DE2818447C2 - Aufladesystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Aufladesystem für Brennkraftmaschinen

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DE2818447C2
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DE2818447A
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Heinz Dipl.-Ing. 7251 Weissach Dorsch
Ernst Prof. Dr. 7032 Sindelfingen Fuhrmann
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • 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
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Description

15
Die Erfindung betrifft ein Aufladesystem für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs.
Ein aus DE-OS 26 09 389 bekanntes Aufladesystem besteht aus zwei Gruppen von Abgasturboladern, von denen eine abschaltbar ist. Die nicht abschaltbai e Abgasturbolader^ruppe ist im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine mit Fremdenergie angetrieben. Ab einer bestimmten Belastung der Brennkraftmaschine wird der mit Fremdenergie betriebene Antriebsmotor abgeschaltet Bei sich weiter erhöhender Belastung wird durch öffnen eines Absperrorgans die andere Abgasturboladergruppe zugeschaltet Nachteilig ist hierbei, daß im unteren Lastbereich ein kostenaufwendiger Fremdantrieb nötig ist
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufladesystem für Brennkraftmaschinen so zu gestalten, daß es ohne Fremc' antrieb auch im unteren Lastbereich eine Aufladung der Brennkraftmaschine ermöglicht
Eine Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen aes Anspruchs 1. Da die nicht abschaltbare Turbine des Abgasturbolader kleiner ausgeführt ist als die abschaltbare Turbine, kann sie aufgrund ihrer geringen Massenträgheit und der durch kleinere Durchtrittsquerschnitte bedingten, erhöhten Gasgeschwindigkeit schon im unteren Lastbereich anlaufen, wobei der von ihr angetriebene, auch verhältnismäßig kleine Verdichter Ladeluft zur Brennkraftmaschine fördert. Auf diese Weise wird das sprunghafte Einsetzen des Turbobetriebs vermieden, das bei Anwendung von Turboladern in Kraftfahrzeugen sehr lastig ist. Mit der eriindungsgemäßen Maßnahme wird es möglich, die Turboaufladung und damit die an der Brennkraftmaschine verfügbare Leistung über nahezu den gesamten Lastbereich kontinuierlich zu erhöhen und die Abgasentalpie der Brennkraftmaschine voll auszunutzen.
In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Aufladesystem wiedergegeben, das nun näher erläutert wird.
Die Brennkraftmaschine 1 umfaßt eine Saugleitung 2 und eine Abgasleitung 3 sowie ein Aufladesystem 4. Das Aufladesystem 4 wird durch einen ersten Abgasturbolader 5 und einen zweiten Abgasturbolader 6 gebildet. Der Abgasturbolader 5 besitzt einen Verdichter 7 und eine Turbine 8, die über eine Welle 9 verbunden sind. Den gleichen Aufbau weist der Abgasturbolader 6 auf, wobei der Verdichter mit 10, die Turbine mit 11 und die Welle mit 12 bezeichnet sind.
Die Verdichter 7 und 10 sind über eine Leitung 13 in Reihe geschaltet und an einem Drosselklappenstutzen 14 an die Saugleitung 2 angeschlossen. Zwischen den Verdichtern 7 und 10 ist ein Ladeluftkühler 15 vorgesehen. Ein weiterer Ladeluftkühler 16 befindet sich zwischen Drosselklappenstutzen 14 und Brennkraftmaschine 1.
Die Turbinen 8 und 11 sind parallel geschaltet und über Leitungen 17, 18 mit der Abgasleitung 3 verbunden. Die Turbine 11 ist im Durchmesser wesentlich kleiner als die Turbine 8, wobei die Größendifferenz durch eine gewünschte Betriebsfunktion der Brennkraftmaschine bestimmt wird. Bei den Verdichtern 7 und 10 können ähnliche bauliche Verhältnisse gewählt werden. In der Abgasleitung 3 zwischen den Leitungen 17 und 18 ist ein Druckgeberventil 19 installiert Ein weiteres Ventil 20 ist der Turbine 8 nachgeschaltet
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 beispielsweise im niederen Drehzahlbereich wird nur die Turbine 11 angetrieben. Die Turbine 8 steht still. Gegebenenfalls kann in diesem Zustand der Verdichter 10 die Frischluft bei 21 abnehmen, d. h, nach dem Verdichter 7. Wird eine höhere Leistungsabgabe erforderlich, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteigert und der Abgasdurchsatz erhöht. Als Folge wird das Ventil 19 geöffnet, wodurch die Turbine 8 zugeschaltet wird und beide Abgasturbolader gemeinsam arbeiten. Sofern die Druckverhältnisse in der Abgasleitung 3 zu stark ansteigen, wird das Ventil 20 geöffnet und ein Teil der Abgase unter Umgehung der Turbinen 8 und 11 in die Atmosphäre gefördert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Aufladesystem für Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei Abgasturboladerp, deren Turbinen abgasseitig parallel geschaltet sind, und mit Abschaltung einer Turbine eines Turboladers mittels eines Absperrventils, dadurch gekennzeichnet, daß bei luftseitiger Reihenschaltung der Verdichter (7,10) die nicht abschaltbare Turbine (11) kleiner als die abschaltbare Turbine (8) ist.
DE2818447A 1978-04-27 1978-04-27 Aufladesystem für Brennkraftmaschinen Expired DE2818447C2 (de)

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D2 Grant after examination
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