens arbeitet.The invention is based on the problem of »creating a supercharged internal combustion engine» which is suitable for a normal vehicle »which is more economical in fuel consumption and which has a better degree of efficiency in the speed ranges» in which the engine mostly works.

Gemäß der Erfindung wird bei einer mit Aufladung betriebenen Brennkraftmaschine der zuvor beschriebenen Art im einzelnen folgendes vorgesehen: Das genannte Ventil ist mit einem Abgas-Druoktransmitter ausgestattet» der an die Betätigungsvorrichtung des Ventiles angeschlossen isti die Betätigungsvorrichtung ist derart angeordnet, daß sie das Ventil in Abhängigkeit von dem Druck des Abgases betätigt, so daß der Durchsatz durch die Turbine und durch den Bypass-Kanal geregelt werden» wenn der Abgasdruck einen vorbestimmten Wert erreicht, so daß die Drehzahl der Turbine und damit auch diejenige des Kompressors auf Werte begrenzt werden» wenigstens innerhalb eines oberen Drehzahlbereiches des Motors, die den Druck im Einlaßsystem des Motors mit zunehmender Motordrehzahl absenken.According to the invention, in a supercharged internal combustion engine of the type described above, the following is in detail provided: The valve mentioned is equipped with an exhaust gas pressure transmitter connected to the valve's actuation device is connectedi the actuating device is arranged in such a way that it opens the valve as a function of the pressure of the exhaust gas actuated so that the throughput through the turbine and through the bypass duct can be regulated »when the exhaust gas pressure reaches a predetermined value, so that the speed of the turbine and thus that of the compressor can also be limited to values »at least within an upper speed range of the engine which the Reduce the pressure in the engine's intake system as the engine speed increases.

Mit einer solohen erfindungsgemäßen Ausführung 1st es möglich, den Auflader derart zu regeln, daß die Maschine ein wesentlich höheres Drehmoment in einem mittleren Drehzahlbereioh abgibt.With a single embodiment according to the invention, it is possible to regulate the supercharger in such a way that the machine delivers a significantly higher torque in a medium speed range.

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Um eine schnelle und wirkungsvolle Steigerung des Drehmomentes bei geringen Drehzahlen zu erreichen, haben sowohl Turbine als auch Verdichter des Aufladers viel geringere Abmessungen als Motoren mit Vorverdichtung Üblicherweise haben. Dies bedeutet« daß der Motor einen zunehmend ansteigenden Wirkungsgrad hat, wobei dieser Anstieg wenigstens im oberen Drehzahlbereioh des Motors begrenzt ist« so daß eine Selbstzündung des Kraftstoffs« der dem Motor zugeführt wird« vermieden wird. Die Beschränkung wird durch die zuvor erwähnte Verminderung des Einlaßdruckes herbeigeführt, wobei eine Ventilfeder od.dgl., die das Betätigungsmittel des Ventils betätigt, und die der Öffnung des Ventils entgegenwirkt, im Gleichgewicht steht mit dem Abgasdruck bei dem vorbestimmten Wert zum öffnen des Ventils.In order to achieve a quick and effective increase in torque at low speeds, both the turbine and the The supercharger's compressors also usually have much smaller dimensions than engines with pre-compression. This means that the motor has an increasingly increasing efficiency, this increase at least in the upper speed range of the motor is limited "so that auto-ignition of the fuel" supplied to the engine "is avoided. The restriction is through brought about the aforementioned reduction in the inlet pressure, wherein a valve spring or the like. Which actuates the actuating means of the valve, and which counteracts the opening of the valve, in Equilibrium is with the exhaust pressure at the predetermined value to open the valve.

Aufgrund der zuvor erwähnten Verminderung des Druckes wird die Aufladung des Motors sukzessive mit steigender Drehzahl Innerhalb des oberen Drehzahlbereiches des Motors vermindert. Diese Druckverminderung verringert ebenfalls das abgegebene Drehmoment des Motors und der Einlaßdruck zwischen dem maximalen Drehmoment und der maximalen Leistung des Motors entsprechenden Drehzahlen wird sukzessive vermindert, so daß die Grenze, bei welcher Selbstentzündung des Brennstoffes stattfindet, praktisch konstant-gehalten wird. Die Erfindung führt daher in dieser Richtung zu einer Verminderung des Einlaßdruckes zwischen den genannten Grenzen bei Voll-Last des Motors um wenigstens 10 #. Diese Verminderung bedeutet, daß die Verbrennungsbedingungen bei höheren Drehzahlen des Motors keineswegs eine höhere Brennstoffqualität erfordern, als im unteren Drehzahlbereich. Auf diese Weise wird zusätzlich zu dem Gesichtspunkt dos sparsamen Brennstoffverbrauches mit einer solohen Anordnung auch eine gute Zugkraftwirkung geschaffen, d.h. daß das abgegebene Drehmoment innerhalb eines großen Drehzahlbereiches des Motors stark ansteigt, was «in klarer Vorteil in Bezug auf die Art und Welse ist, in der ein normaler Autofahrer sein Fahrzeug fährt.Due to the aforementioned reduction in pressure, the engine is gradually charged with increasing speed within the the upper speed range of the engine is reduced. This reduction in pressure also reduces the output torque of the engine and the inlet pressure between the maximum torque and the maximum power of the engine corresponding speeds is successively decreased, so that the limit at which self-ignition of the Fuel takes place, is kept practically constant. The invention therefore leads in this direction to a reduction in the Inlet pressure between the stated limits at full engine load by at least 10 #. This reduction means that the combustion conditions at higher engine speeds by no means require a higher fuel quality than in the lower speed range. In this way, in addition to the dos Economical fuel consumption with a single arrangement also creates a good traction effect, i.e. that the torque output is strong within a large engine speed range increases, which «is a clear advantage in relation to the way in which a normal motorist drives his vehicle.

Zusätzlich zu dem voraus Gesagten gibt die erfindungsgemäße Anordnung Gewähr für hohe Zuverlässigkeit sowohl bei höhnen als auch bei geringen Temperaturen; sie gewährleistet ferner ruhigen und vibrationslosen Lauf des Motors, geringere Abmessungen und geringere Kosten.In addition to what has been said above, the arrangement according to the invention guarantees high reliability in both sneering and even at low temperatures; it also ensures quiet and vibration-free running of the engine, smaller dimensions and lower costs.

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Die Erfindung ist anhand der Zeiohnung näher erläutert*The invention is explained in more detail with reference to the drawing *

Pig. 1 gibt ein Diagramm wieder, das das Drehmoment, die Leistung sowie den Einlaßdruck eines vorverdichteten Otto-Motors in Abhängigkeit von der Drehzahl darstellt, mit erfindungsgemäßer Regelung des Motors·Pig. 1 shows a diagram showing the torque the power and the inlet pressure of a pre-compressed Otto engine as a function of represents the speed, with inventive control of the motor

Fig. 2 stellt im Schema eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung dar.Fig. 2 is a schematic of a preferred embodiment of the invention.

Fig. 3 gibt in einem Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines Ventlles wieder, das Teil der Erfindung darstellt.Fig. 3 shows in a longitudinal section a preferred embodiment of a valve, which is part of the Invention represents.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen vorverdiehteten Otto-Motor derart zu gestalten, daß der Verlauf des Einlaßdruckes und damit des Drehmomentes in einem mittleren Drehzahlbereich des Motors die höchsten Werte entwickelt, im wesentlichen der normalen Fahrt eines Fahrzeuges bei konstanter Geschwindigkeit auf einer Autobahn entsprechend. Die grundlegende Darstellung dieser Kurven ist in Fig. 1 wiedergegeben. Hierin stellt Kurve A das Motormoment dar (Zugkraft),Kurve B die Motor* leistung und Kurve C den Einlaßdruck des Motors, Jeweils als Funktion der Drehzahl* Die Kurven veranschaulichen eine spezifische Motorbelastung, und der Umdrehungsbereich, über welchem der Einlaßdruck abfällt, ändert sich mit der Motorlast, so daß der besagte Bereich mit abnehmender Motorlast ansteigt* Wie zuvor erwähnt, erbringt ein Motorfahrzeug mit solchen Merkmalen vorzügliche Zugelgensohaften Im unteren Oeschwindigkeitsbereich. Dies bedeutet, daß beim Fahren ein Schalten in geringeren Maße erforderlich ist. So kann das Fahrzeug beispielsweise beim überholen schneller und sicherer beschleunigt werden, ohne daß ein Herunterschalten notwendig ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug bei einem höheren Gang gefahren werden, als dies bisher möglich war, wobei gleichzeitig nooh Kraftstoff eingespart wird.The invention is based in particular on the object of designing a pre-evaporated Otto engine in such a way that the course of the Inlet pressure and thus the torque develops the highest values in a medium speed range of the engine, essentially corresponding to normal driving of a vehicle at constant speed on a motorway. The basic Representation of these curves is shown in FIG. Curve A represents the engine torque (traction), curve B the engine * power and curve C the inlet pressure of the engine, each as a function of the speed * The curves illustrate a specific one Engine load, and the range of revolutions over which the inlet pressure drops, changes with engine load, so that said range increases with decreasing engine load. this means that shifting is required to a lesser extent when driving. For example, the vehicle can overtake it can be accelerated faster and safer without the need for a downshift. In this way the vehicle can at be driven in a higher gear than was previously possible, while at the same time nooh fuel is saved.

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Bel einem erfindungsgemäß gestalteten Kompressor-Motor läßt sieh ein Motormoment gemäß der Kurve A In Flg. 1 deshalb erreichen« well der Vorverdlohter im Einlaßsystem des Motors bei relativ geringer Drehzahl genügend hohen Druck erzeugt« so daß die Verbrennung in den Zylindern bei Temperatur- und Druckverhältnissen stattfindet» die einen Spielraum für Selbstzündung des in den Motor eingeführten Gas-Luft-Gemisohes schaffen. Dieser Spielraum kann 1 bis 3 Oktaneinheiten oberhalb demjenigen Wert entsprechen« bei welchem die Gefahr der Selbstzündung des Kraftstoffes auftritt. Im Bereich oberhalb der genannten relativ geringen Motordrehzahl steigt die abgegebene Leistung des Motors weiterhin gemäß Kurve B an. Die hieraus folgende Steigerung der Betriebstemperatur des Mo* tors führt in der Tendenz zu einer Steigerung der Gefahr der Selbstentzündung des Gas-Luft-Gemisches. Diese Tendenz kann mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung vermindert und ausgeschaltet werden. Ein Anstieg der Drehzahl ist nämlich von einem fortschreitenden Abfall des Motor-Einlaßdruckes begleitet, so daß der zuvor erwähnte Spielraum der Selbstzündung des Kraftstoffes praktisch konstantgehalten ist. Der Abfall des Einlaßdruokes von dem bei maximalem Drehmoment herrschenden Drehzahlwert auf den bei maximaler Motorleistung herrschenden Drehzahlwert ist in Kurve C der Flg. 1 als gerade Linie wiedergegeben« welche den Mittelwert des Druckabfalles in Abhängigkeit der Drehzahl wiedergibt* Hierdurch läßt. sich der abfallende Druok Insbesondere in mm Hg pro 100 Upm wiedergeben. Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich ein spezifischer Druckabfall von mehr als 2 mm Hg pro 100 Ujftn. Der gesamte Druckabfall innerhalb der genannten Grenzen beläuft sioh jedoch bei Voll-Last des Motors auf über 10 £.Bel a compressor motor designed according to the invention lets see an engine torque according to curve A in Flg. 1 therefore achieve « well the pre-twisted in the intake system of the engine at relatively low Speed generates sufficiently high pressure "so that combustion takes place in the cylinders under temperature and pressure conditions" which create a margin for self-ignition of the gas-air mixture introduced into the engine. This leeway can 1 to 3 octane units above that value correspond to «at which there is a risk of auto-ignition of the fuel. In the range above the mentioned relatively low engine speed the output of the engine continues to increase according to curve B. The resulting increase in the operating temperature of the Mo * tors tends to increase the risk of self-ignition of the gas-air mixture. This tendency can mean the training according to the invention are reduced and eliminated. An increase in speed is of a progressive one Accompanied drop in engine inlet pressure, so that the aforementioned margin of auto-ignition of the fuel is practical is kept constant. The drop in the inlet pressure from the speed value prevailing at maximum torque to that at maximum Engine power prevailing speed value is in curve C of Flg. 1 shown as a straight line «which represents the mean value of the Pressure drop as a function of the speed. the falling pressure is in particular in mm Hg per 100 rpm reproduce. Using the invention, there is a more specific one Pressure drop greater than 2 mm Hg per 100 Ujftn. The whole However, pressure drop within the stated limits amounts to sioh at full load of the engine to over 10 pounds.

Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsform wird das Vorverdichten des Motors derart geregelt« daß der Einliißdruok des Motors Kurve C in Fig. 1 entspricht« Flg. 2 zeigt einen Otto-Motor 1 herkömmlicher Bauart« der mit einem Einlaßsystem 2 und einem Abgassystem 2 ausgestattet ist. Das Einlaßsystem 2 ist mit einem Einlaßluft-Geräuschdämpfer 21 ausgerüstet« der Luft durch ein Luftfilter in ein Filtergehäuse 22 einführt, bevor die Luft demIn the embodiment shown in Fig. 2, the pre-compression of the engine is regulated in such a way that the Motor curve C in Fig. 1 corresponds to «Flg. 2 shows an Otto engine 1 of conventional design «which is equipped with an intake system 2 and an exhaust system 2. The intake system 2 is with a Inlet air silencer 21 which introduces air through an air filter into a filter housing 22 before the air is discharged

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Einlaßsystem 2 weiter zugeführt wird. Die dem Motor 1 zuströmende Luft wird durch eine Luftmeßvorrichtung 23 hindurohgefUhrt, die einen Teil eines Kraftstoff-Einspritzsystems 4 aufweist. Nach dem Durchströmen des Filtergehäuses 22 wird die Luft an einen Verdichter 24 weitergeleitet» wo sie verdichtet wird. Hierdurch steigt der Druck in dem Einlaßsystem« vom Verdichterstrom abwärts gesehen, an. Der sich daran knüpfende Druckanstieg im Einlaßsystem 2 des Motors bedeutet» daß der Motor vorverdichtet ist. Der in Fig. 2 gezeigte Verdichter 24 ist ein Kreiselgebläse» das von einer Turbine 31 angetrieben ist. Diese ist im Abgassystem 3 des Motors 1 angeordnet. Das Laden wird somit mittels eines Laders bekannter Artj eines sogenannten Turboladers» vorgenommen.Intake system 2 is further supplied. The one flowing to the engine 1 Air is passed through an air measuring device 23, which has part of a fuel injection system 4. After flowing through the filter housing 22, the air is sent to a compressor 24 forwarded »where it is condensed. This causes the pressure in the intake system to rise down from the compressor flow seen at. The resulting increase in pressure in the intake system 2 of the engine means »that the engine is pre-compressed. The compressor 24 shown in Fig. 2 is a centrifugal fan »that of a turbine 31 is driven. This is in the exhaust system 3 of the Motor 1 arranged. Charging is thus carried out by means of a known type of charger, a so-called turbocharger.

Im Einlaßsystem 2 ist ein Drosselventil 25 eingebaut» durch welches die Luftmenge und damit auch die Treibstoffmenge» die dem Motor zugefUhrt wird» vom Fahrer des Fahrzeuges geregelt werden kann. Hierzu dient ein nicht dargestelltes äußeres Bedienungspedal» beispielsweise das Gaspedal. Der dem Motor zugeführten Ladeluft wird Kraftstoff Über eine Kraftstoff-Einspritzdüse 27 zugefUhrt. Diese ist in entsprechenden Einlaßrohren des Binlaßverteilers angeordnet. Die Menge des eingespritzten Kraftstoffes wird in Bezug auf die in der Luftmeßvorrichtung 25 gemessene Luftmenge geregelt. Das Einlaßsystem 2 ist ferner mit einem Druckregler 28 ausgestattet» der die Regelvorrichtung 41 des Kraftstoff-Einspritzsystemes derart regelt» daß die Kraftstoffzufuhr dann unterbrochen wird» wenn der höohstzulässige Druck im Einlaßsystem 2 Überschritten wird.A throttle valve 25 is installed in the intake system 2 through which the amount of air and thus also the amount of fuel »which is fed to the engine» can be regulated by the driver of the vehicle can. An external operating pedal (not shown), for example the accelerator pedal, is used for this purpose. The one supplied to the engine Charge air is supplied with fuel via a fuel injection nozzle 27. This is in the corresponding inlet pipes of the inlet manifold arranged. The amount of fuel injected is related to the amount of air measured in the air measuring device 25 regulated. The intake system 2 is also equipped with a pressure regulator 28 which controls the control device 41 of the fuel injection system regulates in such a way that the fuel supply is then interrupted when the maximum permissible pressure in the intake system is reached 2 is exceeded.

Die den Motor verlassendenAuspuffgase werden zum Antreiben der Turbine ?1 des Laders ausgenutzt» bevor diese Abgase in die Atmosphäre entweiohen. Man verwendet hierbei zweckmäßigerweise •inen katalytisohen Konverter 32 und ein Schalldämpfer 33. Das Auspuffsystem 3 umfaßt ferner einen Bypass 34» auch "Waste-gate" genannt» der die Turbine 31 umgeht. Der durch den Bypass 34 fließende Abgasstrom wird durch ein Ventil 5 geregelt. Sofern Ventil 5 geschlossen ist» strömt das gesamte Abgas durch die Turbine 31· Der Verdichter 24 kann dann im Elnlaßsystera 2 eine maximale Vorverdichtung erzeugen. Sin gewisser Teil des DruckanstiegesThe exhaust gases leaving the engine are used to power the Turbine? 1 of the supercharger exploited »before these exhaust gases enter the Defile atmosphere. It is expedient to use here • a catalytic converter 32 and a silencer 33. The Exhaust system 3 also includes a bypass 34 »also" waste gate " called "who bypasses the turbine 31. The bypass 34 The flowing exhaust gas stream is regulated by a valve 5. If valve 5 is closed, the entire exhaust gas flows through the turbine 31 · The compressor 24 can then in the inlet system 2 a maximum Generate pre-compression. Part of the rise in pressure

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im Einlaßsystera wird an Ventil 25 vermindert. Dies hängt von der Stellung dieses Drosselventiles 25 ab. Die Stellung kann vom Fahrer des Fahrzeugs von Hand eingestellt werden.in the inlet system is reduced at valve 25. This depends on the Position of this throttle valve 25 from. The position can be set manually by the driver of the vehicle.

Mit einer solchen Anordnung soll sich ein hoher Grad der Vorverdichtung bei relativ geringen Drehzahlen erreichen lassen. Zu diesem Zweoke sind die Turbine 31 und der Verdichter 24 des Laders derart bemessen, daß sogar die kleine Abgasmenge« die von dem Motor bei geringen Drehzahlen abgegeben wird» im stände ist, die Turbine und damit den Verdichter derart in Umdrehung zu versetzen, daß ein relativ hoher Grad der Vorverdichtung bei geringen Motorgeschwindigkeiten erreicht wird.With such an arrangement, it should be possible to achieve a high degree of pre-compression at relatively low speeds. For this purpose, the turbine 31 and the compressor 24 of the supercharger so dimensioned that even the small amount of exhaust gas "emitted by the engine at low speeds it is delivered »the turbine is able to and thus to set the compressor in rotation in such a way that a relatively high degree of precompression is achieved at low engine speeds.

Wenn die Motorgeschwindigkeit ansteigt, so daß die Menge des Abgases wie auch der Abgasdruck ansteigen, und wenn sich die Belastung ändert, was bei normalem Betrieb des Motors der Fall 1st, so erreicht der Abgasdruck denjenigen Wert, bei welchem die Turbine ^l den Verdichter 24 antreibt, um den Motor bei einem vorbestimmten, höchst zulässigen Druck zu laden. Um ein fortwährendes Aufladen des Motors zu vermeiden oder wenigstens zu verringern, und statt dessen den Ladedruck im Sinlaßsystem 2 bei ständiger Steigerung der Motorgesohwlndlgkeit zu verringern, wird das in Fig. 2 dargestellte Ventil 5 derart geregelt, daß es den Bypass ^4 derart regelt, daß dieser Abgas dann hindurohströmen läßt, wenn ein gewisser Druck im Abgasverteller 25 stromaufwärts der Turbine 21 erreicht 1st.When the engine speed increases so that the amount of exhaust gas increases as well as the exhaust gas pressure, and when the load changes, which is the case during normal operation of the engine, so the exhaust gas pressure reaches that value at which the turbine ^ 1 drives the compressor 24 in order to load the engine at a predetermined, maximum permissible pressure. To an ongoing To avoid charging the engine or at least to reduce it, and instead the boost pressure in the intake system 2 at constant To reduce the increase in the engine consistency, the valve 5 shown in FIG. 2 is controlled in such a way that it is the bypass ^ 4 regulates in such a way that this exhaust gas can then flow in the background when a certain pressure is reached in the exhaust gas distributor 25 upstream of the turbine 21.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird dieses Arbeiten mittels des in Fig. 2 dargestellten Ventils 5 erreicht. Genaueres ergibt sioh aus Fig. 3. Ventil 5 ist derart gestaltet, daß es den Einlaß ja dem Bypass jj4 regelt (infitrömungsrichtung des Abgasstromes gesehen). Dies geschieht derart, daß vermieden wird, daß das im Bypass 34 verbleibende Gas die in den Abgasrohren 35 auftretenden Druckstöße dämpft. Die Druckstöße beeinflußen die Drehzahlen der Turbine günstig, selbst wenn nur geringe Abgasmengen strömen. Darüber hinaus erlaubt es diese Anordnung des Ventiles, des Ventiltellers oder hiermit verbundenen Teilen, daß Ab-According to an advantageous embodiment of the invention, this operation is achieved by means of the valve 5 shown in FIG. 2. More details can be found in FIG. 3. Valve 5 is designed in such a way that it regulates the inlet to the bypass jj4 (seen in the direction of flow of the exhaust gas flow). This is done in such a way that it is avoided that the gas remaining in the bypass 34 dampens the pressure surges occurring in the exhaust pipes 35. The pressure surges have a favorable effect on the speed of the turbine, even if only small amounts of exhaust gas flow. In addition, this arrangement of the valve, the valve disc or parts connected to it allows the

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gas in die Leitung 35 eindringt, durch die Turbine 31 strömt, wenn Ventil 5 geöffnet ist, so daß auf diese Welse der Strom des Abgases zu der Turbine 31 und durch diese hindurch gestört werden kann· Es sind jedoch Konstruktionsprobleme und Überlegungen, die mit der Kühlung des Ventiles 5 zusammenhängen, die häufig dazu fUhren, Ventil 5 am Fahrzeug vorn anzuordnen. Die in Fig. 3 dargestellte Ventilkonstruktion ist dazu gedacht, im Bereich des vorderen Teiles eines Fahrzeuges angeordnet zu werden, wobei die Öffnung des Bypasses 34 an die Auslaßseite des Auspuffs stromabwärts von Turbine 31 angeschlossen 1st.gas enters the line 35, flows through the turbine 31, when valve 5 is open, so that in this catfish the flow of the Exhaust gas to the turbine 31 and are disturbed through this · However, there are design issues and considerations that related to the cooling of the valve 5, which is often associated with it guide to arrange valve 5 at the front of the vehicle. The valve construction shown in Fig. 3 is intended to be used in the area of to be arranged front part of a vehicle, wherein the opening of the bypass 34 is connected to the outlet side of the exhaust downstream of the turbine 31.

Ventil 5, das in Fig. 3 in geöffneter Stellung gezeigt ist, weist eine Anzahl von Teilen auf, die mittels Schrauben 81 miteinander verbunden sind. Diese sind ein Ventilgehäuse 60, eine Tragplatte 67, ein Zwischenring 80, eine Zwischenplatte 75* eine Dichtung 73 und ein Lagergehäuse 70. Das Lagergehäuse 70 hat eine hierin fest angeordnete FUhrungsbuchse für einen axial verschiebbaren Ventilstößel 53. Der Ventilstößel trägt an seinem einen Ende einen Ventilteller 51, der mit einem Sitz 52 im Auslaß des Bypass-Kanales 34 zusammenarbeitet. Zwischen dem Ventilgehäuse 60 und dem Zwischenring 80 sind die Tragplatte 67 sowie eine Membran 61 angeordnet. Die Membran 6l unterteilt einen aus dem Ventilgehäuse 60 und dem Zwischenring 80 gebildeten inneren Raum in zwei Kammern, nämlich in eine Außenkammer 62 und eine Innenkammer 63. Die Membran 6l ist eine Rollmembran. Sie ist an den Ventilstößel 53 mittels zweier Platten 65 befestigt, deren jede auf den betreffenden Seiten der Membran 6l mittels Sicherungsmuttern 54 an dem Ventilstößel 53 befestigt ist.Valve 5, which is shown in Fig. 3 in the open position, has a number of parts, which by means of screws 81 together are connected. These are a valve housing 60, a support plate 67, an intermediate ring 80, an intermediate plate 75 * and a seal 73 and a bearing housing 70. The bearing housing 70 has a guide bushing fixed therein for an axially displaceable valve tappet 53. The valve tappet carries at one end a valve disk 51 which has a seat 52 in the outlet of the bypass channel 34 cooperates. The support plate 67 and a membrane 61 are arranged between the valve housing 60 and the intermediate ring 80. The membrane 6l divides one from the valve housing 60 and the intermediate ring 80 formed inner space in two chambers, namely in an outer chamber 62 and an inner chamber 63. The membrane 6l is a rolling membrane. It is attached to the valve stem 53 by means of two plates 65, each of which on the respective Sides of the membrane 6l is fastened to the valve stem 53 by means of locking nuts 54.

Wenn der Ventilstößel 53 axial versohoben wird, so rollt ein ringförmiges, äußeres Teil 64 der Membran 61 relativ zum Gehäuse 60 ab« Das innere Ende 55 des Ventilstößels 53 ragt in die Außenkammer 62 hinein und 1st dort mit einer aufgeschraubten Halteplatte 56 versehen. Zwischen der Halteplatte 56 und der Tragplatte 67 befindet sioh eine Druckfeder, die eich gegen diese beiden Platten abstutzt. Die Tragplatte 67 ist mit einer Zentralbohrung ausgestattet, durch welche der Endteil 55 des Gewindestößels 53When the valve tappet 53 is axially displaced, an annular, outer part 64 of the diaphragm 61 rolls relative to the housing 60 ab «The inner end 55 of the valve tappet 53 protrudes into the outer chamber 62 and is there with a screwed-on retaining plate 56 provided. Between the holding plate 56 and the support plate 67 there is a compression spring which is braced against these two plates. The support plate 67 is equipped with a central bore through which the end part 55 of the threaded plunger 53

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mit der hierauf festgeschraubten Mutter hindurchgehen kann. Der Zweck dieser Feder besteht darin« der öffnungsbewegung des Ventils 5 entgegenzuwirken. Die axiale Lage der Tragplatte 56, die durch eine Mutter 57 verriegelt ist, bestimmt die Vorspannung der Feder 66.can go through with the nut screwed onto it. The purpose of this spring is to “open the valve” 5 to counteract. The axial position of the support plate 56, which is locked by a nut 57, determines the preload of the spring 66.

Die Außenkammer 62 steht über eine Leitung 68 in direkter Verbindung mit der Abgasleitung 35 oberhalb der Turbine 3I sowie der Verbindung des Bypass-Kanales 34 mit der Leitung 35 (siehe Fig. 2). Die Leitung 68 überträgt den Druck in der Druckleitung 35 zur Kammer 62, wobei die Membran 61 einer Kraft ausgesetzt 1st, die das öffnen von Ventil 5 veranlaßt. Um während kalter Witterung jegliche Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es notwendig, daß die Leitung 68 auf ihrer gesamten Erstreckung von der Abgasleitung 35 nach oben ansteigt, um ein Vereisen von Kondensat zu vermeiden.The outer chamber 62 is in direct communication via a line 68 with the exhaust pipe 35 above the turbine 3I and the connection of the bypass channel 34 with the line 35 (see Fig. 2). Line 68 transmits the pressure in pressure line 35 to the chamber 62, the diaphragm 61 being subjected to a force which causes valve 5 to open. To during cold weather any To avoid difficulties, it is necessary that the line 68 over its entire extent from the exhaust pipe 35 upwards increases to prevent condensate freezing.

Die Innenkammer 63 steht über eine Bohrung 69 im Lagergehäuse 70 mit der Atmosphäre oder mit dem Einlaßsystem des Motors oberhalb des Verdichters 24 in Verbindung. Die Bohrung 69 ist im Verhältnis zu dem Rauminhalt von Kammer 63 klein. Dies bedeutet, daß Kammer als Mittel zum Dämpfen der Bewegung der Membran 61 und des Ventilstößels 53 wirkt.The inner chamber 63 protrudes through a bore 69 in the bearing housing 70 with the atmosphere or with the intake system of the engine above the compressor 24 in connection. The bore 69 is in proportion small to the volume of chamber 63. This means that the chamber acts as a means for dampening the movement of the diaphragm 61 and the valve stem 53 works.

Das Lagergehäuse 70 ist mit einer Ringschulter 74 ausgestattet, die in den mittleren Bereich der Kammer 6^ hineinragt und auf welcher der Dichtungsring 73 und die Zwischenplatte 75 angeordnet sind, in ihren Außendurohmessern dem Außendurchmesser der genannten Schulter 74 entsprechend. Die Zwischenplatte 75 ist mit einem äußeren Rlngflansoh 76 ausgestattet, der am Umfang des Zwischenringes 80 satt aufliegt und somit sicherstellt, daß der Ventilstößel 53 mit den zugehörenden Teilen, wie der Membran 61, fluchten. Bei der Bewegung des Ventiles arbeitet der rollende, äußere Teil 64 der Membran 61 unter dem Einfluß gleichmäßig verteilter Kräfte, was für die Lebensdauer der Membran 61 von Vorteil ist. Die Zwlsohenplatte 75 sorgt ebenfalls dafür, daß die Wärmeübertragung von dem Lagergehäuse 70 auf den Zwischenring 80 und auf das Ventilgehäuse 60 geringer ist, als dies dann der Fall wäre, wenn der Zwischenring 80 und/oder das Gehäuse 60 derart angeordnet wären, daß sie direkt an dasThe bearing housing 70 is equipped with an annular shoulder 74 which protrudes into the middle area of the chamber 6 ^ and on which the sealing ring 73 and the intermediate plate 75 are arranged, in their outer diameter corresponding to the outer diameter of the shoulder 74 mentioned. The intermediate plate 75 is equipped with an outer ring flange 76 which rests snugly on the circumference of the intermediate ring 80 and thus ensures that the valve stem 53 is flush with the associated parts, such as the membrane 61. During the movement of the valve, the rolling, outer part 64 of the diaphragm 61 works under the influence of uniformly distributed forces, which is advantageous for the service life of the diaphragm 61. The Zwlsohenplatte 75 also ensures that the heat transfer from the bearing housing 70 to the intermediate ring 80 and to the valve housing 60 is less than would be the case if the intermediate ring 80 and / or the housing 60 were arranged in such a way that they are directly to the

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Lagergehäuse 70 anschließen. Solche Maßnahmen zur Verminderung der Wärmeübertragung auf das Ventilgehäuse 60 vergrößern sowohl die Lebensdauer der Membran 61 als auch der Feder 66.Connect bearing housing 70. Such mitigation measures The transfer of heat to the valve housing 60 increases both the service life of the diaphragm 61 and the spring 66.

Zum Zwecke der Kühlung läßt man vorverdichtete Luft von dem Einlaßsystem 2 stromabwärts des Verdichters 24 zum Lagergehäuse 70 Über eine Leitung 77 strömen. Die Leitung 77 1st dichtend an das Lagergehäuse 70 mittels eines herkömmlichen Anschlußnippels 78 angeschlossen« der in eine Gewindebohrung 79 im Lagergehäuse 70 eingeschraubt 1st. Aus dieser Bohrung wird vorverdichtete Luft der sich längserstreckenden Lagerfläche zwischen der Lagerbuhse 71 und dem Ventilstößel 52 zugeführt. Der Ventilstößel 53 wfelst in Höhe der Bohrung 79 eine Einschnürung 58 auf. Diese dient dazu. Kühlluft Über die gesamte Lagerfläche zu verteilen und hierbei auch diese Fläche von jeglichem Schmutz zu befreien. Die vorverdichtete Luft sickert entlang der Lagerfläche aus und entweicht einerseits in die Auslaßleitung des Auspuffs* und andererseits in die Dämpfkammer 65 und von dort durch die Bohrung 69 in die Atmosphäre* gelegentlich gelangt sie auch zurück in das Einlaßsystem des Motors stromaufwärts des Verdichters 24.For cooling purposes, pre-compressed air is released from the intake system 2 downstream of the compressor 24 to the bearing housing 70 Flow over a line 77. The line 77 is sealing to that Bearing housing 70 connected by means of a conventional connection nipple 78 which is inserted into a threaded hole 79 in the bearing housing 70 screwed in 1st. From this hole, pre-compressed air of the longitudinally extending bearing surface between the bearing sleeve is generated 71 and the valve lifter 52 supplied. The valve tappet 53 cubes a constriction 58 at the level of the bore 79. This is used for this. To distribute cooling air over the entire storage area and thereby to free this area of any dirt as well. The pre-compressed Air seeps out along the bearing surface and escapes on the one hand into the outlet pipe of the exhaust * and on the other hand into the damping chamber 65 and from there through the bore 69 into the Atmosphere * occasionally it also gets back into the intake system of the motor upstream of the compressor 24.

Im Betrieb erfaßt das Betätigungsorgan des Ventils« im Falle des dargestellten Ausführungsbeispieles« die Membran 61 und die Platte 65, fortwährend den Druck in der Abgasleitung 35 über die Leitung 68. Mit zunehmender Motorgesohwindigkeit und zunehmender Belastung des Motors 3telgt der Druck des Abgases in Kammer 62. Der Druck des Abgases erreicht bei einer bestimmten Motorbelastung und einer entsprechenden Motordrehzahl einen Wert» bei dem die Rollmembran 61 in derjenigen Richtung bewegt wird, in der das Ventil 5 Öffnet. Der Abgasdruck in der Kammer 62 übt sodann eine Kraft auf die Membran 61 und auf den Ventilstößel 53 aus. Diese Kraft wirkt der von der Feder 66 aufgebrachten Vorspannung entgegen und übersteigt diese sowie die Gegenkraft, die ausgeübt wird, von dem Abgasdruck, der auf dem Ventilteller 51 bei geschlossenem Ventil lastet. Der Flächeninhalt der jeweiligen Flächen von Membran 61In operation, the actuating element of the valve "in the case of the illustrated embodiment" detects the membrane 61 and the plate 65, continuously the pressure in the exhaust line 35 via the line 68. With increasing engine speed and increasing load on the engine, the pressure of the exhaust gas in chamber 62 increases At a certain engine load and a corresponding engine speed, the pressure of the exhaust gas reaches a value at which the rolling diaphragm 61 is moved in the direction in which the valve 5 opens. The exhaust gas pressure in the chamber 62 then exerts a force on the diaphragm 61 and on the valve stem 53. This force counteracts the preload applied by the spring 66 and exceeds this and the counterforce that is exerted by the exhaust gas pressure that is applied to the valve disk 51 when the valve is closed. The area of the respective areas of membrane 61

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und Ventilteller 51 und das Maß der Vorspannung von Feder 66 bestimmen den Druck« bei dem das Ventil 5 öffnet. Das Offnen von Ventil 5 läßt eine gewisse Gasmenge durch den Bypass-Kanal 34 ausströmen« so daß die Menge des zur Turbine 31 strömenden Gases vermindert wird. Die Regelung des Aufladens des Motors oberhalb eines vorbestimmten Wertes des Abgasdruckes in Abhängigkeit von der gesteigerten Motordrehzahl wird dadurch verwirklicht« daß man den Durchsatz durch die Turbine Jl mittels des Bypass-Kanales 34 in dem Abgassystem anzapftjsomit ist Verdichter 24 nicht in der Lage« den Einlaßdruck bei hohen Motordrehzahlen aufrechtzuerhalten. Eine Steigerung der Motorgesohwindigkeit wird von einer Steigerung des Durchsatzes de3 Abgases begleitet. Ventil 5 und insbesondere dessen Feder 66 in Gehäuse 60 ist derart gestaltet« daß das Ventil im gesamten oberen Drehzahlbereich des Motors fortlaufend öffnet« um eine vollständig offene Stellung nur dann einzunehmen« wenn der Durchsatz des Abgases seinen Höchstwert erreicht hat. Da die Feder 66 einen größeren Widerstand bietet« je mehr diese zusammengedrückt ist« ist während des öffnens ein zunehmend höherer Druck in Kammer 62 erforderlich« um Ventil 5 zu öffnen. Auf diese Weise steigt der Druck des Abgases oberhalb der Turbine 31. Für den Fall eines geöffneten Ventils reicht dieser Druckanstieg nicht aus« um der Turbine 31 und damit dem Verdichter 24 diejenige zusätzliche Kraftmenge zuzuführen« welche erforderlich ist« um den Einlaßdruck konstant* zuhalten« wenn die Motordrehzahl ansteigt. Dementsprechend findet eine Verminderung des Einlaßdruckes statt. Diese Verminderung kann durch Veränderung der Federkonstante von Feder 66 eingestellt werden. and valve disk 51 and the amount of pretensioning of spring 66 determine the pressure at which valve 5 opens. The opening of valve 5 allows a certain amount of gas to flow out through the bypass duct 34 so that the amount of gas flowing to the turbine 31 is reduced. The regulation of the supercharging of the engine above a predetermined value of the exhaust gas pressure as a function of the increased engine speed is realized by tapping the throughput through the turbine J1 by means of the bypass duct 34 in the exhaust system, so that the compressor 24 is not capable of the inlet pressure maintain at high engine speeds. An increase in the engine speed is accompanied by an increase in the throughput of the exhaust gas. Valve 5 and in particular its spring 66 in housing 60 is designed in such a way that the valve opens continuously in the entire upper speed range of the engine so that it only takes a fully open position when the throughput of the exhaust gas has reached its maximum value. Since the spring 66 offers greater resistance, the more it is compressed, an increasingly higher pressure is required in chamber 62 during opening in order to open valve 5. In this way, the pressure of the exhaust gas rises above the turbine 31. In the event that the valve is open, this pressure increase is not sufficient "to supply the turbine 31 and thus the compressor 24 with the additional amount of power" which is required "to keep the inlet pressure constant" when the engine speed increases. A reduction in the inlet pressure takes place accordingly. This reduction can be adjusted by changing the spring constant of spring 66.

Durch die Anordnung« die eine Dämpfkraft der Kammer 63 verwendet« wird jegliche Tendenz des Ventils zum Flattern ausgeschaltet. Sin solches Flattern findet normalerweise dann statt« wenn ein Ventilteller vom Ventilsitz abhebt und Druokstößen des Abgases ausgesetzt ist· Die/Kammer 63 eingeschlossene Luft kann nicht sohneil genug durch Bohrung 69 entweichen. Dies bedeutet« daß sehr schnelle Bewegungen von Membran 69 sofortige Druokänderungen in Kammer 63 hervorrufen, was einer Flatterbewegung der Membran 61 und somitDue to the arrangement "which uses a damping force of the chamber 63" eliminates any tendency for the valve to flutter. Such flutter normally takes place when a valve disk lifts off the valve seat and is exposed to pressure surges from the exhaust gas · The trapped air / chamber 63 cannot be sufficiently hot escape through hole 69. This means that very rapid movements of diaphragm 69 result in immediate pressure changes in chamber 63 cause a flutter movement of the diaphragm 61 and thus

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des Ventilstößels 52 entgegenwirkt. Andererseits werden relativ geringe Bewegungen, die von Ventilstößel 52 in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall des Druokes des Abgases abhängen, in Außenkammer 62 nicht beeinflußt.of the valve tappet 52 counteracts. On the other hand, relatively small movements are made by valve tappets 52 as a function of depend on an increase or a decrease in the druoke of the exhaust gas, in outer chamber 62 is not influenced.

Die Zufuhr verdiohteterLuft aus dem Einlaßsystem 2 des Motors zur Lagerfläche zwischen der Ventilbuchse 71 und dem Ventilstößel 52 dient ferner dazu, das Eindringen von Abgasen an die genannte Lagerfläche und von dort in die Kammer 65 zu verhindern. Insbesondere sollte Membran 6l gegenübermäßig hohe Temperaturen abgeschirmt werden. Die Lebensdauer der Lagerfläche zwischen der Ventilbuchse und dem Ventilstößel wird ferner dadurch gesteigert, daß geringe Temperaturen im Lager aufrechterhalten werden und Verunreinigungen in Form von Ruß- und sonstigen Partikeln aus dem Abgas vermieden werden. Luft aus dem Einlaßsystem 2 des Motors stromabwärts des Verdiohters 24 hat einen höheren Druck als der Druck im Abgassystem 2· Die dem Lagergehäuse 70 zügeführte, verdichtete Luft kann entlang der Lagerfläche zwischen der Lagerbuchse 71 und dem Ventilstößel 52 und sodann in das Abgassystem 2 und in die Kammer 62 geführt werden. Praktische Versuohe, die mit dem zuvor beschriebenen System ausgeführt wurden, haben ergeben, daß allen erwähnten Bedingungen Qenüge geleistet wird. Zum Aufladen des Motors mit einem Verdichter ist eine Turbine von wesentlich geringerer Qröße erforderlich, als man normalerweise bei einem Lademotor vergleichbarer Größe verwendet. Daraus folgt, daß der genannte Motor bei einer Motorgesohwindigkeit, die einem normalen konstanten Fahren eines Fahrzeuges auf einer Autobahn entspricht, in der Lage ist, bei Voll-Last ein Drehmoment zu entwickeln, das annähernd 45 £ größer ist als Jenes, das mit demselben Motor entwickelt werden könnte unter denselben Fahrbedingungen ohne einen Lader. Die zusätzliche Motorleistung bis zu der genannten Drehzahl folgt einer im wesentlichen geraden Linie, abhängig von der Motordrehzahl.The supply of compressed air from the intake system 2 of the engine to the Bearing surface between the valve sleeve 71 and the valve stem 52 also serves to prevent the ingress of exhaust gases to said storage area and from there to the chamber 65 to prevent. In particular membrane 6l should be shielded from excessively high temperatures. The service life of the bearing surface between the valve bushing and the valve tappet is further increased by the fact that low temperatures are maintained in the warehouse and contamination in the form of soot and other particles from the exhaust gas are avoided. Air from the intake system 2 of the engine downstream of the compressor 24 has a higher pressure than the pressure in the exhaust system 2 The compressed air supplied to the bearing housing 70 can pass along the bearing surface between the bearing bush 71 and the valve tappet 52 and then fed into the exhaust system 2 and into the chamber 62. Practical experiments carried out with the system described above have shown that all conditions mentioned are met. To charge the engine with a compressor it is requires a turbine of much smaller size than would normally be used on a similarly sized loading engine. It follows that the said motor at a motor speed which corresponds to normal constant driving of a vehicle on a motorway, is able to generate a torque at full load to develop that is approximately 45 pounds larger than that which could be developed with the same engine under the same driving conditions without a loader. The additional engine power up to the stated speed follows an essentially straight line, depending on the engine speed.

Bei steigender Motordrehzahl wird ein hoher Prozentsatz des Abgases durch den Bypass-Kanal 24 abgezapft, so daß der Einlaßdruck abgesenkt wird, worauf das Moment zunehmend vermindert und die zusätzliche Leistung des Motors kleiner und kleiner wird, um schließlichAs the engine speed increases, there is a high percentage of the exhaust gas tapped through the bypass channel 24, so that the inlet pressure is lowered becomes, whereupon the torque increasingly diminishes and the additional power of the motor becomes smaller and smaller, to finally

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H,H,

die maximal abgegebene Motorleistung auf einen Wert zu begrenzen« der nur um 20 % über jenem liegt« den der Motor ohne Aufladung erbringen kann. Drehmoment und durch den Auflader entwickelte zusätzliche Leistung steigern somit in anderen Worten die Betriebsbedingungen bei einem normal betriebenen Fahrzeug» insbesondere bei Geschwindigkeiten unterhalb 110 km/Std.to limit the maximum output of the engine to a value «which is only 20 % higher than« that the engine can provide without charging. In other words, torque and additional power developed by the supercharger increase the operating conditions in a normally operated vehicle, in particular at speeds below 110 km / h.

Heidenheim, den 17.12.76
DrW/SröHeidenheim, December 17th, 1976
DrW / Srö

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Leersei reBe empty

Claims

Keyword: "Charge air motor" 26 57794 claims

1. Internal combustion engine, in particular Otto engine, in which a compressor is provided in the intake system for the purpose of charging, which is driven by a turbine arranged in the exhaust system, with a bypass duct that connects the turbine to the exhaust line of the exhaust system, and with a valve that controls the amount of exhaust gas passed through the bypass duct and through the turbine regulates, characterized in that the valve (5) with an exhaust gas pressure transmitter cooperates that the exhaust gas pressure transmitter is interconnected with the actuating means arranged in the valve, and that the actuating means in such a way are designed and arranged that they operate the valve (5) in dependence on the exhaust gas pressure, so that the throughput are regulated by the turbine and by the bypass duct when the exhaust gas pressure exceeds a predetermined value, so that the speed of the turbine and thus that of the Compressor is limited to values which at least within an upper speed range of the engine, the pressure in Induce the engine's intake system as the engine speed increases to fall off.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust gas pressure transmitter the pressure of the exhaust gas in an exhaust pipe detected above the turbine.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that that the actuator has a membrane which delimits a chamber in a valve housing, that this membrane is attached to a valve lifter, and so designed and arranged is that it executes axial movements during operation as a result of the exhaust gas pressure in order to open the valve function Closing the bypass channel to regulate.

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4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to j5, characterized characterized in that said exhaust gas pressure transmitter is a Connecting line between the exhaust line and the said Has chamber in the valve housing, wherein the gas pressure prevailing in the chamber actuates the membrane such that the valve is opened.

5 «internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve housing with a valve guide bushing is connected, which is connected to an exhaust pipe, and that the valve tappet in said valve guide bushing is axially displaceable.

6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the guide bush for cooling in such a way is designed that her pre-compressed air can be supplied from the intake system of the engine, and that a bore is provided in the guide bush, through which pre-compressed air of the bearing surface between the valve stem and the guide bush can be inserted.

7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bearing surface at one end with the exhaust pipe is in communication, and at the other end opens into a chamber in the valve between a housing formed for the valve guide bushing and the membrane is.

8. An internal combustion engine according to claim J, characterized in that said chamber communicates via a bore with the atmosphere or with the intake system of the engine upstream of the compressor, and that said bore is dimensioned such that the air contained in the chamber a Can exert damping on the diaphragm movement and on the movement of the valve stem.

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9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the valve is a poppet valve, and that during operation, opening movements of the valve essentially counteract the direction of flow of the exhaust gas are directed.

10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the turbine of the supercharger is of smaller dimensions than are usual for a loading engine of comparable size, and that the engine consequently a maximum torque within the middle speed range of the at full load Engine can develop, with the torque is more than J50 % above the value that the same engine can develop at full load, but without supercharging.

11 * internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that during operation the torque after reaching that engine speed which corresponds to a maximum torque, is decreased due to a decrease in inlet pressure.

12. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the inlet pressure is designed to be between engine speeds corresponding to the maximum torque and the maximum power of said engine is lowered so that a margin of 1 to jj octane units is created is above the value at which there is a risk of self-ignition of the fuel mixture, this margin being practically constant.

13 * Internal combustion engine according to claim 12, characterized in that the drop in the inlet pressure within the stated limits when the engine is fully loaded is greater than 10 $ .

Heidenhelm, 17.12.76
DrW / Srö

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