DE3914373C1 - Supercharged four-stroke engine with crankcase venting passages - in which supercharged drive and equaliser for crankcase gas flow are mounted - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aufladbaren Viertaktmo­ tor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aufladbare Viertaktmotoren sind als Dieselmotor und als Ottomotor bekannt und besitzen in der Ausgestal­ tung mit Turboladern ein im Einlaßkanal des Zylinders befindliches Laderad, das die Verbrennungsluft oder das Kraftstoff-Luft-Gemisch im sogenannten Ansaugtakt des Motors mit Überdruck in den Zylinder preßt. Da­ durch entsteht eine bessere Füllung als bei konventio­ nellen Motoren, bei dem lediglich der durch den Kolben­ hub verursachte Unterdruck im Zylinder die Luft bzw. das Kraftstoff-Luft-Gemisch einsaugt.

Zum Antrieb des Laderades hat sich weitgehend der Ab­ gas-Antrieb durchgesetzt, bei dem ein Antriebsrad in den Auslaßkanal des Zylinder eingebaut wird und von dem ausgestoßenen Abgas angetrieben wird. Diese bekann­ te Ausgestaltung besitzt bei hohen Drehzahlen eine gute Ladeleistung, so daß auch ein hoher Füllgrad erreicht wird. Bei niedrigen Drehzahlen des Motors hingegen ist die Antriebsleistung des Abgases so gering, daß kaum ei­ ne nennenswerte Verbesserung der Füllung des Zylinders mit Verbrennungsluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch er­ reicht wird. Dies macht sich in der Motorcharakteristik dadurch bemerkbar, daß beim Beschleunigen aus niedrigen Drehzahlen heraus der Motor sehr "unwillig" reagiert und erst bei mittleren und hohen Drehzahlen eine über­ aus hohe Leistungsentfaltung bietet. Dieser ungleichmä­ ßige Verlauf der Leistung bzw. des Drehmomentes über der Drehzahl wird als störend empfunden.

Durch die DE-OS 25 32 131 ist eine Kurbelgehäuseent­ lüftung einer Hubkolben-Brennkraftmaschine bekannt. Bei aufgeladenen Hubkolben-Brennkraftmaschinen besteht das Problem, daß im Kurbelgehäuse durch die Saugwir­ kung des Laders ein hoher Unterdruck entsteht, der zu einer Sauerstoffanreicherung im Kurbelgehäuse und da­ mit zu einer erhöhten Kurbelraum-Explosionsgefahr und auf die Dauer auch zu einer starken Verschmutzung des Laders durch Schmieröldämpfe sowie zur Beschädigung der Wellendichtringe führt.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist bei der bekann­ ten Kurbelgehäuse-Entlüftung gemäß der DE-OS 25 32 131 vorgesehen, mit Hilfe eines Belüftungsventils und einer Blende den Unterdruck im Kurbelgehäuse zu be­ grenzen und in allen Betriebsbereichen einen zulässi­ gen Grenzwert nicht zu überschreiten. Der Unterdruck wird hier jedoch nicht zum Antrieb des Laders ausge­ nutzt.

Ferner ist durch die DE-OS 20 48 340 ein Verfahren zum Reinigen von Leckgas aus Kraftfahrzeugmotoren bekannt, wobei das aus der Kraftmaschine austretende Leckgas zum Entfernen von darin enthaltener Feuchtigkeit, ver­ branntem Öl und Staub oder dergleichen adiabatisch entspannt und das so gereinigte Gas zur Nachverbren­ nung in die Kraftmaschine zurückgeleitet wird. Dadurch soll einer Verringerung der Motorleistung entgegenge­ wirkt werden. Ein Lader wird bei diesem bekannten Ver­ fahren nicht verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auf­ ladbaren Viertaktmotor dahingehend zu verbessern, daß die Leistungs- und Drehmomentcharakteristik über der Drehzahl im wesentlichen ausgeglichen verläuft.

Diese Aufgabe wird bei einem aufladbaren Viertaktmo­ tor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der Antrieb eines Turboladers mit dem Abgas an dem Nachteil leidet, daß Abgas über den Auslaßkanal eines Zylinders nur bei jedem vierten Takt ausgestoßen wird. Wenn das ausge­ stoßene Volumen dabei gering ist, kann dem Abgas kaum Leistung für den Antrieb des Turboladers ent­ nommen werden. Lediglich bei höheren Drehzahlen des Motors, wenn das Abgas durch die höhere Austrittstem­ peratur beim Verlassen des Zylinders eine vergleichs­ weise höhere Expansionswirkung besitzt, reicht der Volumenstrom aus, den Turbolader entsprechend stark anzutreiben.

Die schlechte Charakteristik bei niedrigen Drehzahlen könnte aber dann überwunden werden, wenn es gelingt, den Lader häufiger als mit jedem vierten Arbeits­ takt des Motors anzutreiben. Diese Möglichkeit bietet sich durch die Anordnung des Antriebssystems für den Lader im Lüftungskanal des Kurbelgehäuses, denn hier findet bei jedem Kolbenhub eine Ausgleichsströmung statt. Je nach Ausbildung des den Kurbelgehäuse-Aus­ gleichsstrom richtenden Gleichrichters läßt sich jeder zweite oder sogar jeder Arbeitstakt des Motors zum Antrieb des Antriebssystems des Laders ausnutzen.

Da der bei jedem Kolbenhub im Lüftungskanal strömende Volumenstrom gleich ist, nimmt die Strömungsgeschwin­ digkeit mit der Drehzahl stetig zu und damit ist auch eine stetige Charakteristik des Laders gewähr­ leistet, was sich wiederum günstig auf eine gleich­ mäßige Leistungs- und Drehmomentcharakteristik des Motors über der Drehzahl auswirkt.

Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung des Motors bildet der Lüftungskanal einen im Kurbelgehäuse be­ ginnenden und endenden Ringkanal und der Gleichrichter umfaßt ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ein­ laß des Antriebsgehäuses angeordnetes, zum Einlaß öffnebares erstes Rückschlagventil sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Auslaß des Antriebsge­ häuses angeordnetes, zum Kurbelgehäuse öffnebares zweites Rückschlagventil. Bei dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise die im Ringkanal angeordneten Rück­ schlagventile jeweils am Eintrittsort bzw. Austritts­ ort des Ringkanals mit dem Kurbelgehäuse angeordnet.

Bei dieser Ausgestaltung wird das aus dem Kurbelge­ häuse verdrängte Gas in den Lüftungskanal gedrückt und bei einem anschließenden Kolbenhub in umgekehrter Richtung wieder in das Kurbelgehäuse zurückgesaugt. Der Lüftungskanal stellt in diesem Fall den Aus­ gleichsraum dar, wobei durch die entsprechende An­ ordnung der Rückschlagventile am Eintrittsort bzw. Austrittsort des Ringkanals mit dem Kurbelgehäuse dafür gesorgt wird, daß das Volumen des Lüftungs­ kanals besonders groß ist und der im Kurbelgehäuse befindliche Überdruck bzw. Unterdruck weitgehend abgebaut werden kann. Die Anordnung kann in diesem Falle also ohne Außenatmosphäre als Druckniveau­ ausgleich arbeiten. Durch die Anordnung der Rück­ schlagventile wird erreicht, daß der Ausgleichsgas­ strom im Ringkanal stets nur in eine Richtung ver­ läuft.

Eine andere Alternative sieht vor, daß der Gleich­ richter ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ein­ laß des Antriebsgehäuses angeordnetes, zum Einlaß öffnebares erstes Rückschlagventil sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse und der Außenatmosphähe angeordnetes, zum Kurbelgehäuse öffnebares zweites Rückschlagventil umfaßt.

Eine ähnliche aber in der Strömungsrichtung genau um­ gekehrte Alternative besteht darin, daß der Gleich­ richter ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Aus­ laß des Antriebsgehäuses angeordnetes, zum Kurbelge­ häuse öffnebares erstes Rückschlagventil sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse und der Außenatmosphäre angeordnetes, zur Atmosphäre öffnebares zweites Rück­ schlagventil umfaßt.

Bei den letztgenannten beiden Alternativen ist der Gleichrichter als Einweggleichrichter ausgebildet. In diesem Fall wird nur jeder zweite Arbeitstakt des Motors ausgenutzt, während die beiden zwischenliegenden Arbeitstakte nur zum Drucknivauausgleich im Kurbelge­ häuse dienen, zum Antrieb des Laders aber nichts beitragen. Da beide Versionen mit der Außenatmos­ phäre als Ausgleichsdrucknivau arbeiten, liegt zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Antriebsgehäuse mit dem Antriebssystem jeweils das maximal mögliche Druck­ potential vor, so daß auch die maximal entnehmbare Leistung dem Ausgleichsgasstrom entnommen werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Gleichrichter ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Einlaß des Antriebsgehäuses angeordnetes, zum Einlaß des Antriebsgehäuses öffnebares erstes Rückschlagventil, ein zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Auslaß des Antriebsgehäuses angeordnetes, zum Kurbelgehäuse öffenbares zweites Rückschlagventil, ein zwischen dem Auslaß des Antriebsgehäuses und der Außenatmosphäre angeordnetes, zur Atmosphäre öffen­ bares drittes Rückschlagventil sowie ein zwischen dem Einlaß des Antriebsgehäuses und der Außenatmosphäre angeordnetes, zum Einlaß des Antriebsgehäuses öffen­ bares viertes Rückschlagventil umfaßt.

Bei dieser Ausgestaltung ist der Gleichrichter als Vollweggleichrichter ausgebildet und nutzt damit den bei jedem Arbeitstakt auftretenden Ausgleichsgasstrom aus dem Kurbelgehäuse und in das Kurbelgehäuse zum Antrieb des Antriebssystems des Laders aus. Diese Version gestattet eine besonders wirksame Ausnutzung der im Ausgleichsgasstrom vorhandenen Strömungsenergie zum Antrieb des Laders.

Bei einer ersten Ausführung des Laders ist dieser als Turbolader ausgebildet, der wenigstens ein in dem An­ triebsgehäuse gelagertes, als Antriebssystem dienendes Antriebsrad und ein im Einlaßkanal angeordnetes, als Ladesystem dienendes Laderad umfaßt.

Dieser Turbolader kann ähnlich dem gebräuchlichen Ab­ gasturbolader aufgebaut sein. Das Antriebsrad wird jedoch von dem Kurbelgehäuseausgleichsgasstrom durch­ strömt und zwar bei jedem oder jedem zweiten Takt des Motors. Dadurch ist die Drehmoment-Drehzahl-Charakte­ ristik besser als beim Abgasturbolader.

Bei einer zweiten Alternative ist der Lader als Comprex- Lader ausgebildet, der wenigstens eine in dem Antriebs­ gehäuse angeordnete, als Antriebssystem dienende An­ triebskammer und eine im Einlaßkanal angeordnete, als Ladesystem dienende Ladekammer umfaßt.

Bei diesem Lader werden die Antriebskammer und die Ladekammer abwechselnd durch eine drehbare, im Quer­ schnitt die Gestalt eines Zahnrades aufweisende Walze geöffnet und geschlossen und der in der Antriebskammer befindliche Ausgleichsgasstrom schiebt abwechselnd Ver­ brennungsluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch vor sich her und wird dann an einer Reflexionswand reflektiert, aus­ gestoßen und bildet einen Unterdruck für weitere Ver­ brennungsluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch.

Eine praktische Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein erstes Antriebsrad für den aus dem Kurbelge­ häuse ausgestoßenen und ein zweites Antriebsrad für den in das Kurbelgehäuse eingesaugten Ausgleichsgas­ strom vorgesehen ist. Alternativ dazu kann auch ein ge­ meinsames Antriebsrad für den aus dem Kurbelgehäuse ausgestoßenen und eingesaugten Ausgleichsgasstrom vor­ gesehen sein. Im erstgenannten Fall ist die Führung des Gasstromes sowie die Anordnung der Ventile einfacher, im zweiten Fall ist der Aufwand geringer, da nur ein Antriebsrad vorgesehen ist und der auf dieses Antriebs­ rad wirkende Volumenstrom größer ist, was sich auch günstig auf die Leistungsausbeute auswirkt.

Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, daß zusätz­ lich zu dem im Lüftungskanal des Kurbelgehäuses ange­ ordneten Antriebsrad des Turboladers ein weiteres, im Auslaßkanal des Zylinders bzw. der Zylinder ange­ ordnetes Antriebsrad vorgesehen ist und daß die An­ triebsräder gekoppelt sind.

Bei dieser Kombination der Erfindung mit dem an sich bekannten Antrieb des Turboladers durch das Abgas wird erreicht, daß bei niedrigen Motordrehzahlen die Leistung des Turboladers verbessert wird, so daß auch hier schon eine nennenswerte Erhöhung der Motor­ leistung zu verzeichnen ist, und daß bei hohen Dreh­ zahlen ein eventuell abnehmender Füllgrad des Zylinders mit Verbrennungsluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch durch die progressive Charakteristik des abgasangetriebenen Turboladers ausgeglichen wird. Bei entsprechender Bemessung der Anteile des erfindungsgemäßen Antriebs für den Turbolader sowie des als Kombination dienenden Abgasantriebs läßt sich eine besonders ausgewogene Motorcharakteristik einstellen.

Bei einer praktischen Ausgestaltung des Viertaktmotors, der mit mehreren Kolben und Zylindern ausgestattet ist, sind Trennwände zwischen den einzelnen Zylindern im Kurbelgehäuse angeordnet und jede so gebildete Kammer ist mit gesonderten Lüftungskanälen und Gleichrichtern bzw. als Gleichrichter ausgebildeten Rückschlagventilen versehen. Dabei kann in Weiterbildung dieser Maßnahme jeder Lüftungskanal ein Antriebsgehäuse mit einem darin gelagerten Antriebsrad umfassen oder die Lüftungskanäle können in einen gemeinsamen Kanal münden, der ein Antriebsgehäuse mit einem darin gelagerten Antriebsrad umfaßt.

Die Unterteilung des Kurbelgehäuses mit den Trenn­ wänden bewirkt, daß ein Druckausgleich nicht intern stattfindet, der dann für den Antrieb des Turboladers verloren geht. Da nämlich die Kurbelarme auf der Kurbelwelle zur Verbesserung des Rundlaufs des Motors im Winkel versetzt sind, könnte ein solch interner Ausgleich stattfinden. Statt nur jeden Zylinder mit einem gesonderten Kurbelgehäuse versehen zu müssen, kann ein bei üblichen Verbrennungsmotoren gemeinsames Kurbelgehäuse durch entsprechende Trennwände in die Kammern unterteilt werden, damit der Ausgleichsgas­ strom, der durch jeden Kolbenhub verursacht wird, gesondert ausgenutzt werden kann.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Be­ schreibung und der Zeichnung, die Ausführungsbeispie­ le der Erfindung veranschaulichen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Viertaktmotor nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in einem ersten Ar­ beitstakt,

Fig. 2 den gleichen Motor in einem zweiten Arbeitstakt,

Fig. 3 einen schematischen Quer­ schnitt durch einen Vier­ taktmotor nach einer weite­ ren Ausgestaltung der Erfin­ dung in einem ersten Arbeits­ takt,

Fig. 4 den gleichen Motor in einem zweiten Arbeitstakt,

Fig. 5 den gleichen Motor in einem dritten Arbeitstakt, und

Fig. 6 den gleichen Motor in einem vierten Arbeitstakt.

Der in den Fig. 1-6 dargestellte Viertaktmotor umfaßt einen Zylinder 10, einen darin geführten Kolben 12, eine Kurbelwelle 16, mit der der Kolben 12 über ein Pleuel 14 verbunden ist, einen Einlaßkanal 18, einen Auslaßkanal 20, die beide zu dem Zylinder 10 führen, ein Kurbelgehäuse 24, einen Lüftungskanal 22 für das Kurbelgehäuse 24 sowie einen Turbolader 26.

Der Turbolader 26 umfaßt ein Antriebsgehäuse 28 mit einem darin gelagerten Antriebsrad 30 und ein im Einlaßkanal 18 für den Zylinder 10 angeordnetes Lade­ rad 32. Das Antriebsrad 30 und das Laderad 32 sind über eine hier nicht dargestellte Welle verbunden.

Der Lüftungskanal 22 ist in dem in Fig. 1 und 2 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel als Ringkanal 36 aus­ gebildet, d.h., er beginnt und endet auch im Kurbel­ gehäuse 24. Der Ringkanal 36 umfaßt einen Gleichrich­ ter 34 für den wechselnden Kurbelgehäuse-Ausgleichs­ gasstrom, wobei der Gleichrichter 34 hier als Rückschlag­ ventile 40 und 44 ausgebildet ist.

Das Rückschlagventil 40 befindet sich am Eintrittsort des Ringkanals 36 mit dem Kurbelgehäuse und ist in Richtung eines Einlasses 38 des Antriebsgehäuses 28 öffenbar. Das zweite Rückschlagventil 44 ist am Austrittsort des Ringkanals 36 mit dem Kurbelgehäuse 24 angeordnet und zum Kurbegehäuse 24 hin öffenbar. Die Ausgestaltung der Rückschlagventile 40 und 44 sorgt also dafür, daß ein Ausgleichsgasstrom nur über das Rückschlagventil 40 in den Ringkanal 36 strö­ men, über den Einlaß 38 in das Antriebsgehäuse 28 und über den Auslaß 42 aus dem Antriebsgehäuse 28 wieder in den Ringkanal 36 treten kann und schließlich über das Rückschlagventil 44 in das Kurbelgehäuse 24 zu­ rückgelangt.

In Fig. 1 ist das Ende eines ersten Arbeitstaktes des Viertaktmotors dargestellt. Der Kolben 12 ist nach dem Ansaugtakt im unteren Totpunkt angelangt. Dadurch hat sich im Kurbelgehäuse 24 ein Überdruck gebildet, der bewirkt, daß ein Ausgleichsgasstrom in pfeilrich­ tung durch das offene Rückschlagventil 40 in den als Ringkanal 36 ausgebildeten Lüftungskanal 22 überströmt. Beim folgenden, in Fig. 2 dargestellten Ende des zwei­ ten Arbeitstaktes, der sogenannten "Verdichtung" ergibt sich durch den nach oben gewanderten Kolben 12 ein Unterdruck im Kurbelgehäuse 24 gegenüber dem Druck im Ringraum 36, so daß das hier eingetretene Gas nunmehr durch das Rückschlagventil 44 in das Kurbelgehäuse 24 zurückströmt.

Im Zuge dieser beiden Arbeitstakte, wie sie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt sind, ist also ein bestimmter Ausgleichsgasstrom einmal durch den Ringraum 36 ge­ strömt. Dieser Vorgang wird nun auch beim dritten und vierten Arbeitstakt wiederholt. Somit ergibt sich also während der Arbeitstakte eine pulsierende Strö­ mung des Ausgleichsgasstromes durch den Ringkanal 36. Der Gasstrom ist damit in der Lage, das im Antriebs­ gehäuse 28 gelagerte Antriebsrad 30 des Turboladers 26 anzutreiben und über die Kopplung mit dem Laderad 32 eine bessere Zylinderfüllung mit Verbrennungsluft oder Luft-Gas-Gemisch zu bewirken. Dabei wird deutlich, daß innerhalb von vier Arbeitstakten des Motors der Zyklus des Ausgleichsgasstromes durch den Ringkanal 36 zweimal stattfindet. Dies ist damit zweimal so häufig, wie bei einem abgasangetriebenen Turbolader.

In dem in den Fig. 3-6 dargestellten Ausführungs­ beispiel ist der Lüftungskanal 22 zusätzlich am Aus­ laß 42 des Antriebsgehäuses 28 über ein drittes Rück­ schlagventil 46 und am Einlaß 38 des Antriebsgehäuses 28 über ein viertes Rückschlagventil 48 mit der Außen­ atmosphäre verbindbar. Der aus den Rückschlagventilen 40, 44, 46 und 48 gebildete Gleichrichter 34 stellt so einen Vollweggleichrichter dar.

Die Rückschlagventile 40 und 46 sorgen dafür, daß ein Ausgleichsgasstrom über das erste Rückschlagventil 40 in den Lüftungskanal 22 und den Einlaß 38 in das An­ triebsgehäuse 28 und über den Auslaß 42 aus dem An­ triebsgehäuse 28 in den weiteren Lüftungskanal 22 tre­ ten kann und über das dritte Rückschlagventil 46 in die Außenatmosphäre 50 gelangt. Die Aufgabe der Rückschlag­ ventile 44 und 48 ist es, einen Ausgleichsgasstrom über das vierte Rückschlagventil 48 von der Außenatmosphäre 50 in den Lüftungskanal 22 strömen zu lassen und von dort durch den Einlaß 38 in das Antriebsgehäuse 28, über den Auslaß 42 aus dem Antriebsgehäuse 28 in den weiteren Lüftungskanal 22, und schließlich über das zweite Rück­ schlagventil 44 in das Kurbelgehäuse eintreten zu las­ sen.

Fig. 3 stellt analog zu Fig. 1 wieder das Ende des ersten Arbeitstaktes, nämlich des Ansaugtaktes dar. Das aus dem Kurbelgehäuse 24 verdrängte Gasvolumen ist in Pfeilrichtung durch das offene erste Rückschlag­ ventil 40, das im Lüftungskanal 22 angeordnete Antriebs­ gehäuse 28 des Turboladers 26 und durch das offene dritte Rückschlagventil 46 in die Außenatmosphäre 50 geströmt.

Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 2 das Ende des zweiten Arbeitstaktes, des Verdichtungstaktes. Von der Außen­ atmosphäre 50 ist in Pfeilrichtung durch das offene vierte Rückschlagventil 48 angesaugtes Gas durch das Antriebsgehäuse 28 und das offene zweite Rückschlag­ ventil 44 in das Kurbelgehäuse 24 zurückgesaugt wor­ den. Während dieser beiden Takte ist also zweimal das vom Kolben 12 verdrängte Gasvolumen durch das An­ triebsgehäuse 28 des Turboladers 26 geströmt und hat das Antriebsrad 30 in Drehung versetzt.

Fig. 5 zeigt das Ende des dritten Arbeitstaktes, näm­ lich des Verbrennungstaktes. Hier hat sich bezüglich des Kurbelgehäuseausgleichsgasstromes der im Zusammen­ hang mit Fig. 3 beschriebene Vorgang wiederholt.

Fig. 6 zeigt schließlich das Ende des vierten Arbeits­ taktes, nämlich des Ausstoßtaktes. Der sich hierbei im Kurbelgehäuse 24 und Turbolader 26 abspielende Vorgang entspricht dem in Fig. 4 dargestellten. Somit ist bei einer Folge von vier Arbeitstakten viermal das vom Kolben 12 verdrängte Gasvolumen durch das An­ triebsgehäuse 28 des Turboladers 26 geströmt.

Neben der Verbesserung der Motorcharakteristik bei niedrigen Drehzahlen besitzt die erfindungsgemäße Aus­ gestaltung noch folgende Vorteile. Da das Antriebsrad 30 des Turboladers 26 nicht im Abgasstrom liegt, wird dem aus dem Zylinder ausgestoßenen Abgas auch kein zusätzlicher Strömungswiderstand entgegengesetzt, so daß die Entleerung damit auch die Aufnahmefähigkeit für Verbrennungsluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch im folgenden Ansaugtakt verbessert wird.

Weiterhin ist das Antriebsrad 30 mit dem Antriebsge­ häuse 28 wesentlich geringeren Temperaturen ausge­ setzt, so daß werkstoffseitig geringere Anforderungen zu stellen sind als an abgasgetriebene Antriebsräder. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten verringern und die Lebensdauer erhöhen.

Im übrigen stelle die konstruktive Ausgestaltung des Viertaktmotors mit dem Turbolader keine Konstruktions­ form dar, die die Anfertigung spezieller Teile erfor­ dert. Damit kann bei Neuentwicklungen auf bewährte Standardteile zurückgegriffen werden und so auch die Kosten einer Neuentwicklung gesenkt werden.

Claims (14)

1. Aufladbarer Viertaktmotor, bestehend aus wenigstens einem in einem Zylinder (10) geführten Kolben (12), der über ein Pleuel (14) mit einer Kur­ belwelle (16) verbunden ist, Einlaß- (18) und Auslaß­ kanälen (20), die zu dem bzw. den Zylindern (10) füh­ ren, einem mit einem Lüftungskanal (22) versehenen Kurbelgehäuse (24), sowie mit einem Lader (26), der wenigstens ein in einem Antriebsgehäuse (28) befind­ liches Antriebssystem (30) und ein im Einlaßkanal (18) angeordnetes Ladesystem (32) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß im Lüftungskanal (22) des Kurbel­ gehäuses (24) das Antriebssystem (30) des Laders (26) sowie ein Gleichrichter (34) für den wechselnden Kurbelgehäuse-Ausgleichsgasstrom angeordnet sind.

2. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftungskanal (22) einen im Kurbelgehäuse (24) beginnenden und endenden Ringkanal (36) bildet und daß der Gleichrichter (34) ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Einlaß (38) des Antriebsgehäuses (28) angeordnet ist, zum Einlaß (38) öffenbares erstes Rückschlagventil (40) sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Einlaß (42) des Antriebsgehäuses (28) angeordnetes, zum Kurbelgehäuse (24) öffenbares zweites Rückschlag­ ventil (44) umfaßt.

3. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die im Ringkanal (36) angeordneten Rückschlagventile (40, 44) jeweils am Eintrittsort bzw. Austrittsort des Ringkanals (36) im Kurbelgehäuse (24) befinden.

4. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (34) ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Ein­ laß (38) des Antriebsgehäuses (28) angeordnetes, zum Einlaß (38) öffenbares erstes Rückschlagventi1 (40) sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und der Außenatmosphäre (50) angeordnetes, zum Kurbelgehäuse (24) öffenbares zweites Rückschlagventil (44) umtaßt.

5. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (34) ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Aus­ laß (42) des Antriebsgehäuses (28) angeordnetes, zum Kurbelgehäuse (24) öffenbares erstes Rückschlagventil (40) sowie ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und der Außenatmosphäre (50) angeordnetes, zur Außenatmosphäre (50) öffenbares zweites Rückschlagventil (44) umfaßt.

6. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (36) ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Einlaß (38) des Antriebsgehäuses (28) angeordnetes, zum Ein­ laß (38) des Antriebsgehäuses (28) öffenbares erstes Rückschlagventil (40), ein zwischen dem Kurbelgehäuse (24) und einem Auslaß (42) des Antriebsgehäuses (28) angeordnetes, zum Kurbelgehäuse (24) öffenbares zwei­ tes Rückschlagventil (44), ein zwischen dem Auslaß (42) des Antriebsgehäuses (28) und der Außenatmosphäre (50) angeordnetes, zur Außenatmosphäre (50) öffenbares drittes Rückschlagventil (46) sowie ein zwischen dem Einlaß (38) des Antriebsgehäuses (28) und der Außenatmosphäre (50) angeordnetes, zum Einlaß (38) des Antriebsgehäuses (28) öffenbares viertes Rückschlagventil (48) umfaßt.

7. Aufladbarer Viertaktmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader als Turbolader (26) ausgebildet ist, der wenigstens ein in dem Antriebsgehäuse (28) gelager­ tes, als Antriebssystem dienendes Antriebsrad (30) und ein im Einlaßkanal (18) angeordnetes, als Ladesystem dienendes Laderad (32) umfaßt.

8. Aufladbarer Viertaktmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader als Comprex-Lader ausgebildet ist, der wenigstens eine in dem Antriebsgehäuse angeordnete, als Antriebssystem dienende Antriebskammer und eine im Einlaßkanal (18) angeordnete, als Ladesystem die­ nende Ladekammer umfaßt.

9. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Antriebsrad für den aus dem Kurbelgehäuse (24) ausgestoßenen und ein zweites Antriebsrad für den in das Kurbel­ gehäuse (24) eingesaugten Ausgleichsgasstrom vorge­ sehen ist.

10. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Antriebs­ rad für den aus dem Kurbelgehäuse (24) ausgestoßenen und eingesaugten Ausgleichsgasstrom vorgesehen ist.

11. Aufladbarer Viertaktmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 sowie 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich zu dem im Lüftungska­ nal (22) des Kurbelgehäuses (24) angeordneten An­ triebsrad (30) des Turboladers (26) ein weiteres, im Auslaßkanal (20) des Zylinders bzw. der Zylinder (10) angeordnetes Antriebsrad vorgesehen ist, und daß die Antriebsräder gekoppelt sind.

12. Aufladbarer Viertaktmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 sowie 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Kolben (12) und Zy­ lindern (10) Trennwände zwischen den einzelnen Zy­ lindern (10) im Kurbelgehäuse (24) angeordnet sind und jede so gebildete Kammer mit gesonderten Lüftungs­ kanälen (22) und Gleichrichtern (34) bzw. als Gleich­ richter ausgebildeten Rückschlagventilen versehen ist.

13. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lüftungskanal ein Antriebsgehäuse mit einem darin gelagerten Antriebs­ rad umfaßt.

14. Aufladbarer Viertaktmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungskanäle in einen gemeinsamen Kanal münden, der ein Antriebsge­ häuse mit einem darin gelagerten Antriebsrad umfaßt.