DE2849945A1 - Turboladerverbrennungseinrichtungen - Google Patents

Turboladerverbrennungseinrichtungen

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DE2849945A1 DE19782849945 DE2849945A DE2849945A1 DE 2849945 A1 DE2849945 A1 DE 2849945A1 DE 19782849945 DE19782849945 DE 19782849945 DE 2849945 A DE2849945 A DE 2849945A DE 2849945 A1 DE2849945 A1 DE 2849945A1
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Description

PATENTANWÄLTE
Dipl.-lng. A. Wasmeier Zi Dipl.-lng. H. Graf
2849345
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1
An das
Deutsche Patentamt		 D-8400 REGENSBURG 1
GREFLINGER STRASSE 7
8 München 2 Telefon (09 41) 54753
Telegramm Begpatent Rgb.
Telex 65709 repatd
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Our Ref. 		Tag 2. November 1978 W/Ee
Date
9592
Anmelder: THE GABHETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard, Los Angeles/California 90009, USA
Titel: "Turboladerverbrennungseinrichtungen" Priorität: USA Serial No. 855.048 vom 25.11.1977
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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750200 73) 5 839300 Postscheck München 89369-801
Gerichtsstand Regensburg
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''Turboladerverbreimimgseinrichtungen'' Zusammenf as sling:
Eine Verbrennungseinrichtung zur Verwendung mit einem turboaufgeladenen Verbrennungsmotor weist einen Brenner für den kontinuierlichen Durchgang der Motorabgase auf. Der Brenner besitzt eine Brennstoffinjektionseinrichtung mit verhältnismäßig niedrigem Druck zum Zerstäuben von Brennstoff für die Verbrennung in einer stark verunreinigten Atmosphäre, sowie eine Brennstoffsteuereinrichtung zum Einspeisen von Brennstoff in den Brenner in Abhängigkeit von Motorb etri eb sb e dingungen.
Die Erfindung bezieht sich auf Hilfs-Verbrennungseinrichtungen zur Verwendung bei Verbrennungsmotoren und insbes. auf Verbrennungsdarichtungen, die bei turboaufgeladenen Kolbenmotoren verwendet werden, und die einen genau gesteuerten Verbrennungsvorgang praktisch bei allen Motorbetriebsbedingungen ergeben.
Hilfs-Verbrennungseinrichtungen zur Verwendung mit Verbrennungsmotoren sind an sich bekannt. Insbesondere werden solche Verbrennungseinrichtungen mit Verbrennungsmotoren, z.B. turboaufgeladenen Dieselmotoren versehen, wobei die zur Verfügung stehende Energie der Motorabgase bei verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen nicht ausreicht, die den Turbolader antreibt, damit die gewünschte Turboladeraufladung erzielt wird, um die die Motorbelastung aufnehmende Kapazität aufrechtzuerhalten. Somit wird ein Hilfsbrenner vorgesehen, der die Energie der in den Turbolader eingeführten Abgase, bei diesen Bedingungen geringer Drehzahl liefert und damit den Turbolader zusätzlich antreibt, damit der gewünschte Aufladungsdruck erhalten wird.
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Bekannte VerbreimurLgseinriclitungerL erfordern die Einspeisung frischer Ladeluft in die Verbrennungseinrichtung, um eine Brennerflamme zu erhalten und aufrechtzuerhalten. Hierzu war es üblich, eine Bypass-Vorrichtung zum Nebenschließen eines Teils der komprimierten Ladeluft aus dem !Turbolader um den Motor herumzuführen und den Brenner in der Bypaß-Vorrichtung zweckmäßig zu positionieren. Der Turbolader ist so dimensioniert worden, daß überschüssige Ladeluft stets zur Verfügung steht, wobei Frischluft in den Brenner bei allen Bedingungen des Motorbetriebes zur Aufrechterhaltung einer Verbrennungsflamme eingespeist wird. Hierzu wird auf US-PS 3.048.005, 3.570.240 und 3.996.74-7 hingewiesen. Be: diesen Anordnungen werden jedoch unwirksame Mengen an Brennstoff im Brenner verbrannt, um den gewünschten hohen Energiewert der durch den Brenner strömenden Gase aufrechtzuerhalten. Ferner ist eine Sekundärzündung der Brennstoffrückstände in den Motorabgasen nicht möglich.
Bei anderen bekannten Verbrennungseinrichtungen ist versucht worden, einen Brenner in Serie mit den aus dem Motor austretenden Abgasen zu schalten. Auf diese Weise wird der Energiewert der Abgase zum zusätzlichen Antreiben des Turboladers aufgeladen, und Rückstände von unverbranntem Brennstoff in den Abgasen werden gezündet, um Rauch und Emissionen in der Einrichtung zu reduzieren. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei bekannten Einrichtungen das Zünden und Aufrechterhalten einer Flamme im Brenner insbes. in der stark belüfteten Abgasatmosphäre besonders sjawierig ist. Deshalb haben bekannte, in Serie arbeitende Verbrennungseinrichtungen die Zerstäubungsmethoden im Brenner verwendet, die die Zerstäubung von Brennstoff mit frischer Ladeluft erfordern, bevor ein Mischen mit Abgasen zur Aufrechterhaltung der Flamme vorgenommen wird. Hierzu wird auf die US-Patente 2.620.621, 2.633.698, 3-736.752, 3-849.980, 3-949-555, 3.980.894, 3.996.748, 4.004.414, 4.009,574 und 4.026.115 hingewiesen. Derartige Einrichtungen sind jedoch insoferne unerwünscht, als sie auch einen überdimensionierten Turbolader benötigen, um dauernd frische Ladeluft in den Brenner einzuführens damit die Verbrennungsflamme aufrechterhalten wird. Dieses kontinuierliche Hinzufügen von Ladeluft in den Brenner ergibt eineiBrennerbetrieb mit schlechter
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Brennstoffausnutzung war jedoch bisher deshalb notwendig, weil bekannte Einrichtungen nicht in der Lage waren, ohne Frischluft zu arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist, die Probleme und Nachteile der bekannten Vorschläge dadurch zu vermeiden, daß eine Einrichtung und eine Methode vorgeschlagen werden, um eine gesteuerte, brennstoffwirksame Verbrennung in einem in.Serienbetrieb arbeitenden Brenner auf- -jrechtzuerhalten, ohne daß das kontinuierliche Hinzufügen von frischer Ladeluft in den Brenner erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung ist eine Turboladerverbrennungseinrichtung gekennzeichnet durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 3. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Turboladerverbrennungseinrichtung nach der Erfindung weist einen Brenner auf, der in Serie zwischen die Auspuffrohrleitung eines Ladeluftmotors und die Antriebsturbine eines Turboladers geschaltet ist. Die Motorabgase strömen laufend durch den Brenner, bevor sie mit dem Turbolader in Verbindung kommen. Zweckmäßigerweise ist ein Ladeluft-Bypass-Ventil eingeschaltet, das den Nebenschluß eines Teiles des Ladeluftstromes um den Motor herum zum Auspuff system stromaufwärts in bezug auf den Brenner steuert, wenn die Bypass-Luft für den Verbrennungsvorgang erforderlich ist. Andererseits kann der Turbolader so ausgelegt sein, daß ein überschüssiger Ladeluftstrom, der.in Nebenschluß zum Motor fließt, zur Verfügung steht, und aufgrund des Motorluftstromverbrauches nicht zur Verfügung steht, wenn ein solcher Bypass-Fluß für den Brennerbetrieb nicht erforderlich ist.
Der Brenner'weist eine Brennstoffinjektionsvorrichtung auf, die eine axial gerichtete Brennstoffleitung zum Einspeisen eines Brennstoffstromes in eine zylindrisch geformte Injektordüse besitzt. Die Injektordüse weist eine Vielzahl von Strahlöffnungen auf, die sich im Winkel längs des Brennstoffstromes schneiden. Ein Teil der
Gase, /in den Brenner eingespeist werden, wird durch diese Strahldie
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öffnungen gerichtet und trifft auf den Brennstoffstrom auf, wodurch dieser aufgebrochen wird. Eine Vielzahl von tangential orientierten Drallöffnungen ist stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen angeordnet, und ein Teil der durch den Brenner geführten Gase wird durch die Drallöffnungen gerichtet, damit die Brennstoffpartikel innerhalb der Düse vor dem Einführen in eine Verbrennungskammer weiter zerstäubt und dispergiert werden.
Brennstoff wird in den Brenner in gesteuerter Weise über eine Brennstoff steuervorrichtung für den Brenner eingespe-ist, die den Brennst offdurchfluß im umgekehrten Verhältnis zu der Motordrehzahl und/ oder -belastung steuert. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoffsteuervorrichtung Mittel auf, die auf den Turbolader-Ladedruck ansprechen, damit verhältnismäßig große Brennstoffmengen in den Brenner eingespeist werden, wenn der Iadedruck niedrig ist. Auf diese Weise wird der Energiepegel der durch den Brenner strömenden Gase wesentlich erhöht, was wiederum den Ladedruck des Turboladers vergrößert, um den Brennstoffdurchfluß durch den Brenner zu reduzieren. Zweckmäßigerweise ist eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen, die den aus der Brennstoffinjektionsvorrichtung und dem Brenner beim Zurückschalten des Brenners austretenden Brennstoff reinigt, damit ein unerwünschtes Zusetzen und Verkleben verhindert wird.
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Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Turbolader-Verbrennungsanlage nach der Erfindung,
Jig. 2 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Längsschnitt durch die Verbrennungseinrichtung/nach Pig. I,
der Anlage
Pig. 3 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 3-3 der Pig. 2,
Pig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch die Brennstoffsteuerung der Verbrennungseinrichtung,
Pig. 5 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 5-5 der Pig. 4·, Pig. 6 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 6-6 der Pig. 4-, und
Pig. 7 eine graphische Darstellung des Brennstoffdurchflusses durch die Brennstoffsteuerung der Verbrennungseinrichtung nach den Figuren 4- bis 6.
Die (Purbolader-Verbrennungsanlage 10 nach der Erfindung ist in Pig. I in Verbindung mit einem turboaufgeladenen Verbrennungsmotor 12, z.B. einem turboaufgeladenen Dieselmotor dargestellt. Der Motor 12 weist einen Brennstoffeinlaß 13 und eine Ladeluft-Ansaugrohrleitung (Saugrohr) 14· auf, Brennstoff und Luft werden über den Einlaß 13 und das Saugrohr 14- in entsprechender Weise gemischt, damit das gewünschte Luft-Brennstoff-Gemisch für die Verbrennung im Motor 12 erzielt wird. Die in das Saugrohr eingespeiste Ladeluft ist Luft, die durch einen Luftfilter 18 geführt ist und die von einem Kompressor 20 eines Turboladers 22 auf Überatmosphärendruck komprimiert wird. Die komprimierte Ladeluft wird über eine entsprechende Rohrleitung 24·, die zweckmäßigerweise einen Nachkühler 26 zur Verringerung des Temperaturwertes der Ladeluft aufweisen kann, mit dem Saugrohr 14· gekoppelt.
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Die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches innerhalb des Motors 12 ergibt Abgase -verhältnismäßig hoher Temperatur. Diese Gase werden in einer Auspuffrohrleitung (Auspuffrohr ) 16 gesammelt und durch eine Rohrleitung 28 an eine Turbine 30 des Turboladers 22 abgegeben. Die Abgase treiben die Turbine 50 an, bevor sie über eine Auspuffleitung 32 ins Freie gelangen. In der Auspuffleitung 32 können in an sich bekannter Weise eine oder mehrere Verunreinigungen oder Geräusche vermindernde Einrichtungen 34- vorgesehen sein. Die umlaufende Turbine 30 ist mit dem Turboladerkompressor 20 durch eine gemeinsame Welle 36 gekoppelt, wobei die Turbine 30 den Kompressor 20 antreibt, um komprimierte Ladeluft für den Motor bereitzustellen.
Der Turbolader 22 ist vorzugsweise so dimensioniert, daß er an den Luftdurchflußbedarf des Motors bei maximalen Betriebsbedingungen angepaßt ist, ohne daß ein viel zu hoher Luftdurchfluß oder Ladedruck erzielt wird. Dies bedeutet, daß dann, wenn der Motor mit verhältnismäßig hoher Drehzahl und hoher Belastung betrieben wird, die volume-trischen Luftdurchfluß- und Ladedruck-Anforderungen des Motors zur Aufrechterhaltung der Drehzahl und der Belastung ein Maximum sind. Bei diesem Betriebszustand ist der Energiepegel der Auspuffgase, die aus dem Motor austreten, genügend haäi, um den Turbolader 22 anzutreiben, wobei der Turboladerkompressor 20 den notwendigen Luftdurchfluß und Ladedruck ergibt. Wenn die Motordrehzahl jedoch auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert abfällt, fällt der Energiepegel der Motorauspuffgase entsprechend ab. Der Energiepegel der Auspuffgase bei einer derartig niedrigen Motordrehzahl reicht nicht zum Antrieb des Turboladers aus, um den erforderlichen Kompressorladedruck zur Beibehaltung des Motordrehmomentes zu erzeugen. Deshalb weist die Verbrennungsanlage 10 nach der Erfindung eine Gasturbine zur Ergänzung des Energiepegels von Gasen auf, die zum Antrieb des Turboladers 22 bei geringen Motordrehzahlen eingespeist werden, wobei der Kompressorladedruck auf einem bestimmten Pegel bei niedrigen Motordrehzahlen gehalten wird, um die die Motorbelastung aufnehmende Kapazität aufrechtzuerhalten.
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Bei der Verbrennungsanlage 10 nach, der Erfindung übersteigt die volumetrische Luftdurchflußabgabe des Turboladers die Luftdurchflußkapazität des Motors, wenn der Motor bei verhältnismäßig geringer Drehzahl und/oder Belastung betrieben wird. Dies bedeutet, daß insbes. bei hohen Motordrehzahlen eine Ergänzung des Auspuffgasenergiepegels nicht erforderlich ist, weil der Turbolader 22 den Luftdurchfluß zum Motor etwa der vom Motor verbrauchten Menge angepaßt eingespeist wird. Wenn die Drehzahl jedoch abfällt, arbeitet die Verbrennungsanlage in der Weise, daß der Ladedruck des Turboladers aufrechterhalten wird, wobei Ladeluft in den Motor über die vom Motor verbrauchte Menge hinaus eingespeist wird.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Yerbrennungsanlage nach der Erfindung eine B;ypaßleitung 38 auf, die die Luftspeiseleitung 24 und die Auspuffleitung 28 miteinander verbindet, damit in gesteuerter Weise der überschüssige Teil der Ladeluft um den Motor 12 zur Auspuffleitung für die Ergänzung des Gasenergiepegels im Nebenschluß geführt wird, wie nachstehend erläutert wird. Ein Bypaß-Ventil 40 kann die Bypaß-Leitung 38 zum gesteuerten Öffnen und Schließen der Bypaß-Leitung für den Gasdurchfluß in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen unterbrechen. Bei einer Ausführungsform weist das Bypaßventil 40 ein Solenoid-Ventil auf, das in Abhängigkeit von der Position eines von einem Bedienenden gesteuerten Schalters 42 geöffnet und geschlossen wird und enthält ein Rückschlagventil 44, das den Durchgang von Auspuffgasen in der Auspuffleitung 28 durch die Bypaß-Leitung 38 zur Ladeluft-Speiseleitung 24 verhindert. Falls erwünscht, kann andererseits das Ventil 40 automatisch auf Motorparameter, z.B. die Motordrehzahl ansprechen. 3?erner kann Tsei einer anderen Ausführungsform der Erfindung der Solenoidteil des Bypaß-Ventiles weggelassen werden, wenn die Anlage so ausgelegt ist, daß überschüssige Luft, die über die Leitung 38 im Nebenschluß geführt wird, bei hohen Motordrehzahlen aufgrund des Motorluftdurchflußverbrauches nicht zur Verfügung steht.
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So
Die Verbrennungsanlage 10 nach, der Erfindung weist eine Zusatzoder Hilfs-Verbrennungseinrichtung 46 (Zusatz- oder Hilfsbrenner) auf, der in Keine mit der Auspuffleitung 28 stromabwärts in bezug auf die Bypaß-Leitung 38 eingeschaltet ist. Der Brenner 46 wird mit einem entsprechenden Brennstoff, z.B. Dieselkraftstoff, über die Brennstoffleitung 48 gespeist. Der Brennstoff wird im Brenner 46 mit hindurchströmenden Gasen gemischt, die die Auspuffgase und zur Verfügung stehende Ladeluft enthalten, welche durch die Leitung 38 im Nebenschluß geführt wird. Das resultierende Dampfgemisch weist ausreichende Mengen an Sauerstoff auf, wobei das Gemisch im Brenner 46 entzündbar ist, um die Temperatur der h-indurchströmenden Gase anzuheben und damit den Energiepegel der Gase zu erhöhen, die für den Antrieb der Turboladerturbine 30 bei Betriebsbedingungen mit geringer Motordrehzahl zur Verfügungstehen. Auf diese Weise wird der Ladedruck des Turboladerkompressors erhöht, um die Belastbarkeit des Motors bei verhältnismäßig hohem Pegel aufrechtzuerhalten.
Der Brenner 46 ist im einzelnen in lig. 2 gezeigt. Er weist einen zylindrischen Behälter 50 auf, der in Reihe mit der Auspuffleitung 28 angeordnet ist. Das stromaufwärts gelegene Ende des Behälters ist durch eine kegelstumpfförmige, konische Endkappe 52 verschlossen, die mit dem Behälter beispielsweise verschweißt ist, und die sich in Sichtung der Längsachse des Behälters erstreckt. Die konische Endkappe 52 ist in einem Gaseintritts- und -mischteil 53- cLes Behälters positioniert, so daß ein Gasmischspeieherraum für Auspuffgase und frische Ladeluft, die in den Brenner über eine in der Wand des Behälters in der Nähe der Endkappe 52 vorgesehene öffnung 54 eintritt, festgelegt wird. Die Auspuffgasleitung 28 besitzt einen Flansch 56, der z.B. mittels Schrauben 51 an clen Behälter 50 bei entsprechend ausgerichteter Öffnung 54- verbunden wird. Die Motorauspuffgase und vorhandene, im Nebenschluß geführte Ladeluft strömen zusammen durch die Leitung 28 und treten über-die Öffnung 54 in den Brenner 46 ein. Die konische Endkappe 52 verteilt die eintretenden Gase in der Weise, daß ein verhältnismäßig gleichförmiger Mischgasstrom über den Querschnitt des Behälters verteilt erhalten wird.
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Der größere Teil des Gasdurchflusses im Behälter 50 strömt in axialer Richtung längs des Behälters und in einen etwa zylindrischen Körper 58, der eine Verbrennungskammer 57 ausbildet. Wie gezeigt, ist der Körper 58 konzentrisch innerhalb des Behälters 50 über eine Vielzahl von Halterungen 59 aufgenommen, die um den Umfang des Körpers 58 versetzt sind, sowie durch eine ringförmige Abdichthalterung 60 am stromabwärts gelegenen Ende des Körpers 58. Die Auspuffgase strömen in axialer Richtung längs des äußeren Behälters 50 zwischen dem Behälter und dem Körper 58 und dann in den Körper 58 zur Verbrennungskammer 57 durch eine Reihe von Durchflußöff&ungen 62 hindurch, die am Umfang des Körpers 58 in dessen Längsrichtung ausgebildet sind. Die ringförmige Abdichthalterung 60 dient dazu, zu verhindern, daß Gase an dem Körper 58 vorbei strömen, ohne daß sie in die Verbrennungskammer gelangen. Das stromabwärts gelegene Ende des Körpers 58 ist offen und steht mit einer sich nach außen erweiternden Ummantelung 64 in Verbindung, die zwischen die Auspuffgasleitung 28 und das stromabwärts liegende Ende des Behälters eingesetzt ist.
Das stromaufwärts gelegene Ende des Körpers 58 ist im wesentlichen geschlossen, um Befestigung und Betrieb einer Brennstoffinjektordü-fse 66 zu vereinfachen. Insbesondere verjüngt sich das stromaufwärts gelegene Ende des Körpers 58 in radialer Richtung nach innen und bildet eine Wand 68 mit einem Sitz 70 und einer zentrischen Öffnung 72 zum Aufnehmen und Ausrichten einer Injektordüse 66. Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, weist die Düse 66 eine zylindrische oder becherförmige Schieberhülse 74- auf, deren eines Ende durch die zentrische Öffnung 72 hindurch aufgenommen ist und deren Längsachse mit den Längsachsen des Behälters 50 und des Körpers 58 ausgerichtet ist. Die Schieberhülse 74- besitzt einen peripheren Plansch 75, der in bezug auf die Wand 68 befestigt, z.B. verschweißt ist.
Brennstoff aus dem Brenner 46 wird über die Brennstoffleitung 48 in die Injektordüse 66 eingespeist. Wie dargestellt, besitzt das stromaufwärts gelegene Ende der Düse eine Wand 80 mit einer
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Öffnung 82, die ein Zumeßrohr 85 aufnimmt, welches im Ende der Brennstoffleitung 48 angeordnet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das Zumeßrohr 85 durch die öffnung 82 ein kurzes Stück in das hohle innere der Düse längs der Achse des Körpers 58. Der Innendurchmesser des Rohres 85 stellt eine Brennstoffzumeßmündung dar, durch die ein dünner Brennstoffstrom projiziert wird. Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Mündungsdurchmesser in der Größenordnung von etwa 0,75 mm, und der antreibende Brennstoffdruckabfall an der Düse ist verhältnismäßig gering, z.B. in der Größenordnung von etwa 50 bis 50 psi.
Wie in den Figuren 2 und 5 dargestellt, besitzt die stromaufwärts gelegene Endwand 80 der Injektordüse 66 eine Vielzahl von axial gerichteten, radial nach innen gewinkelten und einander schneidenden Gasstrahlöffnungen 85. Diese Öffnungen 85 sind im gleichen Winkel um das Zumeßrohr 85 herum angeordnet und ergeben Durchlaßkanäle für einen Teil der Gase, die durch den Brenner 46 strömen, um den Teil der Gase in Kontakt mit dem Brennstoffstrom zu richten. Die durch diese Strahlöffnungen 85 strömenden Gase schneiden sich etwas außerhalb des Endes des Brennstoffzumeßrohres 85. Auf diese Weise scheren die durch die Strahlöffnungen 85 strömenden Gase den Brennstoffstrom unmittelbar beim Verlassen des Zumeßrohres ab und brechen den Brennstoff in kleine Tröpfchen innerhalb des Düseninneren auf, so daß ein zerstäubter Nebel von Brennstoff und Gasen erhalten wird. Die durch die Düse strömenden Gase erteilen dem Brennstoffnebel eine axiale Geschwindigkeitskomponente, die dazu beiträgt, das Luft-Brennstoff-Gemisch gegen die Verbrennungskammer 57 weitgehend unabhängig von dem niedrigen Brennstoffleitungsdruck anzutreiben.
Eine Reihe von tangential verlaufenden Drall öffnungen 84 sind in der Injektordüse 66 unmittelbar stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen 85 ausgebildet. Diese öffnungen 84 sind auch in gleichem Winkel um die Düse herum angeordnet und ergeben Durchflußkanäle für einen anderen Teil der Gase, der durch den Brenner
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in die Düse strömt. Jede Öffnung 84 ist so ausgebildet, daß durch sie hindurchströmende Gase in die Düse etwa senkrecht zur Hauptaxialrichtung des Durchflusses und tangential in bezug auf den Düsenquerschnitt eintreten. Demgemäß geben die öffnungen 84 Gase in das Düseninnere ab, derart, daß die Turbulenz des Brennstoffgemisches aus Gas und Flüssigkeit erhöht und das Anhaften des flüssigen Brennstoffes an den Düsenwandflachen verhindert wird. Die kombinierten Effekte der Strahlöffnungen 85 und der Drallöffnungen 84 ergeben dabei ein durchwirbeltes, stark zerstäubtes Luft-Brennstoff -Gemisch, das aus der Injektordüse 66 als eine sich ausbreitende, konusförmige Wolke austritt. Die konische Gestalt wird durch eine radial nach außen verlaufende Abschrägung 87 verstärkt, die am Austrittsende der Düse vorgesehen ist.
Das Luft-Brennstoff-Gemisch innerhalb des Verbrennungskörpers 58 wird durch eine entsprechend betätigte Zündeinrichtung 86 gezündet, damit eine aufrecht haltbare Brennerflamme erzeugt wird. Die Verbrennung innerhalb des Brenners 46 erhöht die Temperatur der Gase, wodurch der Energiepegel der Gase erhöht wird, der durch den Brenner geführt wird, um den Energiepegel der Gase, die zum Antrieb des Turboladers 22 zur Verfügung stehen, zu erhöhen.
Brennstoff für den Motor 12 und den Brenner 46 wird einem Brennstoffvorrat 88 über eine Brennstoffpumpe 90 entnommen, wie in Jig. I gezeigt. Die Pumpe 90 speist Brennstoff durch ein Filter 89 in den Motor ein, und zwar entsprechend einer Motorbrennstoffsteuerung 92, z.B. einem Brennstoffinjektionssystem, und eine von einer Bedienungsperson gesteuerte Drossel 94·· Die Pumpe 90 führt Brennstoff ferner über das Euter 89 in den Brenner 46 entsprechend der Vorgabe der Brennstoffsteuerung 96 des Brenners ein, die eine stromaufwärts angeordnete Hilfspumpe 91» einen Durchflußregler 95 "UB-dein Absperrventil 98 besitzt. Bei der bevorzu-gten Ausführungsform der Erfindung spricht die Brennstoffsteuerung 96 des Brenners auf Motorbetriebsanzeigeparameter an, z.B. den Turbolader-Ladedruck, um die Brennstoffeinspeisung in den Brenner zu erhöhen, wenn der Ladedruck abzufallen beginnt. Somit ergibt der Brenner eine erhebliche Unterstützung des Motorauspuffgasenergiepegels, um den
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Turboladerbetrieb auf einer verhältnismäßig honen Drehzahl aufrechtzuerhalten, und verhindert damit ein unerwünschtes Anfallen der Motordrehmomentleistung.
Die Brennstoffsteuerung 96 des Brenners ist im einzelnen in den Figuren 4 "bis 6 gezeigt und weist einen Hauptventilkörper 100 auf, der längs der Brennstoffleitung 48 stromaufwärts in bezug auf den Brenner 46 eingeschaltet ist. Der Hauptventilkörper 100 besitzt eine in Längsrichtung verlaufende zentrische Bohrung 102, die am einen Ende mit einer ausgesparten Kammer 104 in Verbindung steht. Die Kammer 104 wird durch eine flexible Membran 106 verschlossen, die zwischen das eine Ende des Ventilkörpers 100 und eine Kappe eingeschlossen ist, die ferner eine ausgesparte Kammer 110 besitzt. Insbesondere ist die Kappe 108 auf dem Ventilkörper 100, z.B. durch Schrauben 112, befestigt, wobei die Kammern 104 und 110 auf entgegengesetzten Seiten der Membran 106 angeordnet sind. Im Betrieb ist die Kammer 110 dem Abgäbe-Ladedruck des Turboladerkompressors 20 über eine öffnung 114 und eine Leitung 116 ausgesetzt, die in die Abgabeseite des Kompressors eingeschlossen ist, und die Kammer wird dem Umgebungsdruck über eine Öffnung 118 ausgesetzt. Somit ist die Membran der Differenz zwischen dem Kompressorabgabedruck und dem Umgebungsdruck ausgesetzt und spricht durch entsprechende Verschiebung auf diese Differenz an.
Die Membran 106 ist zentrisch durch zwei entgegengesetzte Halteplatten 120 und 122 verstärkt, welche mit einem Ventilanschlag verbunden sind. Der Ventilanschlag 123 liegt gegen einen in Längsrichtung verlaufenden Ventilschaft 124 an, der sich durch die Kammer 104 und in die aentrische Bohrung 102 in Eingriff mit einem Trommelventil 126 erstreckt. Das Trommelventil 126 wird längs der zentrischen Bohrung 102 aufgenommen, um den Strömungsmitteldurchfluß zwischen einem Brennstoffeinlaßkanal 128, der in die Bohrung 102 eingeführt ist, und der Brennstoffleitung 48 stromabwärts in bezug auf den Ventilkörper 100, wie durch Pfeil 150 angedeutet, zu steuern. Der Durchgang von Brennstoff in die Kammer 104 wird durch einen Stöpsel 152 versperrt, der von dem Ventilstößel 124 aufgenommen wird. Ferner wird eine Feder 134 zwischen den Ventilkörper
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und die Halteplatte 120 eingesetzt, damit die gewünschte Vorspannung für den Ventilstößel 124 erzielt wird, und ein Anschlag 136 ist innerhalb der Kammer 110 ausgebildet, um die gewünschte Schwellwertstelle für die Ventilstößelbewegung zu erhalten.
Das Trommelventil 126 ist so geformt, daß es im wesentlichen unterschiedliche Brennstoffdurchflüsse in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Motors 12 ergibt. Das Trommelventil 126 weist eine zylindrische Welle auf, die drei kolbenähnliche Trommeln 138, 140 und 142 besitzt, welche gleitend in der zentrischen Bohrung 102 des Ventilkörpers aufgenommen und durch ausgesparte Teile 144 und 145 verringerten Durchmessers getrennt sind. Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, besitzt das Trommelventil 126 einen in axialer Richtung verlaufenden Ventilkanal 146, und die erste Trommel 138 ergibt eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 100 und dem Trommelventil. Die Aussparung 144 zwischen den Trommeln 138 und 140 weist eine relativ große radial verlaufende Öffnung 148 auf, die mit dem Brennstoffeinlaßkanal 128 ausgerichtet ist, wie in Pig. 5 gezeigt. Diese Öffnung 148 ist in Ausrichtung mit dem Brennstoffeinlaßkanal 128 während eines Motorbetriebes mit verhältnismäßig geringer Drehzahl und/oder Belastung vorgespannt, wie durch den Kompressorladedruck angezeigt wird, und zwar über die Membranfeder 134- und eine zweite Feder 1351 die zwischen das Trommelventil 126 und ein Rückschlagventil 150 in der zentrischen Bohrung 102 eingesetzt ist. Dies bedeutet, daß während dieser Betriebsbedingungen der Turbolader 22 normalerweise einen relativ niedrigen Kompressorabgabe-Ladedruck erzeugt. Dieser Abgabedruck in der Kammer 110 überwindet die Federvorsparmung an die Membran 106 nicht, wobei der Ventilstößel 124 durch die zweite Feder 135 so positioniert wird, daß die verhältnismäßig große Brennstofföffnung 148 in Ausrichtung mit dem Brennstoffeinlaßkanal 128 angeordnet wird. Wenn dies der Fall ist, gelangt ein verhältnismäßig großer Brennstoffstrom durch den Einlaßkanal 128, die Öffnung und den Kanal 146 des Trommelventils. Der Brennstoff strömt dann weiter durch die zentrische Bohrung 102 an dem Einweg-Rückschlagventil 150 vorbei zu der stromabwärts gelegenen Brennstoffleitung
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48 und wird an den Brenner 46 geführt. Die große Brennstoffmenge, die dem Brenner 46 zugeführt wird, ergibt eine ziemlich große Brennerflamme, die eine erhebliche Erhöhung des Energiepegels der Gase im Brenner ergibt. Auf diese Weise wird der Energiepegel der für den Antrieb des Turboladers 22 zur Verfugung stehenden Gase genügend erhöht, damit der Kompressorabgabe-Ladedruck und die Motorbelastungsfähigkeit vergrößert werden. Während dieser Motorbetriebsbedingungen wird der Ladedruckpegel genügend weit aufrechterhalten, wodurch genügend überschüssige Bypaß-Ladeluft für das Gemisch mit Auspuffgasen stromabwärts in bezug auf die Verbrennungsstelle in der Kammer 57 zur Verfügung steht, um eine ausreichende Einspeisung von Sauerstoff in den Brenner zu gewährleisten.
Bei einem Motorbetrieb mit verhältnismäßig hoher Drehzahl und/oder Belastung ist der Turbolader-Kompressorabgabedruck verhältnismäßig hoch. Bei dieser Bedingung bewirkt der Druck in der Kammer 110, daß die Membran 106 und der Ventilstößel 124 durch entsprechende Bewegung ansprechen und die Aussparung 145 zwischen den Trommeln 140 und 142 in Ausrichtung mit dem Brennstoffeinlaßkanal 128 bringen. Diese Aussparung 145 weist eine verhältnismäßig kleine radial verlaufende Brennstofföffnung 154 zur Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 128 und dem Trommelventilkanal 146 auf. Diese verhältnismäßig kleine Öffnung 154 vermindert somit den Brennstoffdurchfluß zum Brenner 46, um die Brennertemperatur auf einen gewünschten niedrigen Wert zu verringern. Auf diese Weise wird die Ergänzung des Energiepegels der Gase im Brenner während solcher Perioden, in denen der Motorbetrieb mit hoher Drehzahl und/oder Belastung verläuft, wesentlich verringert. Während solcher Perioden reicht der Sauerstoff pegel in den Motorauspuffgasen aus, um ein Andauern der Brennerflamme ohne Hinzufügung frischer. Bypaß-Ladeluft aufrechtzuerhalten wobei die gesamte Ladeluft direkt in den Motor 12 eingespeist werden kann. Bei der Ausführungsform mit Bypaß-Ventil 40 kann das Ventil während solcher Bedingungen des Motorbetriebes geschlossen sein, um einen Brennstoff sparenden Brennerbetrieb zu gewährleisten. In jedem Fall verhindert das Rückschlagventil 44 einen Rückfluß durch die Bypaß-Leitung 38.
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Die gesamten Brennstoffdurchflußeigenschaften der Brennersteuerung 96 sind graphisch in Fig. 7 dargestellt, wobei der Brennstoffdurchfluß gegenüber dem Kompressorabgabedruck aufgetragen ist. ¥ie in diesem Schema dargestelfc, positioniert die Brennstoffsteuerung dann, wenn der Kompressorabgabe-LaxLedruck verhältnismäßig gering ist, die größere Brennstofföffnung ±48 in Ausrichtung mit dem Brennstoff einlaßkanal 128, was einen verhältnismäßig hohen Brennstoffdurchfluß zum Brenner 46 ergibt, wie mit"A" angedeutet. In dieser Position ergibt der verhältnismäßig hohe Brennstoffdurchfluß eine verhältnismäßig hohe Brennertemperatur, und es wird der Energiepegel der hindurchströmenden Gase wesentlich unterstützt. Wenn der Ladedruck verhältnismäßig niedrig ist, ist der Sauerstoffpegel der Auspuffgase verhältnismßig gering. Bei diesem Betriebszustand Jedoch wird der Turbolader-Kompressor 20 so angetrieben, daß er einen überschüssigen volumetrischen Luftstrom durch die Bypaß-Leitung 38 zum Brenner 46 ergibt, damit eine Aufrechterhaltung der Brennerflamme gewährleistet ist.
Nimmt der Ladedruck zu, beginnt die zentrische Trommel 140 des Trommelventils 126 die Verbindung zwischen der größeren Brennstofföffnung 148 und dem Brennstoffeinlaß 128 zu schließen und die Verbindung zwischen der kleinen Brennstoff öffnung 154 und dem Brennstoffeinlaß 128 zu öffnen. Dies ergibt einen abnehmenden Bereich des Brennstoffdurchflusses, der durch 11B" in Fig. 7 gekennzeichnet ist. Dieser abnehmende Brennstoffdurchfluß bewirkt eine entsprechande Verringerung der Brennertemperatur. Diese Abnahme ist jedoch erwünscht, da eine geringere Energiepegelergänzung bei höheren Ladedrücken erforderlich ist. Ferner nimmt bei zunehmendem Ladedruck die Luftdurchflußkapazität des Motors zu, wobei die zur Verfügung stehende Bypaß-Luft zum Brenner verringert wird.
Nimmt der Kompressorladedruck weiter auf einen verhältnismäßig hohen Wert zu, steht die kleinere Brennstofföffnung 154 vollständig mit dem Brennstoffeinlaßkanal 128 in Verbindung. Dies ergibt einen noch geringeren Brennstoffdurchfluß zum Brenner,
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wie mit dem Bereich. "C" der Fig. 7 dargestellt ist. Dieser Brennstoffdurchfluß kann so programmiert werden, daß die Brennertemperatur auf einen gewünschten Wert reduziert wird, beispielsweise eine Zündflamme, wodurch die Temperaturdifferenz am Brenner von etwa 60° C auftritt, und in der Größenordnung von ca. 2,5 kg Brennstoff pro Stunde verbraucht wird. Wie vorstehend erwähnt, kann der Turbolader so ausgelegt sein, daß eine solche weitere Erhöhung des Ladedruckes so gewählt wird, daß die Motordrehzahl erhöht und letztlich die verfügbare Bypaß-Luft auf Null reduziert wird. Andererseits kann der Schalter 42 (Jig. 1) für das automatische oder manuelle Schließen des Bypaß-Ventiles 4-0 während dieses ganzen Bereiches des Brennstoff-Durchflusse s so programmiert werden, daß Bypaß-Luft daran gehindert wird, den Brenner 46 zu erreichen, und daß dadurch eine optimale Brennstoffausnutzung des Brennerbetriebes gewährleistet ist. Bei diesen hohen Ladedrücken ermöglicht der Auspuffgar-Sauerstoffgehalt zusammen mit der sehr guten Zerstäubung des Brennstoffs durch die Injektordüese 66 ein fortgesetztes Aufrechterhalten einer Brennerflamme, ohne daß Bypaß-Luft vorhanden ist.
Bei manchen Ausführungsformen nach der Erfindung kann es erwünscht sein, die Brennerflamme abzuschalten, wenn der Motor mit der ObBrsten Drehzahl oder in der Hahe der obersten Drehzahl betrieben wird. Auf diese Weise wird im Brenner kein Brennstoff verbraucht, selbst wenn eine Zündflamme aufrechterhalten wird. Diese Betriebsweise wird dadurch erreicht, daß die Brennstoffsteuerung 96 des Brenners (Pig. 4) so ausgelegt wird, daß die dritte Trommel 142 des Trommelventils 126 den Brennstoffdurchfluß durch den Brennstoffeinlaßkanal 128 schließt, wenn ein maximaler Kompressorabgabedruck erreicht wird. Wenn die Trommel 142 den Brennstoffdurchfluß absperrt, fällt der Brennstoffdurchfluß zum Brenner 46 rasch auf EuIl, wie durch den Bereich "D" in Fig. 7 gezeigt ist. Bei dieser Betriebsart arbeitet der Motor 12 als ein normaler turboaufgeladener Verbrennungsmotor ohne Ergänzung des Auspuffgasenergiepegels» Wenn der Kompressorabgabedruck abnimmt, und eine Abnahme der Motordrehzahl anzeigt, kann natürlich die kleinere Brennstoff öffnung 154 auf die Verbindung mit dem Brennstoff einlaßkanal 128 zurückgeführt werden, damit der
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Brennstoffdurchfluß zum Brenner wieder aufgenommen wird. Wenn dies der Fall ist, wird die Zündeinrichtung 86 zur Wiederherstellung einer Brennerflamme verwendet.
Die Brennstoffsteuerung 96 des Brenners weist ein automatisches oder selbsttätiges Breniistofflei-*tungsreinigungssystem zum gesteuerten Austreiben von Brennstoff aus der Brennstoffleitung 48 und der Injektordüse 66 auf. Auf diese Weise bewirken hohe Temperaturen, die in der Nähe des Brenners 46 vorhanden sind, kein Versperren oder Verlegen der Brennstoffleitung oder der Injektordüse, wobei der Brennstoffdurchfluß zum Brenner sichergestellt ist, wenn dies erwünscht ist. Insbesondere weist das Reinigungssystem einen Durchflußkanal 156 auf, der im Ventilkörper 100 und in der Kappe 108 ausgebildet ist, und der sich zwischen der Kammer 110 und einer verhältnismäßig großen iüllkammer 158, welche im Hauptventilkörper 100 ausgebildet ist, erstreckt. Frische Ladeluft, die in de Kammer 110 zur Steuerung des Trommelventils eingeführt wird, dient zur Druckaufladung der Füllkammer 158. Ein Teil dieser frischen Ladeluft strömt durch den Durchströmkanal 156 in die Kammer 158, um die Kammer druckaufzuladen. Ein Rückschlagventil 160 im Kanal ermöglicht diesen fiasdurchfluß, bis der Druck auf beiden Seiten des Rückschlagventiles gleich hoch wird. Wenn der Kompressorentladedruck abfällt, bleibt natürlich die Auffüllkammer 158 druckaufgeladen.
Die Auffüllkammer 158 steht mit der zentrischen Bohrung 102 des Ventilkörpers stromabwärts in bezug auf das Rückschlagventil 160 über ein Tellerventil 162 in Verbindung. Das Tellerventil 162 besitzt einen Stößel 164, der gleitend in einem Kanal 166 aufgenommen wird, welcher zwischen der zentrischen Bohrung 102 und dem Brennstoffeinlaßkanal 128 in Verbindung steht, ^as Ventil 162 weist ferner einen Ventilkopf 170 zum Schließen der Auffüllkammer 158 auf, und ein Teil 172 mit verringertem Querschnitt zwischen dem Kopf 170 und dem Stößel 164 gestattet den freien Brennstoffdurchfluß durch die zentrische Bohrung 102, wenn die Auffüllkammer geschlossen ist. Wenn jedoch der Brennstoffdruck in dem Einlaßkanal 128 fällt, z.B., wenn der Brenner stillgesetzt wird, fällt
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der Brennstoffdruck, der auf das Tellerventil 162 einwirkt, durch, den Kanal 166, wobei das Tellerventil 162 durch den Druck innerhalb der Auffüllkammer geöffnet wird. Wenn der Brennstoffdurchfluß zum Brenner 46 unterbrochen wird, z.B. durch Betätigung des Schalters 42, um das Absperrventil 98 (I1Xg. 1) zu schließen, wird das Tellerventil 162 geöffnet. Dies ermöglicht, daß frische Ladeluft in der Auffüllkammer 158 durch die zentrische Bohrung 102 und die Brennstoffleitung 48 entweichen kann, damit Brennstoff aus der Brennstoffleitung und der Injektordüse 66 gereinigt wird. Dies ist insbesondere wichtig, damit ein Verkleben und Verlegen der Brennstoffleitung und der Injektordüse trotz der verhältnismäßig hohen Temperatur in der Nähe des Brenners vermieden wird.
Der Motor 12 einschließlich des Turboladerbrennersystems 10 nach Fig. 1 arbeitet in folgender Weise. Der Motor 12 wird in üblicher Weise angelassen und kann als herkömmlicher Eurboaufgeladener Motor ohne Zünden des Brenners 46 betrieben werden. Wenn es erwünscht ist, den Kompressor-Ladedruck auf einem vorbestimmten Schwellwertpegel
zu halten, um die Motordrehmomentleitung bei niedrigen Motordrehzahlen aufrechtzuerhalten, wird der Motor bei niedriger Belastung beschleunigt, damit ein wesentlicher Ladedruck bei oder in der Nähe des Schwellwertes erzeugt wird und damit ein wesentlicher Motorluftdurchfluß erreicht wird. Dann wird die Brennstoffsteuerung 96 des Brenners so beaufschlagt, daß Brennstoff in dem Brenner 46 in Abhängigkeit von dem vorhandenen Ladedruck eingespeist wird, und die Zündeinrichtung 86 wird zum Zünden einer Brennerflamme verwendet. An dieser Stelle wird der Brennerbetrieb automatisch in Abhängigkeit von dem Kompressor-Ladedruck fortgesetzt, damit der gewünschte zusätzliche Antrieb des Turboladers erreicht wird. Falls erwünscht, kann der Brenner 46 auch bei hohen Ladedrücken abgeschaltet werden.
Beispielsweise können Vorspannung und Dimensionierung der Brennstoffsteuerung des Brenners gegenüber der vorbeschriebenen Ausführungsform geändert werden, um ein beliebiges gewünschtes Druckansprechen zu erzielen, oder um ein Ansprechen auf andere, den Motorbetrieb anzeigende Parameter zu erhalten..
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Claims (1)

  1. 2.11.1978 Vi/He -J& - G/p 9592
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    Patentansprüche:
    Vei^breimungseinriclitung für eine Brennkraftmaschine mit eine:1! durch Auspuffgase angetriebenen Turbolader, der korrprimierte Ladeluft an die Kraftmaschine gibt;,
    gekennzeichnet durch einen Brenner zwischen Brennkraftmaschine und ■!Turbolader sum Hindurchleiten von Motorauspuffgasen, eine Vorrichtung zum steuerbaren Einspeisen von Brennstoff in den Brenner,
    eine Brennstoffinjektionsvorrichtung . zum Zerstäuben des den Brenner zugeführten Brennstoffes, um einen Brennerbetrieb mit andauernder Verbrennung des Brennstoffes zu ermöglichen und den Energiepegel der durch den Brenner strömenden Gase, aufrechtzuerhalten, und
    eine Einrichtung zum selektiven und intermittierenden ITebenscliließen eines Teiles des Turboladerladeluftstromes z.ur Brennkraftmaschine in den Brenner in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraf tmaschiiie.
    2. Verbrermungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner in Serie in eine Aaspuffleitungsanordnung eingeschaltet ist, die zwischen Brennkraftmaschine und Turbolader eingeschaltet "ist., und daß die Β^φass-Vorrichtung mit der Leitungsanordnung stromaufwärts in bezug auf den Brenner gekoppelt ist, uti Bypassluft mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf den Brenner zu mischen.
    5» Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dar Brenner eine Vorrichtung zum weiteren Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen aufweist.
    4. Verbreixaungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffinjektionsvorrichtung den der in den Brenner eingeführten Brennstoff unter Verwendung der durch den Brenner strömenden Gase zerstäubt.
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    BAD ORIGINAL
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    y. Verteilungseinrichtung n.acn Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet;, daß der Brenner eine Vorrichtung zum. Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf die Brennstoffinjektionsvorrichtung aufweist.
    G. Verbrerjamigseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder J, dadurch ;;3*:ennzeichne'i;, daß der Brenner ein Gehäuse axt einem darin angeordneten Hantel- " eine Verbrennungskammer definiert, und einen Gasointriütsteil, der Auspuffgase und Bypass-Luft aufnimmt und diese regen die Verbrennungskammer richtet, aufweist, wobei die Brennstoff injektionsvorrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Gassintrittsteiles angeordnet ist.
    7. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff injektionsvorrichtung eine zylindrische Düse mit einem Brennstoffeintrittsende und einem in die Vsrbrennungskamiaer mündenden Austrittsende aufweist, daß die Brennstoffspeisevorrichtung einen Brennstoffstrom in das Düsenointrittsende in Richtung der Längsachse der Düse richtet, daß die Düse an ihrem Eintrittsende eine Vielzahl von in axialer HicLtiui;" verlaufenden und radial nach innen im Winkel angeordneten G-jiSotraiilöffnun^en besitzt, durch die ein Teil des Brenner^asdurclii'lusses scrönt und den Brennstoff ström schneidet, damit der Strom unter i'u.rbulenz auf^ebrocnen wird, und daß^ine Vielzahl von tanjential orientierten Gaswirbelöffnungen stromabwärts in bezug auf die Stralilöffnungen vorgesehen sind, un einen weiteren Teil des BrennergasdurchflLisses durchzulassen, und damit den Brennstoffstrom weiter aufzubrechen, wobei der kombinierte Gasfluß eine im wesentlichen zerstäubte Gas-Brennstoff-Wolke erzeugt, die in die Verbrermun^skasmier mit airialen und in öinfangsrichtung verlaufenden Gescliwindigkeitskomponenten ge±chtet ist.
    3. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dais die Düse an ihrem Eintrittsende eine Wand aufweist, daß der Brennstoff durch, eine zentrische, in der Wand ausgebildete öffnung zugeführt wird, und daß die Strahlöffnungen in der Wand in Umfangsrichtung um die zentrische Öffnung ausgebildet sind.
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    0»- Verbremiuiigseinricht-an.\· nach Anspruch ο, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzuführvorrichtung ein BrennstoffzumeBrohr aufweist, das durch die in der Wand ausgebildete sem;rische Öffnung aufge;.io:'iaen wird, und das etwas oberhalb des Schnittpunktes des Gasdurchflusses durch die Strahlöffnungen endet.
    10. Veröremrangseinrichtunr.: nach Anspruch 7, dadurch gekennzeic".i:-j.ri;, daß das Austrittsende der Düse einen Austrittsteil nit zunehmenden InnendurcinessGr besitzt, wobei die Gas-Brennstoff-Wolke, die die Düse verlädt, eine sich erweiternde konische Gestalt annimmt.
    11. Verteilungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3·, dadurch gekennzeichnet, da?) die Brennstoffspeisevorrichtung eine Brennstoffquelle, eine Vorrichtung, die Brennstoff aus der Brennstoffquelle pumpt, und eine Brennstoffsteuerung für den Brenner zur Veränderung der Brennstoffeinspeisung in den Brenner in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Belastung der Kraftmaschine aufweist.
    12. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, da£ die Brennstoffsteuerung eine Vorrichtung aufweist, die auf die Kraftmaschinendrehzahl und -belastung anspricht, mn die Brennstoffeinspeisung in den Brenner mit zuneiraender Drehzahl- und Belastung der Kraftmaschine zu reduzieren.
    12.. Verbrennungseinrichtung nach Anspr-uch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffsteuerung eine Vorrichtung aufweist, die auf den Ladeluftdruck anspricht, um die Brennstoffeinspeisung in den Brenner mit zunehmenden Druck zu reduzieren.
    1-Ί-. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung eine Vorrichtung zur Veränderung der Einspeisung des Brennstoffes in den Brenner in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine aufweist, und so betätigbar ist, daß sie die Brennstoffeinspeisung in den Brenner bei bestimmten Bedingungen des Kraftmaschinenbetriebes sperrt, wobei der Brennerbetrieb beendet wird, und daß eine Vorrichtung vorgesehen wird, die den Brennstoff vom Brenner und der Brennstoffinjektionsvorrichtung reinigt, wenn die Brennstoffeinspeisung in den Brenner gesperrt wird.
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    15- Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Einrichtrung eine Bypass-Leitung und ein Birpass-Ventil zum Öffnen und Schließen der Bypass-Leitung für den Ladeluftstrom aufweist, wobei das Ventil auf die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen anspricht, um bei mindestens einigen Bedingungen des Brennerbetriebes zu schließen.
    15. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbolader so ausgelegt ist, daß einen Ladeluftstroin ergibt, der dem Bedarf des Iüraftraaschinenluftstromverbrauches bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen der Kraftmaschine angepaßt ist, v/obei die Ladeluft zum ITebenschließen durch die Bypass-Einrichtung während des Kraftmaschinenverbrauches nicht zur Verfugung steht, wenn die Kraftmaschine mit verhältnismäßig hoher Drehzahl betrieben wird, und wobei die Bypass-Einrichtung ein Prüfventil aufweist, um einen Durchfluß von Auspuffgasen zu verhindern.
    17. Verbrennungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem durch Auspuffgase angetriebenen Turbolader, der komprimierte Ladeluft für die Kraftmaschine abgibt, gekennzeichnet durch einen Brenner zwischen Brennkraftmaschine und Turbolader zum Hindurchleiten von Motorauspuffgasen,
    eine Vorrichtung zum steuerbaren Einspeisen von Brennstoff in den Brenner im umgekehrten Verhältnis zu Drehzahl und Belastung der Kraftmaschine,
    eine Brennstoffinjektionsvorrichtung zum Zerstäuben des Brennstoffes, der in den Brenner eingeführt wird, um den Brennerbetrieb mit aufrechterhaltener Verbrennung des Kraftstoffes zu ermöglichen und den Energiepegel der durch den Brenner strmenden Gase zu unterstützen,
    eine Einrichtung zum selektiven ITebenschließen eines Teiles der Turboladerladeluft um die Kraftmaschine zum Brenner während eines Kraftmaschinenbetriebes mit verhältnismäßig geringer Drehzahl und Belastung, und
    eine Reinigungsvorrichtung, die auf den Druck des Brennstoffes anspricht, der in den Brenner eingeführt wird, um den Brennstoff aus dem Brenner und der Brennstoffinjektionsvorrichtung zu reinigen, wenn der Brennstoffvorrat in den Brenner abgeschaltet ist.
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    18. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner in Eeihe in der Auspuffleitungsanordnung geschaltet ist, die zwischen Kraftmaschine und !Turbolader eingeschaltet ist, wobei die Bypass-Vorrühtung mit der Leitungsanordnung stromaufwärts in bezug auf den Brenner so gekoppelt ist, daß Nebenschlußluft mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf den Brenner gemischt wird.
    19. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine Vorrichtung zum weiteren Mischen von Bypass-Luftstrom mit Auspuffgasen aufweist.
    20. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffinjektiongsvorrichtung den Brennstoff zerstäubt, der dem Brenner unter Verwendung der durch den Brenner strömenden Gase zugeführt wird.
    21. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine Vorrichtung zum Zumischen von Bypass-Luftstrom mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf die Brennstoffing ekt i onsvorri chtung aufwei st ."
    22. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Mantel aufweist, der eine Verbrennungskammer bildet, und daß ein Gaseintrittsteil vorgesehen ist, der Auspuffgase und Bypass-Luftstrom aufnimmt und diese gegen die Verbrennungskammer richtet, wobei die Brennstoffinjektionsvorrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Gaseintrittsteiles angeordnet ist.
    2j. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffinjektionsvorrichtung eine zylindrische Düse mit einem Brennstoffeintrittsende und einem Austrittsende aufweist, das in die Verbrennungskammer mündet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung einen Brennstoffstrom in das Düseneintrittsende etwa in Richtung der Längsachse der Düse richtet, daß die Düse an ihrem Eintrittsende eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial nach
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    innen gewinkelten Gasstrahldüsen aufweist, durch die ein Teil des Verbrennungsgasdurchflusses strömt und sich am Brennstoffstrom schneidet, um den Strom in turbulenter Weise aufzubrechen, und daß eine Vielzahl von tangential orientierten Gaswirbelöffnungen stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen vorgesehen ist, um einen weiteren Teil des Gasflusses der Verbrennungsvorrichtung hindurchzuführen, um den Brennstoffstrom weiter aufzubrechen, wobei der kombinierte Gf-Tluß eine weitgehend zerstäubte Gas/Brennstoffwolke erzeugt, axe in die Verbrennungskammer mit axialen und Umfangskomponenten der Geschwindigkeit gerichtet ist.
    24·. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse an ihrem Eintrittsende eine Wand aufweist, daß der Brennstoff durch eine zentrische, in der Wand ausgebildete Öffnung eingespeist ist, und daß die Strahlöffnungen in der Wand in Umfangsrichtung längs der zentrischen Öffnung ausgebildet si*. 1.
    25- Verbrennungseinrichtung nach Anspruch. 24, daß die Brennstoffspei se vorrichtung ein Brennstoffzumeßrohr aufweist, das durch die zentrische, in der Wand ausgebildete Öffnung aufgenommen ist und geringfügig stromaufwärts in bezug auf die Schnittstelle des Gasdurchflusses durch die Strahlöffnungen endet.
    26. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch. 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende der Düse einen Austrittsteil vergrößerten Innendurchmessers aufweist, wobei die aus der Düse austretende Gas/Brennstoffwollte eine sich erweiternde konische Gestalt annimmt.
    27. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch. 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff steuervorrichtung eine Vorrichtung aufxtfeist, die auf den Lade luftdruck anspricht, um die Einspeisung von Brennstoff in die Verbrennungsvorrichtung mit zunehmendem Druck zu laden.
    28. Verbrennungs einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Vorrichtung eine Bypass-Hebenleitung und ein Bypass-Ventil zum Öffnen und Schließen der Bypass-Leitung aufweist,
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    iim einen Teil des Ladeluftstromes an der Kraftmaschine vorbei in die Verbrennungsvorrichtung nebenzuschließen.
    29. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbolader so ausgelegt ist, daß er einen Ladeluftstrom ergibt, der dem Kraftmaschinenluftstromverbrauch bei Kraftmaschinenbetrieb mit verhältnismäßig hoher Drehzahl angepaßt ist, wobei die Ladeluft zum ITebenschließen durch die Bypass-Torrichtung aufgrund des KraftmaschJiEnverbrauches zur Verfugung steht, wenn die Kraftmaschine bei verhältnismäßig hoher Drehzahl betrieben wird, und wobei die Bypass-Vorrichtung ein Prüf ventil aufweist, um eien Auspuffgasfluß durch sie hindurch zu verhindern.
    30. Verbrennungseinrichtung in einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Turbolader, der durch Auspuffgase angetrieben ist, um komprimierte Ladeluft an die Kraftmaschine zu liefern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbrennungsvorrichtung zwischen Kraftmaschine und Turbolader gekoppelt ist, um die Auspuffgase hindurchzufuhren,
    daß eine Vorrichtung Brennstoff in die Verbrennungsvorrichtung in gesteuerter Weise zuführt,
    daß eine Brennstoff injektionsvorrichtung zum Zerstäuben des in die Verbrennungsvorrichtung eingespeisten Brennstoffes unter Verwendung von durch den Brenner strömenden Gasen vorgesehen ist, um einen Brennerbetrieb mit andauernder Verbrennung des Brennstoffes zu erzielen und damit den Energiepegel der durch die Verbrennungsvorrichtung strömenden Gase zu unterstützen,
    daß die Brennst of f injektionsvorrichtung eine zylindrische Düse mit einem Brennstoffeintrittsende und einem Austrittsende aufweist, das in eine im Brenner ausgebildete Verbrennungskammer mündet, daß die Speisevorrichtung einen Brennstoffstrom in das Düseneintrittsende etwa in Richtung der Längsachse der Düse richtet, wobei die Düse an ihrem Eintrittsende eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial nach innen im Winkel angeordneten Gasstrahlöffnungen besitzt, durch die ein Teil des Brennergasflusses strömt und den Brennstoffstrom schneidet, sowie ihn in turbulenter Weiseaufbricht, daß eine Vielzahl von in tangentialer Richtung orientierten Gaswirbelöffnungen stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen
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    angeordnet sind, um einen weiteren 1DeIl des Verbreimungsgasflusses hindurchzuleiten und den Brennstoffstrom weiter aufzubrechen, wobei der kombinierte Gasfluß eine weitgehend zerstäubte Gas-Brennstoff-•Jolke erzeugt, die in die Verbrennungskammer mit axialen und LfcifangskOiüponenten der Geschwindigkeit gerichtet ist, und daS eine Vorrichtung zum selektiven und intermittierenden riebensciiließen eines Teiles des Turbolaaer-Ladeluftstromes um die Kraftmaschine zum Brenner in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Kraftmaschine.
    31. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbrennungsvorrichtung in Seihe mit der Auspuffleitungε anordnung gekoppelt ist, die zwischen Kraftmaschine und Turbolader eingeschaltet ist, wobei die Bypass-Vorrichtung mit der Leitungsanordnung stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung zum Mischen von Bypass-Luftstrom mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung gekoppelt ist.
    J2. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 31? dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung eine Vorrichtung zum weiteren Mischen von Hebenschlußluftstrom mit Auspuffgasen aufweist.
    33· Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 3O5 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Mantel aufweist, der die Verbrennungskammer bildet, und daß ein Gaseintrittsteil Auspuffgase und Bypass-Luftstrom aufnimmt und sie gegen die Verbrennungskammer richtet, wobei die Brennstoff-Injektionsvorrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Gaseintrittsteiles angeordnet ist.
    34. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30* dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Wand an ihrem Eintrittsende besitzt, daß der Brennstoff durch eine zentrische in der Viand ausgebildete Öffnung eingespeist wird, und daß die Strahlöffnungen in der Wand in Umfangsrichtung um die zentrische Öffnung herum ausgebildet sind.
    35. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 3^N dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffgspeisevorrichtung ein Brennstoffzumeßrohr
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    aufweist, das durch die zentrische Öffnung aufgenommen wird, die in der Wand ausgebildet ist, und etwas stromaufwärts in bezug auf die Schnittstelle des Gasflusses durch die Strahlöffnungen endet.
    JS. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende der Düse ein Austritosteil zunehmenden Innendurchmessers besitzt, wobei die Gas/Brennstoffwolke, die aus der Düse austritt, eine Verbreiterung etwa konischer Gestalt annimmt .
    37. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die ßrennstof£speisevorrichtung eine Ventilvorrichtung besitzt, die auf den Turboladerladeluftdruck anspricht, um Brennstoff in veränderlicher Weise in den Brenner umgekehrt proportional zu der Betriebsdrehzahl .und -belastung der Kraftmaschine einzuspeisen.
    38. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die auf den Ladeluftdruck anspricht, um die Einspeisung von Brennstoff in den Brenner mit zunehmendem Druck zu reduzieren.
    39· Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung eine Vorrichtung zur Veränderung der Brennstoffeinspeisung in die Verbrennungsvorrichtung in Abhängigkeit von Eraftmaschinenbetriebsbedingungen aufweist, wobei die Speisevorrichtung so betrieben wird, daß sie eine Brennst offeinsp ei sung in die Verbrennungsvorrichtung bei vorbestimmten Bedingungen des Kraftmaschinenbetriebes sperrt, wodurch der Betrieb der Verbrennungsvorrichtung stillsteht, und daß eine Vorrichtung zum Reinigen des Brennstoffes aus der Verbrennungsvorrichtung und der Brennst off injektionsvorrichtung vorgesehen ist, x^renn die Brennstoff einspeisung in die Verbrennungsvorrichtung abgeschaltet ist.
    40. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypass-Vorrichtung eine Bypass-leitung und ein Bypass-Ventil zum Öffnen und Schließen der Bypass-Leitung für den
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    Ladeluftstrom aufweist, wobei das Ventil auf Kxaftmaschinenbetriebsbedingungen anspricht, um wenigstens bei einigen Bedingun-gen des Betriebes der Verbrennungsvorrichtung zu schließen.
    41. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Tur&ader so ausgelegt ist, daß er einen Ladeluftstrom ergibt, der dem Kraftmaschinenluftstromverbrauch bei einem Betrieb mit verhältnismäßig hohen Motordrehzahlen angepaßt ist, wobei die Ladeluft ζτ1" ;benschließen durch die Bypass-Vorrichtung aufgrund des Kraftraaschinenverbrauches nicht zur Verfugung steht, wenn die Kraftmaschine bei verhältnismäßig hoher Drehzahl arbeitet, und wobei die Bypass-Vorrichtung ein Prüfventil aufweist, um das Eindurchströmen von Auspuffgasen zu verhindern.
    42. Verbrennungsfccaftmaschine mit einem durch Auspuffgase aus
    der Kraftmaschine betriebenen Turbolader zur Erzielung komprimiertor Ladeluft für die Kraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Verbrennung,· vorrichtung, die zwischen Kraftmaschine und Turbolader eingeschaltet ist, um Kraftmasciiinenauspuffgase hindurchzuleiten, eine Vorrichtung zum steuerbaren Einspeisen von Brennstoff in die Verbrennungsvorrichtung, eine Breimstoff-Injektionsvorrichtung zum Zerstäuben des Brennstoffes, der in die Verbrennungsvorrichtung eingespeist wird, damit der Betrieb der Verbrennungsvorrichtung mit beibehaltener Verbrennung des Brennstoffes ermöglicht wird, um den Energiepegel der durch die Verbrennungsvorrichtung strömenden Gase zu unterstützen,und eine Vorrichtung zum selektiven und intermittierenden Nebenschließen eines Teiles der Turbolader-Ladeluft in die Kraftmaschine in Abhängigkeit von den Kraftmaschinenbetriebsbedingungen.
    43. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung in Serie in der Auspuff leitungsanordnung geschaltet ist, die zwischen Kraftmaschine und Turbolader eingeschaltet ist, und daß die Bypass-Vorrichtung mit der Leitungsvorrich-tung stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung zum Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung gekoppelt ist.
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    44. Verbrennimgskraftmas chine nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung eine Vorrichtung zum weiteren Zumischen von Bypass-Luft mit den Auspuffgasen aufweist.
    45· Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekenn-i zeichnet, daß die Brennstoff-Injektionsvorrichtung den in die Verbrennungsvorrichtung eingeführten Brennstoff unter Verwendung der durch die Verbrennungsvorrichtung strömenden Gases zerstäubt.
    4G. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennst of fin j ekti ongsvorrichtuiig eine zylindrische Düse mit einem Brennstoffeintrittsende und einem Austrittsende aufweist, das in eine Verbrennungskammer mündet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung einen Brennstoffstrom des Düseneintrittsendes etwa in Sichtung der Längsachse der Düse richtet, daß die Düse am Eintrittsende eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial nach innen gewinkelten Gasstrahlöffnungen besitzt, durch die ein Teil des Verbrennungsgasflusses strömt und am Brennstoffstrom schneidet, damit der Strom in turbulenter Weise aufgebrochen wird, und daß eine Vielzahl von tangential orientierten Gäwirbelöffnungen stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen vorgesehen sind, um einen weiteren Teil des Gasflusses der Verbrennungsvorrichtung hindurchzulassen, damit der Brennstoffstrom weiter aufgebrochen wird, xvobei der kombinierte Gasfluß eine weitgehend zerstäubte Gas/Brennstoffwolke erzeugt die in die Verbrennungskammer mit axialen und Umfangskompo^enten der Geschwindigkeit gerichtet wird.
    47. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung ein Brennstoffzumeßrohr aufweist, das durch eine zentrische Öffnung aufgenommen wird, die irjeiner Wand am Eintrittsende der Düse ausgebildet ist, und etwas oberhalb der Schnittstelle des Gasdurchflusses durch die Strahlöffnungen endet.
    48. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffsteuervorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die auf den Ladeluftdruck anspricht, um die Einspeisung von Brennstoff in die Verbrennungsvorrichtung mit zunehmendem Druck zu redu-
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    4-9. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff speisevorrichtung eine Vorrichtung zur Veränderung der Brennstoffeinspeisung in die Verbrennungsvorrichtung in Abhängigkeit von Kraftmaschinellbetriebsbedingungen aufweist, daß die Speisevorrichtung so betätigbar ist, daß die Brennstoffeinspeisung in die Verbrennungsvorrichtung bei vorbestimmten Bedingungen des Kraftmaschinenbetriebes abgeschaltet wird, wobei dor Betrieb der Verbremungsvorrichtuiig beendet wird, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die den Brennstoff aus der Verbrennungsvorrichtung und der Brennstoffinjektionsvorrichtung reinigt, wenn die Brennstoffeinspeisung in die Verbrennungsvorrichtung abgeschaltet ist.
    50. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Vorrichtung eine Bypass-Leitung und ein Bypass-Ventil zum Öffnen und Schließen der Bypass-Leitung für den Lade luft strom aufxveist, wobei das Ventil auf Kraftnaschinenbetriebsbedingungen anspricht, um für wenigstens einige Bedingungen des Verbrennungsbetriebes zu schließen.
    51. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4-2, dadurch gekennzeichnet, daß der 'Turbolader so ausgelegt ist, daß er einen Ladeluftstromfluß ergibt, der den Kraftmaschinenluftstromverbrauchbedarf bei Betrieb der Kraftmaschine mit verhältnismäßig hoher Drehzahl angepaßt ist, wobei die Ladeluft zum Nebenschließen durch die Byp as s i-Vor richtung aufgrund des Maschinenverbrauches nicht zur Verfugung steht, wenn die Kraftmaschine bei verhältnismäßig hoher Drehzahl arbeitet, und daß die Bypass-Vorrichtung ein Prüfventil aufweist, das den Durchfluß von Auspuffgasen verhindert.
    52. Verbrennungskraftmaschine mit einem Turbolader, der von Auspuffgasen aus der Kraftmaschine angetrieben wird, um komprimierte Ladeluft aus der Kraftmaschine zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine Verbrennungsvorrichtung, die zwischen Kraftmaschine und Turbolader zum Hndurchleiten von Kraftmaschinenauspuffgasen eingeschaltet ist, eine Vorrichtung zum steuerbaren Einspeisen von Brennstoff in die Verbrennungsvorrichtung, eine Brennst off injektionsvorrichtung zum Zerstäuben des Brennstoffes, der in die Verbrennungsvorrichtung
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    eingespeist wird, wobei Gase verwendet v/erden, die durch die Verbrennungsvorrichtung strömen, damit ein Betrieb dei* Verbrennungsvorrichtung rait anhaltender Verbrennung des Brennstoffes zur Unterstützung des Energiepegels der durch, die Ve rbreimungs vor richtung strömenden Gase unterstützt wird, wobei die Brennstoffinjektiongsvorrichtung eine bechorf örmige Düse mit einem Brennstoff eintrittsende und einen verhältnismäßig offenen Austrittsende aufweist, das in -eine in der Verbrennungsvorrichtung ausgebildete Verbrennungskammer mündet, wobei die Speisevorrichtung einen Brennstoffstrom in das Düseneintrittsende etwa in Sichtung der Längsachse der Düse richtet, und die Düse an ihrem Eintrittsende eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial nach innen gewinkelten Gasstrahlöffnungen besitzt, durch die ein Teil des Gasflusses der Verbrennungsvorrichtung strömt und am Brennstoffstrom schneidet, damit der Strom in turbulenter Weise aufgebrochen wird, und. eine Vielzahl von tangential orientierten Gaswirbelöffnungen stromabwärts in bezug auf die Stralilöffnungen zum Eindurchleiten eines weiteren Teiles des Gasflusses der Verbrennungsvorrichtung zum x^eiberen Aufbrechen des Brennstoffströmes, wobei der Kombinierte Gasfluß eine weitgehend zerstäubte Gas/Brennstoffwolke erzeugt, die in die Verbrennungskammer mit - axialen und Fmfangskomponenten der Geschwindigkeit gerichtet ist.
    53·- Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung in Serie in der Auspuffleitungsanordnung geschaltet ist, die zwischen Kraftmaschine und Turbolader gekoppelt ist, und daß die Bypass-Vorrichtung mit der Leitungsanordnung stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung zum Mischen von Bypass-Luftstrom mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf die Verbrennungsvorrichtung gekoppelt ist.
    5A-. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 53» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsvorrichtung eine Vorrichtung zum weiteren Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen aufweist.
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    55· Verbrennungskraftmaschine nacii Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbremaungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug aaf die Brennsdoffingektiongsvorrichtung auf v/eist.
    56. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 52, dadurch, gekennzeiclinet, daß die Düse eine Wand an ihren Eintrittsende besitzt, da3 der Brei"" ..f durch eine zentrische, in der Wand ausgebildete Öffnung eingespeist ist, und daß die -Strahlöffnungen in der Wand in Umfangsrichtung um die zentrische Öffnung ausgebildet sind.
    57'· Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung ein Brennstoffzelle P-rohr aufweist, das durch die zentrische, in der Wand ausgebildete öffnung aufgenommen ist und etwas oberhalb der Schnittstelle des χε flusses durch die Strahlöffnungen endet.
    58. Einrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß dac Austrittsende der Düse einen Austrittsteil· mit zunehmendem Innendurchmesser besitzt, wobei die aus der Düse austretende Gas/Brennntoffwolke eine sich erweiternde, etwa konische Gestalt arriunmt.
    59· Verbrennungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Kombination folgender Merkmale: eine Verbrennungskraftmaschine, einen Kompressor zuu Einspeisen komprimierter Ladeluft in die Brennkraftmaschine, eine Gasturbine mit einer Brenner einrichtung, die von Auspuffgasen der Brennkraftmaschine durchströmt ist, und eine von den durch die Verbrennungseinrichtung strömenden Gasen angetriebene Turbine, die mit den Kompressor zu dessen Antrieb gekoppelt ist, eine Vorrichtung zuri steuerbaren Einspeisen von Brennstoff in die Verbrennungseinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, eine Brennstoffinjektionsvorrichtung zum Zerstäuben des Brennstoffs, der in die Verbrennungseinrichtung eingespeist xiird, um einen Brennerbetrieb mit anhaltender Verbrennung zu ermöglichen und den Energiepegel der die Verbrennungseinrichtung durchströmenden Gase zu unterstützen, und eine Vorrichtung zum selektiven und intermittierenden ITebenschließen eines Teiles des Turbolader stromes zur
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    Kraftmaschine in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine .
    60. Einrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffinjektionsvorrichtung eine zylindrische Düse mit einem Brennstoff eintrittsende und einem Aus tritt sende, der in eine Verbrennun.gskaimtter mündet, aufweist, daß die Brennstoffspeisevorrichtung einen Brennstoffstrom in das Düseneintrittsende etwa in Richtung der Längsachse der Düse richtet, da^ die Düse an ihren Eintrittsende eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial nach innen gewinkelten GasstrahlÖffnungen besitzt, durch die ein Teil des Brennergasstromes fließt und eine Schnittsteile an dem Brennstoffstrom ergibt, um den Strom in turbulenter Weise aufzubrechen, und eine Vielzalbl orientierten Gasdrallöffnungen stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen, durch die ein weiterer Heil des Brennergasstromes zum weiteren Aufbrechen das Brennstoffstromes geführt wird, wobei der kombinierte Gasfluß eine im wesentlichen zerstäubte Gas/Brennstoffwolke erzeugt, die in die Verbrennungskammer mit axialer und in TJmfangsrichtxmg vorlaufenden Geschwindigkeitskomponenten gerichtet wird.
    Sl. Einrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffspeisevorrichtung eine Vorrichtung zum Ändern der Brennstoffeinspeisung in den Brenner in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine aufweist, und daß die Speisevorrichtung so betätigbar ist, daß sie die Brennstoffeinspeisung in den Brenner bei vorbestimmten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine sperrt, wobei der Brennerbetrieb unterbunden xtfird, und daß eine Einrichtung zum Reinigen des Brennstoffes aus dem Brenner und der Brennstoffinjektionsvorrichtung vorgesehen ist, wenn die Brennstoffeinspeisung zum Brenner abgeschaltet wird.
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    62. Einrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Vorrichtung eine Bypass-Leitung und ein Bypass-Ventil zum Öffnen und Schließen der ByIpass-Leitung für den Ladeluftstrom aufweist, und daß das Bypass-Ventil auf Betriebsbedingungen der Kraftmaschine anspricht, um für mindestens einige Betriebsbedingungen des Brenners zu schließen.
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    SJ. jSinrich.tuii"j nach .Anspruch 59, dadurch f:okennzcichnet, da£- der Turbolader so ausgelegt ist, daß er einer. Ladeluftstrom erzeugt, dor dam Luftäbrom-Verbrauchsbedarf der Brennkraftmaschine bei Betrieb mit verhältnismäßig holier Drehzahl angepaßt ist, wobei die Lade luft z~n ITebensciiließeii durch die Bypass-Vorrichtung aufgrund des Kraxtincxschinenvarcrauches nicht zur Verfügung steht, wenn die Kraftmaschine bei verheilüiiisraäßiy hoher Drohsa-hl betrieben wird, und daß die Bypass-Vorrichtung ein Rückschlagventil aufweist, das den Durchfluß von Ausruffräsen verhindert.
    5'j. Verfahren zum Einspeisen des Eaergiepegels der Auspuffgase bei ausgewählten Betriebsbedingungen einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader, der durch die Auspuffgase angetrieben wird und komprimierte Ladeluft an die Kraftmaschine abgibt, dadurch gekennzeichnet, da! ein Brenner zwischen Brennkraftmaschine und Turbolader für den Durchgan;;; der'Auspuffgase eingeschaltet wird, daß Brennstoff in^esteuerter Weise in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zugeführt wird, daß mit Hilfe einer Brennstoffinjektionsvorrichtung der dem Brenner zugeführte Brennstoff injiziert und zerstäubt wird, damit ein Brennerbetrieb mit anhaltender Verbrennung erzielt wird, und daß ein Teil des Turbolader-Ladeluftstromes gesteuert und intermittierend an der Brennkraftmaschine vorbei zum Brenner während ausgewählter Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine geführt wird.
    65. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang des Nebenschließens das Koppeln von Bypass-Luft nit Auspuffgasen stromaufwärts in bezug auf den Brenner einschließt.
    G6. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen von Bypass-Luft mit Auspuffgasen innerhalb des Brenners vor dem Zerstäuben des Brennstoffes vorgenommen wird.
    67. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Injizieren und Zerstäuben das Zerstäuben von Brennstoff einschließt, der in die Verbrennungseinrichtung mit den Auspuffgasen und dem Bypass-Luftstrom eingeführt wird.
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    68. Verfahren nacL Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgar;.;j des Injiaiarons und Z'erstäuberis mit einschließt, daß ein Brennstoffstrom, der mit der Brennstoffeinspeisung zugeführt wird, in Bicirturrv der. Längsachse einer zylindrischen Brennstoff injektionsdüse gerichtet wird, daß eine Vielzahl von axial und im v/inkel nach innen gerichteten, einander schneidenden Gasstrahlen durch Strahlöffnun.r^en gerichtet xvird, die in der Düse ausgebildet sind, um den Brennstoff strom in turbulenter Weise auszubrechen und zu zerstäube..!, und daß eine Vielzahl von tangentialen Drallgasströmen durch Drall-. öffnungen, die stromabwärts in bezug· auf die Stralilöffminien ausgebildet sind, gerichtet werden, wobei der gemeinsame Effekt der Gasstrahlen und Drallströme eine zerstäubte Gas/Brennstoffwolke zur Verbrennung innerhalb des Brenners erzeugt.
    69. Verfahren nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austrittsteil an der Düse mit zunehmendem Innendurchmesser ausgebildet wird, wobei die Gas/Brennstoffwolke die Düse in einer sich erweiternden,-konischen Gestalt verläßt.
    70. Verfahren nach Anspruch 64·, dadurch gekennzeichnet, dad die Brennstoffeinspeisung das Einspeisen von Brennstoff in den Brenner etwa im umgekehrten. Verhältnis zu dem Druck der in die Brennkraftmaschine eingespeisten Ladeluft einschließt.
    71. Verfahren nach Anspruch 70? dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspeisung die Änderung der Position eines Brennstoffdurchflußsteuerventiles zwischen maximalem Durchfluß bei niedrigem Ladeluftdruck bis zu Bulldurchfluß bei verhältnismäßig hohem Ladeluftdruck einschließt, wobei der Brennerbetrieb bei lulldurchfluß aufhört.
    72. Verfahren nach Anspruch 54·, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspeisung das selektive Absperren der Brennstoffzuführung zum Brenner und das Reinigen von Brennstoff aus der Brennstoffinjekt ion.svorrichtung und dem Brenner bei abgeschaltetem Brennst of fdurchfluß zum Brenner einschließt.
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    75. Verfahren nach. Anspruch 64-, dadurch gekennzeichnet, daß das Bebens anließen die Steuerung des Bypass-Luftstromes mit einem B3?o%s-Ventil und das Schließen des Bypass-Ventiles zur Verhinderung eines B3rpass-Luftstr0ra.es bei vorbestimmten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine rait einschließt.
    74·. Verfahren nach Anspruch 64-, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsang- des NebenschlieBens mit einschließt, daß der 'Turbolader-Ladeluft s tr on dem. Luftstrombedarf der Kraftmaschine bei verhälirismäßig hoher Betriebsdrehzahl und -belastung angepaßt wird, wobei der Bvpass-Luftstrom bei diesen hohen Betriäisdrehzahlen nicht zur Verfügung s t eht.
    75· Verfahren zum Unterstützen des Energiepegels der Auspufijase bei einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader, der durch die Auspuffgase angetrieben wird und komprimierte Ladeluft an die Kraftmaschine abgibt, wobei der Ladeluftdruck verhältnismäßig niedrig ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner zwischen Brennkraftmaschine und Turbolader zum Hindurchleiten der Auspuffgase eingeschaltet wird, daß der Brennstoff in den Brenner etwa in umgekehrtem Verhältnis zum Ladeluftdruck in gesteuerter Weise eingespeist wird, daß der Brennstoff, der dem Brenner zugeführt wird, mit Hilfe einer Ingektion-svorrichtung injiziert und zerstäubt wird, damit der Brennerbetrieb mit anhaltender Verbrennung vorgenommen wird, daß ein Teil der Turbolader-Ladeluft in gesteuerter Weise um den Motor herum zum Brenner in Nebenschluß geschaltet wird, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig gering ist, daß verhindert xvird, daß Ladeluft in Nebenschluß gelegt wird, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig hoch ist, und daß der in die Injektionsvorrichtung und den Brenner eingespeiste Brennstoff gereinigt wird, wobei eine Reinigungsvorrichtung auf den Brennstoff druck anspricht, wenn die Brennstoff einspeisung in den Brenner unterbunden wird.
    76. Verfahren nach Anspruch 75» dadurch gekennzeichnet, daß Bypass-Luft mit Auspuffgasen innerhalb des Brenners vor dem Zerstäuben des Brennstoffes gemischt wird.
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    77. Verfahren nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das Injizieren und Zerstäuben das Zerstäuben von in den Brenner eingespeistem Brennstoff in Verbindung mit den Auspuffgasen und der Bypass-Luft zerstäubt wird.
    78. Verfahren nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektions- und Zerstäubungsvorgang mit einschließt, daß ein Brennstoffstrom bei der Einspeisung von Brennstoff in Richtung der Längsachse einer zylindrischen Brennstoffinjektionsdüse eingespeist xirird, daü eine Vielzahl von axial und im Winkel nach innen schneidenden Gasstrahlen durch StraMöffnungen gerichtet wird, die in der Düse ausgebildet sind, um in turbulenter Weise den Brennstoffstrom aufzubrechen und zu zerstäuben, und daß eine Vielzahl von tangentialen Drallgasströmen durch Drallöffnungen gerichtet werden, die stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen vorgesehen sind, wobei der gemeinsame Effekt der Gasstrahlen und Drallströme eine weitgehend zerstäubte Gas/Brennstoffwolke für die Verbrennung innerhalb des Brenners erzeugt.
    79- Verfahren nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das Webenschließen das Steuern des Bypass-Luftstromes mit eniem Bypass-Ventil und das Schließen des Bypass-Ventiles umfaßt, um einen Bypass-Luftstrom bei vorbestimmten Motorbetriebsbedingungen zu verhindern.
    80. Verfahren nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß zum -Nebenschließen und Verhindern des Nebenschließens der Ladeluft der Turboladerluftstrom so dimensioniert wird, daß er dem Motorluftstrom bei verhältnismäßig hoher Betriebsdrehzahl und -belastung angepaßt wird, wobei Bypass-Luft zur Verfügung steht, wenn der Lade-1 uftdruck verhältnismäßig niedrig ist, und Bypass-Luft nicht zur Verfügung steht, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig hoch ist.
    81. Verfahren zum Unterstützen des Energiepegels der Auspuffgase bei einer Brennkraftmaschine mit einem [Turbolader, der durch die Auspuffgase angetrieben wird und komprimxerte Ladeluft an die Kraftmaschine abgibt, wobei der Ladeluftdruck verhältnismäßig niedrig ist,
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    dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner zwischen Brennkraftmaschine und !Turbolader für den Durchgang der Auspuffgase eingeschaltet wird, daß ein Brennstoffstrom in den Brenner im umgekehrten Verhältnis zum Ladeluftdruck in gesteuerter "Weise eingespeist wird, daß das Injizieren und Zerstäuben des in den Brenner eingespeisten Brennstoffes mit einer Brennstoffinjektionsvorrichtung unter Verwendung der Gasdurchflüsse durch den Brenner "vorgenommen wird, um einen Brennerbetrieb mit anhaltender Verbrennung zu ermöglichen, daß der Injizier- und Zerstäubungsvorgang mit einschließt, daß der Brennstoffstrom axial in eine etwa zylindrische Brennstoffinjektordüse ge-richtet wird, daß eine Vielzahl von axial und im Winkel nach innen schneidenden Gasstrahlen durch Strahlöffnungen gerichtet werden, die in der Düse ausgebildet sind, um den Brennstoffstrom in turbulenter Weise aufzubrechen und zu zerstäuben, und daß eine Vielzahl von tangentialen Drallgasströmen durch Drallöffnungen gerichtet werden, die stromabwärts in bezug auf die Strahlöffnungen ausgebildet sind, wobei der kombinierte Effekt der Gasstrahlen und Drallströme eine weitgehend zerstäubte Gas/Brennstoffwolke zur Verbrennung innerhalb das Brenners erzeugt, daß ein Teil des Turbolader-Ladeluftstromes um die Brennkraftmaschine zum Brenner in Nebenschluß gelegt wird, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig niedrig ist, daß das Nebenschließen der Ladeluft bei verhältnismäßig hohem Ladeluftdruck verhindert wird, und daß der in die Brennstoffinjektionsvorrichtung und den Brenner eingespeiste Brennstoff gereinigt wird, wobei die Reinigungsvorrichtung auf den Brennstoffdruck anspricht, wenn die Brennstoffeinspeisung in den Brenner abgeschaltet ist.
    82. Verfahren nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austrittsteil an der Düse mit zunehmendem Innendurchmesser ausgebildet wird, wobei die Gas/Brennstoffwolke die Düse in einer sich ausbreitenden, etwa konischen Gestalt verläßt.
    83. Verfahren nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspeisung ein selektives Absperren der Brennstoffeinspeisung in den Brenner sowie das Eeinigen von Brennstoff aus der Brennstoffinjektionsvorrichtung und dem Brenner mit einschließt, wenn der Brennstofffluß zum Brenner abgeschaltet ist«
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    84. Verfahren nach. Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebenschließen das Steuern des Bebenschlußluftstromes mit einem Bypass-Ventil und das Schließen des Bypass-Ventiles zur Verhinderung eines Bypass-Luftstromes bei vorbestimmten Motorbetriebsbedingungen einschließt.
    85. Verfahren nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß das Febenschließen und Verhindern des Hebenschließens von Ladeluft mit einschließt, daß der lurbolader-Ladeluftstrom den Bedarf des Brennkraftmaschinenluft stromes bei verhältnismäßig hoher Betriebsdrehzahl und - belastung angepaßt wird, wobei Bypass-Luft zur Verfügung steht, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig niedrig ist und Bypass-Luft nicht zur Verfugung steht, wenn der Ladeluftdruck verhältnismäßig hoch ist.
    909827/0638
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