DE2933556A1

DE2933556A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere fremdgezuendete brennkraftmaschine, mit einem abgasturbolader

Info

Publication number: DE2933556A1
Application number: DE19792933556
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7140 Ludwigsburg Widmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-08-18
Filing date: 1979-08-18
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2933556C2; US4373337A

Description

Uaimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 ΐ

Stuttgart-Untertürkheim 20. Aug. 1979

'Brennkraftmaschine, insbesondere fremdgezündete Brennkraftmaschine, mit einem Abgasturbolader"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraltmaschine, insbesondere auf eine fremdgezündete Brennkraftmaschine, mit einem Abgasturbolader, von dessen Lader die Ladeluft über ein Ladeluftrohr zum Ansaugrohr der Brennkraftmaschine gefördert wird, zur Leistungssteuerung im Vvege der Ladeluft insbesondere am Eingang des Ansaugrohres eine Drosselklappe vorgesehen ist und ferner an das Ladeluftrohr ein vor den Lader führendes Umluftrohr angeschlossen ist, an dessen Eintrittsquerschnitt eine weitere Drosselvorrichtung angeordnet ist.

Bei einer Brennkraftmaschine dieser Art ist nach der DE-AS 1 75* 061 an dem Eintrittsquerschnitt des Umluftrohres eine aus einem federbelasteten Steuerkolben bestehende Drosselvorrichtung angeordnet, deren Offnen und Schließen in Abhängigkeit von einem Differenzdruck erfolgt, der von einem statischen Druck in Höhe der Drosselklappe am Eingang des Ansaugrohres oder stromabwärts davon und einem zwischen der Drosselklappe und dem Lader auftretenden Druck gebildet ist. Das Öffnen der Drosselvorrichtung am Eintrittsquerschnitt

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des Umluftrohres erfolgt, um ein Unterschreiten der Pumpgrenze des Laders in bestimmten Ladezustandsbereichen zu verhindern, weil bei einem Unterschreiten der Pumpgrenze der Lader hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist und weil starke Ladegeräusche auftreten. Die mit Differenzdruck arbeitende Drosselvorrichtung ist baulich aufwendig und sie hat den funktioneilen Kachteil, daß sie verzögert anspricht, da die vom Ladeluftrohr zur Drosselvorrichtung führenden Kanäle erst evakuiert werden müssen, ehe der Steuerkolben eine bestimmte Stellung einnehmen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Drosselvorrichtung am Eintrittsquerschnitt des Umluftrohres baulich einfach und die Ansteuerung so auszubilden, daß ein verzögerungsfreies Ansprechen ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drosselvorrichtung am Umluftrohr ebenfalls als Drosselklappe ausgebildet ist und beide Drosselklappen mechanisch derart miteinander verbunden sind, daß die eine Drosselklappe schließt, wenn die andere Drosselklappe öffnet, und umgekehrt.

Durch die Ausbildung der Drosselvorrichtung am Eintrittequerschnitt des Umluftrohres als Drosselklappe und deren mechanische Verbindung mit der Drosselklappe zur Leistungssteuerung der Brennkraftmaschine gelingt eine einfache, direkte und wartungsfreie Regelung, die mechanisch angesteuert wird und bei der Zeitverzögerungen nicht auftreten.

Beim Beschleunigen in den Gängen wird der Abgasturbolader auf Drehzahl gehalten. Das heißt, wenn bei Schalt- oder Bremsvorgängen die Drosselklappe zur Leistungssteuerung plötzlich geschlossen wird, öffnet sich automatisch auch die Drosselklappe zum Umluftrohr.., Damit bleibt zunächst die Gasgeschwindigkeit,

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die die Massenträgheit des Laders verursacht, erhalten. Bei kurzfristigem \viederöffnen der Drosselklappe zur Leistungssteuerung steht sofort der volle Ladedruck zur Verfügung.

Im Teillastbereich in dem die Brennkraftmaschine als Saugmotor arbeitet, liefert je nach Laderauslegung der Lader auch Ladedruck. Dieser wird an der Drosselstelle wieder abgebaut. Bei dieser Regeleinrichtung entsteht durch die Umblasung kein tiberdruck im Ladeluftrohr. Dadurch senkt sich der Abgasgegendruck und der Lader muß weniger Verdichtungsarbeit leisten. Dies führt ebenfalls zu einer geringeren Ansaugtemperatur der Brennkraftmaschine. Dies alles wirkt sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch im Teillastgebiet aus.

Selbstzündende Brennkraftmaschinen mit Abgasturbolader sind zum Teil schlecht regulierbar. Dies macht sich oft durch ruckartiges Einsetzen des Laders bemerkbar. Je nach Auslegung wird durch die Erfindung eine gute Dosierbarkeit mit dem Gasoder Fahrpedal erreicht. Durch Schließen der Drosselklappe am Umluftrohr und Öffnen der Drosselklappe zur Leistungssteuerung wird ein weicher Übergang vom Saug- in den Ladebetrieb erreicht.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können die Drosselklappen mittels Gestängegliedern derart verbunden sein, daß die Drosselklappe am Umluftrohr eher schließt als die Drosselklappe zur Leistungssteuerung. Dadurch wird ein weicher Übergang vom Saugbetrieb in den Ladebetrieb erzielt. Der Grad der Voreilung richtet sich im wesentlichen nach den Kennfeldern der Brennkraftmaschine und des Laders.

Beide Drosselklappen können im Anschluß an das Ladeluftrohr parallel zueinander in die Ladeluft aufteilenden Klappenstutzen angeordnet sein.

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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und mit einer Drosselklappe am Eintrittsquerschnitt des Umluftrohre·,

Fig. 2 die Stellung der Drosselklappe zur Leistungssteuerung und die der Drosselklappe am Umluftrohr bei Leerlauf,

Fig. 3 die Stellung beider Drosselklappen bei Teillast und

Fig. k die Stellung beider Drosselklappen bei Vollast.

Die Brennkraftmaschine 1 nach Fig. 1 ist am Auslaß mit einem Abgassammelrohr 2 und am Einlaß mit einem Ansaugrohr 3 ausgestattet. An das Abgassammelrohr 2 ist die Turbine k eines Abgasturboladers 5 angeschlossen, dessen Lader 6 Luft aus einem Saugrohr 7 ansaugt und durch ein Ladeluftrohr 8 über einen Ladeluftkühler 9 zum Ansaugrohr 3 drückt. Zwischen dem Ende des Ladeluftrohres 8 und dem Ansaugrohr 3 ist ein Klappenstutzen 10 angeordnet, in dem zur Leistungssteuerung eine Drosselklappe 11 vorgesehen ist. Die Drosselklappe 11 wird über Hebel- und Gestängemittel,beispielsweise von einem Fahrfußhebel aus, betätigt. Parallel zum Klappenstutzen 10 ist am Ende des Ladeluftrohres 8 ein zweiter Klappenstutzen 12 angeordnet, an den ein Umluftrohr 13 angeschlossen ist, das zu dem Saugrohr 7 vor dem Lader 6 führt. In dem Klappenstutzen 12 ist eine Drosselklappe Ik angeordnet, die mit der Drosselklappe 11 im Klappenstutzen 10 derart mechanisch verbunden ist, daß bei offener Drosselklappe 11 die Drosselklappe lh geschlossen ist und umgekehrt, und ferner so, daß

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die Drosselklappe l4 etwas früher schließt ehe die Drosselklappe 11 ganz; in Gffnungsstellung steht.

Bei Leerlauf der Brennkraftmaschine nehmen die Drosselklappen 11, Ik in den Klappenstutzen 10, 12 die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung ein. Die Drosselklappe 11 ist geschlossen, die Drosselklappe Ik ganz geöffnet. Bei Teillastbetrieb stehen die Drosselklappen 11, lk in der Stellung nach Fig. 3· Di^e Brennkraftmaschine arbeitet noch als Saugmotor. Ein Teil der vom Lader kommenden Frischluft wird von der Brennkraftmaschine angesaugt, der andere an der Drosselklappe lk vorbei umgeblasen und dem Lader an der Saugseite wieder zugeführt, und zwar ohne nochmals von einer Kraftstoffmeßanlage gemessen zu werden, falls eine solche vorhanden ist.

Bei Ladebetrieb, bei nahezu oder ganz geöffneter Drosselklappe 11 wird nach Fig. k alle vom Lader kommende Frischluft in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine gepreßt. Die Drosselklappe lk für die Umluft ist ganz geschlossen.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 1

Stuttgart-Untertürkheim 20.Aug. 1979

Ansprüche

( 1./Brennkraftmaschine, insbesondere fremdgezündete Brennkraftmaschine, mit einem Abgasturbolader, von dessen Lader die Ladeluft über ein Ladeluftrohr zum Ansaugrohr der Brennkraftmaschine gefördert wird, zur Leistungssteuerung im hege der Ladeluft insbesondere am Eingang des Ansaugrohres eine Drosselklappe vorgesehen ist und ferner an das Ladeluftrohr ein vor den Lader führendes Umluftrohr angeschlossen ist, an dessen Eintrittsquerschnitt eine Drosselvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung am Umluftrohr (13) ebenfalls als Drosselklappe (14) ausgebildet ist und beide Drosselklappen (ΙΙ,ΐΛ) mechanisch derart miteinander verbunden sind, daß die eine Drosselklappe schließt, wenn die andere Drosselklappe öffnet, und umgekehrt .

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2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappen mittels Gestängegliedern derart verbunden sind, daß die Drosselklappe (Ik) am Umluftrohr (I3) etwas eher schließt als die andere Drosselklappe (11).
3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drosselklappen (11,14) im Anschluß an das Ladeluftrohr (8) parallel zueinander in die Ladeluft aufteilenden Klappenstutzen (10,12) angeordnet sind.

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