DE4040939C1 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE4040939C1 DE4040939C1 DE4040939A DE4040939A DE4040939C1 DE 4040939 C1 DE4040939 C1 DE 4040939C1 DE 4040939 A DE4040939 A DE 4040939A DE 4040939 A DE4040939 A DE 4040939A DE 4040939 C1 DE4040939 C1 DE 4040939C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- motor
- blower
- internal combustion
- combustion engine
- charge air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschi
ne, bei der ladeluftseitig ein von einem gesonderten Mo
tor angetriebenes Vorgebläse einem von einer Abgasturbine
angetriebenen Ladegebläse in Serie vorgeschaltet ist und
nach dem stromabwärts letzten Ladegebläse ein Ladeluft
druckmesser zur Beeinflussung der Ladeluftmenge vorgese
hen ist.
Mit der Aufladung einer Brennkraftmaschine wird vorrangig
eine Leistungssteigerung bezweckt. Aus einem sonst schwa
chen Verbrennungsmotor läßt sich mit Hilfe der Aufladung
die Leistung eines erheblich größeren Verbrennungsmotors
herausholen. Bei einer vorgegebenen Nennleistung kann der
Motor beispielsweise zur Senkung des Eigengewichts eines
von ihm angetriebenen Kraftfahrzeugs beträchtlich ver
kleinert werden. Abgasturbolader mit Vom Druck der Abgase
des Verbrennungsmotors angetriebener Turbine und mit von
der Turbine angetriebenem Ladegebläse haben den prinzipi
ellen Nachteil der unzureichenden Aufladung im Hochlast-
Niedrigdrehzahl-Bereich des Verbrennungsmotors infolge
einer unzureichenden Abgasmenge mit zu geringem Druck,
was den Verbrennungsmotor träge und im unteren Drehzahlbe
reich schwach macht. Mechanische Verdrängerlader, die vom
Verbrennungsmotor selbst oder von einem gesonderten Motor
angetrieben sein können, fördern leicht die für den Leer
lauf des Verbrennungsmotors benötigte Luft, können aber im
Hochlast-Hochdrehzahl-Bereich des Verbrennungsmotors nicht
mit einem Abgasturbolader konkurrieren. Aus diesen Gründen
ist es üblich, an einer Brennkraftmaschine die jeweiligen
Vorteile eines Abgasturboladers und eines mechanischen
Verdrängerladers durch eine Serienschaltung oder eine Pa
rallelschaltung der beiden Lader zu kombinieren.
Durch das Dokument DE 23 50 784 C2 ist bereits eine auf
geladene Brennkraftmaschine der eingangs angeführten Gat
tung bekannt. Um mit vertretbarem Aufwand und geringem
Platzbedarf unter weitestgehender Ausschaltung von Ener
gieverlusten in dem vom Vorgebläse erzeugten Luftstrom
eine ungestörte Zuströmung des von außen kommenden Luft
stroms zu erreichen und eine strömungstechnisch günstige
Vermischung der beiden Luftströme sicherzustellen, ist
bei der bekannten Brennkraftmaschine das Vorgebläse mit
tels eines geraden Rohrschiebers an das Ladegebläse an
schließbar, der zur Freigabe eines Ringspalts zwischen
sich und einer ringförmigen Wand des Lufteinlaufs des
Ladegebläses axial verstellbar ist. Die Serienvorschal
tung des Vorgebläses wird lediglich im unteren Leistungs
bereich des Hauptmotors voll praktiziert. Der als Fremd
antrieb des Vorgebläses vorgesehene Drehstrommotor mit
konstant hoher Drehzahl wird im oberen Leistungsbereich
des Hauptmotors ausgeschaltet. Da das Vorgebläse auf eine
hohe Fördergeschwindigkeit unter äußerst geringer Ver
dichtung ausgelegt ist, eignet es sich nicht für einen
niedrig verdichtenden Dieselmotor, der insbesondere beim
Anlauf einen wesentlich höheren Ladedruck erfordert. Zwar
verbessert die Aufladung das Drehmomentverhalten der
Brennkraftmaschine insbesondere auch bei niedrigen Dreh
zahlen, von einem Dampfmaschinen-Charakter nahe der Dreh
zahl Null ist man jedoch noch weit entfernt. Mit der
leichten und platzsparenden Bauweise des Vorgebläses ist
keineswegs eine wesentliche Verkleinerung der gesamten
Brennkraftmaschine verbunden. Wenn auch bei der bekann
ten Brennkraftmaschine nach dem stromabwärts letzten La
degebläse ein Ladeluftdruckmesser zur Beeinflussung der
Ladeluftmenge vorgesehen ist, so ist damit noch nicht
garantiert, daß stets ein hinsichtlich Drehmoment, Brenn
stoffverbrauch und Schadstoffausstoß optimaler Ladeluft
druck ansteht. Darüber hinaus bietet die bekannte Brenn
kraftmaschine keine so weitreichende Anpassung der Dreh
momentcharakteristik an die Zugkrafthyperbel, daß beim
Antrieb eines Kraftfahrzeuges auf die Zwischenfügung ei
nes Wechselgetriebes verzichtet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in der
Drehmomentcharakteristik an die Zugkrafthyperbel ange
paßte Brennkraftmaschine mit einem bereits nahe der Dreh
zahl Null erheblich gesteigerten Drehmoment und mit ei
ner im Verhältnis zur Maschinengröße hohen Leistung bei
gleichzeitig sparsamem Brennstoffverbrauch zu schaffen,
mit der beim Antrieb eines Kraftfahrzeugs auf die Zwi
schenfügung eines Wechselgetriebes verzichtet werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Brennkraft
maschine der eingangs angeführten Art dergestalt gelöst,
daß als gesonderter Motor für das Vorgebläse und als
Hauptmotor je ein Rotationskolben-Dieselmotor mit niedri
ger Verdichtung bei stark ungleicher Leistungsdimensio
nierung von Hauptmotor und kleinerem Vorgebläsemotor ver
wendet ist, das Vorgebläse als volumetrischer Verdichter
für den hohen Anlauf-Ladeluftdruck ausgebildet ist und
zusätzlich zu seinem Motor einen elektrischen Startermo
tor aufweist, zwischen dem Luftausgang des Vorgebläses
und dem Ladelufteinlaß des Vorgebläsemotors eine Sperr
schiebereinrichtung zur anfänglichen Alleinladung des
Vorgebläsemotors vorgesehen ist, am Hauptmotor für dessen
jeweils erste Umdrehung ein vom Vorgebläse und dessen
Motor in Betriebsbereitschaft gebrachter ladeluftbetätig
ter Totpunktüberwinder vorhanden ist und der Ladeluft
druckmesser zusammen mit einem nahebei angeordneten La
delufttemperaturmesser und einem Leistungsregler des Vorgebläsemotors zur Regelung des gegenüber dem
hohen Anlauf-Ladeluftdruck temperaturabhängig niedrigeren
Betriebs-Ladeluftdrucks des Hauptmotors
eingesetzt ist.
Während bei einem Hubkolben-Dieselmotor mit einer geome
trisch-mechanischen Verdichtung von beispielsweise 20 : 1
fünf Prozent als Totraum verbleiben, ergibt sich für die
verwendeten Rotationskolben-Dieselmotoren mit einer Ver
dichtung von beispielsweise nur 2 : 1 ein Totraum von fünf
zig Prozent, was auf den gleichen Zünddruck bezogen die
Möglichkeit zur Aufladung auf ein zehnfaches Ladungsge
wicht eröffnet. Dem entspricht eine Verzehnfachung des
Drehmomentes, die sich jedoch auf eine vierfache Länge
des Drehwinkels des Arbeitshubes verteilt. Da kaum ein
Wechselgetriebe eine größere Untersetzungsspanne als 1 : 10
erzeugt, genügt die Verzehnfachung des Drehmomentes zur
Erledigung des Bedarfs eines Wechselgetriebes.
Die Verbrennung wird durch die extrem niedrige geome
trisch-mechanische Verdichtung, entsprechend der gleichen
geometrisch-mechanischen Expansion, auf die ganzen 120
Winkelgrade der Arbeitsbewegung des Rotationskolbens ver
teilt, wogegen der Arbeitshub sonst praktisch nach 30
Winkelgraden Drehbewegung der Kurbel beendet ist. Weitere
Vorteile der verwendeten Rotationskolben-Dieselmotoren
bestehen darin, daß eine Glühzündung keinen Raumkontakt
zum Verdichtungshub hat, eine während der ganzen Betriebs
zeit ununterbrochene Dieselöleinspritzung möglich ist
und trotz der niedrigen Verdichtung nur ein Minimum von
Restgas mit dem Frischgas in Berührung kommt.
Beim Anlassen des kleineren der beiden im Tandem betrie
benen Rotationskolben-Dieselmotoren wird der Verdränger
lader zusammen mit dem kleineren Rotationskolben-Diesel
motor durch den elektrischen Startermotor solange ange
trieben, bis in dem kleineren Rotationskolben-Dieselmotor
ein für die Selbstzündung ausreichendes Temperaturniveau
von etwa 750 bis 800°K und ein entsprechendes Druckni
veau zustandegekommen sind. Beim anschließenden Anfahren
des Hauptmotors wird das für den Dieselprozeß mindest
notwendige Kompressionsdruckniveau von ca. 25 bar durch
den Antrieb des Verdrängerladers vom kleineren Rotations
kolben-Dieselmotor garantiert, was dann das volle Dreh
moment des Hauptmotors praktisch aus dem Stand heraus er
möglicht. Im normalen Fahrbetrieb schließlich kann der
Abgasturbolader bei etwa 20% der Nenndrehzahl beginnend
selbst Ladedruck liefern. Mit modernen Abgasturboladern
lassen sich der Normaldruck oder der bereits erhöhte
Druck einstufig vervierfachen und zweistufig verachtfa
chen. Durch die geometrisch-mechanische Verdichtung von
beispielsweise nur 2 : 1 in den Rotationskolben-Dieselmoto
ren ergibt sich mit einem Ladedruck von 4 bar ein Zünd
druck von ca. 100 bar und mit einem Ladedruck von 8 bar
ein Zünddruck von ca. 150 bar.
Der als Strömungslader einzustufende Abgasturbolader ver
bindet eine sehr hohe Leistungsdichte mit einem sehr klei
nen Bauvolumen, ist jedoch für sich genommen nicht in der
Lage, konstante Drücke bei variierenden Fördermengen zu
erbringen, geschweige denn stark ansteigende Drücke bei
stark abnehmendem Volumen. Demgegenüber erbringt der me
chanische Verdrängerlader sogar die bei der erfindungs
gemäßen Lösung geforderten höchsten Drücke bei geringstem
Fördervolumen. Deshalb kann das mechanisch vom kleineren
Rotationskolben-Dieselmotor angetriebene Vorgebläse den
Start des größeren Rotationskolben-Dieselmotors mit ca.
25 bar Ladedruck aus dem Stand heraus genauso bewerkstel
ligen wie die Ergänzung der Förderhöhe zu 4 oder 8 bar.
Ohne Strömungslader wäre keine extreme Verkleinerung des
mechanischen Laders möglich. Eine große Antriebsmaschine
für einen großen mechanischen Lader aber würde den Ge
wichtsvorteil eines eingesparten Wechselgetriebes zunich
te machen.
Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Er
findungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der überwiegend schematischen Zeich
nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie
ben.
Die Zeichnung zeigt eine aufgeladene Brennkraftmaschine
mit einem vier Rotationskolben umfassenden Hauptmotor 10
und einem zwei Rotationskolben umfassenden Vorgebläse
motor 11. An jedem dieser Rotationskolben ist die Lade
luftseite durch eine helle Pfeilspitze und die Abgasseite
durch eine dunkle Pfeilspitze kenntlich gemacht. Durch
die seitliche Versetzung der Pfeilspitzenpaare wird die
winkelmäßige Versetzung der Rotationskolben angedeutet.
Dadurch, daß der Hauptmotor 10 und der Vorgebläsemotor 11
mit mehr als einem Rotationskolben ausgestattet sind,
wird jeweils ein weicherer Lauf erzielt und lassen sich
die radialen Motorabmessungen zu geringeren Fliehkraft
werten hin verkleinern.
Der Hauptmotor 10 und der Vorgebläsemotor 11 stimmen in
ihrer geometrischen Verdichtung von vorzugsweise 2 : 1
überein, wodurch die Einrichtungen zur Ladeluftregelung
nur einmal vorhanden sein müssen und man insbesondere mit
nur einem Ladeluftsammler auskommen kann. Da sich der La
deluftdruck vom Motorhubraum und der Motordrehzahl unab
hängig regeln läßt, ist der Vorgebläsemotor 11 mit der
anfänglichen Einschränkung durch die Sperrschieberein
richtung 12+13 an einen mit dem Hauptmotor 10 gemein
samen Ladeluftsammler 14 angeschlossen. Beiden Motoren 10
und 11 steht dann gleichzeitig derselbe Ladeluftdruck zur
Verfügung. Außerdem sind der Vorgebläsemotor 11 und der
Hauptmotor 10 an einen zu der Abgasturbine 15 führenden
gemeinsamen Abgassammler 16 angeschlossen, um die beider
seitigen Abgasdrücke einander anzugleichen, aus den bei
den zusammengefaßten Abgasströmen ein gemeinsames Regel
signal ableiten zu können und um das Gewicht der Brenn
kraftmaschine weiter zu senken.
Von einem Leistungsmelder 17 des Hauptmotors 10 ist we
nigstens ein zweistufiger Abgasturbolader 18 parallel zu
der Serienschaltung des Vorgebläses 19 und des von der
Abgasturbine 15 angetriebenen Ladegebläses 20 zuschalt
bar. Damit kann man den Vorgebläsemotor 11 entsprechend
seinem prozentualen Anteil an der Ladeleistung verklei
nern. Bei der Zuschaltbarkeit lediglich eines zweistufi
gen Abgasturboladers 18 halbiert sich die notwendige
Größe des Vorgebläsemotors 11 und bei der gestaffelten
Zuschaltbarkeit zweier zweistufiger Abgasturbolader 18
drittelt sich die notwendige Größe des Vorgebläsemotors
11. Die Zuschaltung eines ersten zweistufigen Abgasturbo
laders 18 erfolgt bei etwa 50% der Leistung des Haupt
motors 10, wogegen der mit dem Vorgebläse 19 in Serie
liegende und von dem Ladegebläse 20 und der Abgasturbine
15 gebildete einstufige Abgasturbolader 21 schon bei et
wa 20% der Nenndrehzahl des Hauptmotors 10 beginnend La
deleistung beisteuern kann.
Dadurch, daß der Hauptmotor 10 ohne Zwischenfügung eines
Wechselgetriebes zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges ein
gesetzt ist, wird das Eigengewicht des Kraftfahrzeugs
beträchtlich reduziert, läßt sich die Beschleunigung ins
besondere beim Anfahren stark erhöhen und entfällt zu
sammen mit jedwedem Untersetzungswechsel eine Zugkraft
unterbrechung, die vor allem beim Beschleunigen des Kraft
fahrzeugs als unerwünschte Unstetigkeit in Erscheinung
tritt. Das Gewicht des eingesparten Wechselgetriebes ist
im allgemeinen nahezu so groß wie das Gewicht des nackten
Fahrzeugmotors. Die Größe des Vorgebläsemotors 11 beträgt
etwa ein Zehntel der Größe des Hauptmotors 10 und die
Größe des für das Vorgebläse 19 zusätzlich vorgesehenen
elektrischen Startermotors 22 etwa ein Zehntel der Größe
des Vorgebläsemotors 11.
Der Leistungsregler 23 des kleineren Vorgebläsemotors 11
umfaßt außer dem an den Ladeluftsammler 14 angeschlosse
nen Ladeluftdruckmesser 24 und den ebenfalls zum Lade
luftsammler 14 führenden Ladelufttemperaturmesser 25 ei
nen Drehzahlgeber 26. Zusammengenommen bewirken diese
Sensoren die Einregelung eines bei gleichbleibender Lade
lufttemperatur konstanten Ladeluftdrucks und bei steigen
der Ladelufttemperatur entsprechend reduzierten Ladeluft
drucke. Eine Abhängigkeit vom Fahrpedal des als Fahrmotor
dienenden Hauptmotors 10 besteht jedoch nicht.
Zur Betriebsregelung des Hauptmotors 10 sind ein an des
sen Kupplung 27 endender Lastsensor 28, ein ebenfalls
dort angeschlossener Drehzahlgeber 29, ein an den Abgas
sammler 16 angeschlossener Abgasdruckmesser 30 und ein
ebenfalls zum Abgassammler 16 führender Abgastemperatur
messer 31 zum Leistungsmelder 17 zusammengefaßt. Diese
Sensoren bewirken relativ zur Fahrpedalstellung die Kraft
stoffmengenregelung sowie die Zuschaltung des wenigstens
einen zweistufig ausgebildeten zusätzlichen Abgasturbo
laders 18.
Bei der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine wird das
Vorgebläse 19 zunächst vom elektrischen Startermotor 22
über eine Starterkupplung 32 solange angetrieben, bis in
dem mit dem Vorgebläse 19 über eine Kupplung 33 und einen
Variator 34 verbundenen kleineren Rotationskolben-Diesel
motor 11 ein für dessen Selbstzündung ausreichendes Tem
peratur- und Druck-niveau erreicht ist. In dieser Anfangs
phase wird die über einen Ansaugfilter 35 der Umgebung
entnommene und vom Vorgebläse 19 verdichtete Luft über
eine Umgehungsleitung 36 allein dem Vorgebläsemotor 11
zugeleitet, indem die zum Ladegebläse 20 bestehende Ver
bindung vom einen Sperrschieber 12 der Sperrschieberein
richtung 12+13 blockiert ist und die zwischen dem Vor
gebläsemotor 11 und dem Ladeluftsammler 14 bestehende
Verbindung vom anderen Sperrschieber 13 der Sperrschie
bereinrichtung 12+13. Umgekehrt wird die Umgehungslei
tung 36 blockiert und der Normalpfad der Ladeluft frei
gegeben, wenn die Sperrschiebereinrichtung 12+13 mit
dem Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl des Vorgebläse
motors 11 vom Drehzahlgeber 26 ein diesbezügliches Schalt
signal erhält. Dann strömt bereits Abgas über den Abgas
sammler 16 und die Abgasturbine 15 zum Auspufftopf 37.
Der Hauptmotor 10 wird mit Hilfe des vom Vorgebläse 19
und dessen Motor 11 in Betriebsbereitschaft gebrachten
Totpunktüberwinders 38 quasi aus der Grundstellung des
Fahrpedals heraus gestartet, und zwar durch das Öffnen
des den Totpunktüberwinder 38 mit dem Ladeluftsammler 14
verbindenden Zweiwegeventils 39. Der Totpunktüberwinder
38 bietet der Druckluft eine große Wirkungsfläche bei
einer großen Kraftübersetzung und hat am Bauptmotor allen
falls für dessen erste Umdrehung zu sorgen. Danach wird
er sofort wieder in seine Bereitschaftsstellung zurück
versetzt. Nachdem der Hauptmotor 10 von allen sonst üb
lichen Nebenaggregaten entkoppelt ist, steht seine ganze
Leistung ausschließlich zum Beschleunigen des ihm zuge
ordneten Kraftfahrzeugs zur Verfügung. Mit dem Anhalten
des Kraftfahrzeugs kommt auch der Hauptmotor 10 der auf
geladenen Brennkraftmaschine zum Stehen und muß dann beim
Wiederanfahren mit Hilfe des ladeluftbetätigten Totpunkt
überwinders 38 erneut gestartet werden.
Der zweistufige zusätzliche Abgasturbolader 18 hat mit
dem einstufigen Abgasturbolader 21 den Auspufftopf 37 ge
meinsam, ist mit einem eigenen Ausaugfilter 40 ausgestat
tet, kann abgasseitig über ein erstes Schaltventil 41 an
den Abgassammler 16 angeschlossen werden und ladeluftsei
tig über ein zweites Schaltventil 42 mit dem Ladeluft
sammler 14 in Verbindung treten. Geöffnet werden die bei
den Schaltventile 41 und 42 bei etwa 50% der Leistung des
Hauptmotors 10 auf ein entsprechendes Signal des Leistungs
melders 17, was in der Zeichnung durch gestrichelt wieder
gegebene Signalleitungen angedeutet ist. Innerhalb des
zweistufigen Abgasturboladers 18 treibt die vom Abgas
zuerst durchströmte Abgasturbine das als Nachverdichter
dienende Ladegebläse und die vom Abgas zuletzt durch
strömte Abgasturbine das als Vorverdichter dienende Lade
gebläse.
Um den Zünddruck zu senken und dadurch eine Bauteilescho
nung oder eine weitere Verkleinerung und Erleichterung
der Bauteile zu erreichen, sind der Vorgebläsemotor 11
und der Hauptmotor 10 mit je einer in ihrer Gesamtbetriebs
zeit oder zumindest in ihrer Warmlaufphase aktivierten
Dauerglühzündeinrichtung versehen. Außerdem sind der Vor
gebläsemotor 11 und der Hauptmotor 10 mit je einer über
360° Drehwinkel der Rotationskolben ununterbrochen arbei
tenden Dieselöleinspritzeinrichtung versehen, so daß man
mit einer wesentlich einfacheren Einspritzpumpe auskommt,
eine praktisch ununterbrochene Drehmomententfaltung über
360° Kurbelwinkel erzielt wird und sich der absolute
Spitzenzünddruck und die absolute Spitzentemperatur be
trächtlich verringern.
Claims (9)
1. Aufgeladene Brennkraftmaschine, bei der ladeluftsei
tig ein von einem gesonderten Motor (11) angetriebe
nes Vorgebläse (19) einem von einer Abgasturbine (15)
angetriebenen Ladegebläse (20) in Serie vorgeschaltet
ist und nach dem stromabwärts letzten Ladegebläse (20)
ein Ladeluftdruckmesser (24) zur Beeinflussung der
Ladeluftmenge vorgesehen ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß als gesonderter Motor
(11) für das Vorgebläse (19) und als Hauptmotor (10)
je ein Rotationskolben-Dieselmotor mit niedriger Ver
dichtung bei stark ungleicher Leistungsdimensionierung
von Hauptmotor (10) und kleinerem Vorgebläsemotor (11)
verwendet ist, das Vorgebläse (19) als volumetrischer
Verdichter für den hohen Anlauf-Ladeluftdruck ausge
bildet ist und zusätzlich zu seinem Motor (11) einen
elektrischen Startermotor (22) aufweist, zwischen dem
Luftausgang des Vorgebläses (19) und dem Ladeluftein
laß des Vorgebläsemotors (11) eine Sperrschieberein
richtung (12+13) zur anfänglichen Alleinladung des
Vorgebläsemotors (11) vorgesehen ist, am Hauptmotor
(10) für dessen jeweils erste Umdrehung ein vom Vorge
bläse (19) und dessen Motor (11) in Betriebsbereit
schaft gebrachter ladeluftbetätigter Totpunktüberwin
der (38) vorhanden ist und der Ladeluftdruckmesser
(24) zusammen mit einem nahebei angeordneten Ladeluft
temperaturmesser (25) und einem Leistungsregler (23) des Vorgebläsemotors (11) zur Regelung des gegenüber dem
hohen Anlauf-Ladeluftdruck temperaturabhängig niedri
geren Betriebs-Ladeluftdrucks des Hauptmotors (10)
eingesetzt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vorgebläsemotor (11) mit der anfäng
lichen Einschränkung durch die Sperrschiebereinrich
tung (12+13) an einen mit dem Hauptmotor (10) gemein
samen Ladeluftsammler (14) angeschlossen ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hauptmotor (10) und der Vorge
bläsemotor (11) mit mehr als einem Rotationskolben
ausgestattet sind.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptmotor (10) und
der Vorgebläsemotor (11) in ihren geometrischen Ver
dichtungsverhältnissen übereinstimmen.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgebläsemotor (11)
und der Hauptmotor (10) an einen zu der Abgasturbine
(15) führenden gemeinsamen Abgassammler (16) ange
schlossen sind.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß von einem Leistungsmelder
(17) des Hauptmotors (10) wenigstens ein zweistufiger
Abgasturbolader (18) parallel zu der Serienschaltung
des Vorgebläses (19) und des von der Abgasturbine (15)
angetriebenen Ladegebläses (20) zuschaltbar ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptmotor (10) ohne
Zwischenfügung eines Wechselgetriebes zum Antrieb ei
nes Kraftfahrzeuges eingesetzt ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgebläsemotor (11)
und der Hauptmotor (10) mit je einer in ihrer Gesamt
betriebszeit oder zumindest in ihrer Warmlaufphase
aktivierten Dauerglühzündeinrichtung versehen sind.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgebläsemotor (11)
und der Hauptmotor (10) mit je einer über 360° Dreh
winkel der Rotationskolben ununterbrochen arbeitenden
Dieselöleinspritzeinrichtung versehen sind.
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4040939A DE4040939C1 (de) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | |
HU913621A HUT59738A (en) | 1990-12-20 | 1991-11-20 | Supercharged internal combustion engine |
KR1019910022187A KR920012713A (ko) | 1990-12-20 | 1991-12-05 | 장전식 내연기관 |
EP91121206A EP0492272A1 (de) | 1990-12-20 | 1991-12-11 | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
DK91121206.6T DK0492272T3 (de) | 1990-12-20 | 1991-12-11 | |
JP3352087A JPH04287833A (ja) | 1990-12-20 | 1991-12-13 | 過給内燃機関 |
AU89733/91A AU8973391A (en) | 1990-12-20 | 1991-12-16 | A supercharged internal combustion engine |
FI915925A FI915925A (fi) | 1990-12-20 | 1991-12-17 | Laddad foerbraenningsmotor. |
CS913882A CS388291A3 (en) | 1990-12-20 | 1991-12-18 | Supercharged internal combustion engine |
BR919105486A BR9105486A (pt) | 1990-12-20 | 1991-12-18 | Motor de combustao interna superalimentado |
MX9102717A MX9102717A (es) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Motor de combustion interna con turbocompresor. |
NO91915040A NO915040L (no) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Forbrenningskraftmaskin |
CA002058121A CA2058121A1 (en) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Turbo-charged internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4040939A DE4040939C1 (de) | 1990-12-20 | 1990-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4040939C1 true DE4040939C1 (de) | 1992-04-09 |
Family
ID=6420885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4040939A Expired - Fee Related DE4040939C1 (de) | 1990-12-20 | 1990-12-20 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0492272A1 (de) |
JP (1) | JPH04287833A (de) |
KR (1) | KR920012713A (de) |
AU (1) | AU8973391A (de) |
BR (1) | BR9105486A (de) |
CA (1) | CA2058121A1 (de) |
CS (1) | CS388291A3 (de) |
DE (1) | DE4040939C1 (de) |
DK (1) | DK0492272T3 (de) |
FI (1) | FI915925A (de) |
HU (1) | HUT59738A (de) |
MX (1) | MX9102717A (de) |
NO (1) | NO915040L (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10235701B3 (de) * | 2002-08-03 | 2004-04-15 | UDO MAILäNDER GMBH | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2294729B (en) * | 1994-11-04 | 1999-02-24 | Gec Alsthom Diesels Ltd | A turbocharger assembly |
GB9800282D0 (en) * | 1998-01-08 | 1998-03-04 | Rolls Royce Cars Limited | Turbocharger system |
GB0007917D0 (en) | 2000-03-31 | 2000-05-17 | Npower | An engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2350784C2 (de) * | 1973-10-10 | 1975-08-21 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE350801B (de) * | 1971-04-23 | 1972-11-06 | Goetaverken Ab | |
DE2809202A1 (de) * | 1978-03-03 | 1979-09-06 | Kuehnle Kopp Kausch Ag | Aufladesystem fuer einen mehrzylinder- verbrennungsmotor |
JPS55109727A (en) * | 1979-02-17 | 1980-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Two-stage supercharging type diesel engine equipped with auxiliary blower |
JPS55109728A (en) * | 1980-01-07 | 1980-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Two-stage supercharging type diesel engine |
DE3002701A1 (de) * | 1980-01-25 | 1981-07-30 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Aufladesystem fuer eine brennkraftmaschine |
DE3100732C2 (de) * | 1981-01-13 | 1983-08-18 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
ES8701301A1 (es) * | 1985-05-15 | 1986-12-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Maquina motriz de combustion sobrealimentada |
-
1990
- 1990-12-20 DE DE4040939A patent/DE4040939C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-20 HU HU913621A patent/HUT59738A/hu unknown
- 1991-12-05 KR KR1019910022187A patent/KR920012713A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-12-11 DK DK91121206.6T patent/DK0492272T3/da active
- 1991-12-11 EP EP91121206A patent/EP0492272A1/de not_active Withdrawn
- 1991-12-13 JP JP3352087A patent/JPH04287833A/ja active Pending
- 1991-12-16 AU AU89733/91A patent/AU8973391A/en not_active Abandoned
- 1991-12-17 FI FI915925A patent/FI915925A/fi not_active Application Discontinuation
- 1991-12-18 BR BR919105486A patent/BR9105486A/pt unknown
- 1991-12-18 CS CS913882A patent/CS388291A3/cs unknown
- 1991-12-19 NO NO91915040A patent/NO915040L/no unknown
- 1991-12-19 MX MX9102717A patent/MX9102717A/es not_active Application Discontinuation
- 1991-12-19 CA CA002058121A patent/CA2058121A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2350784C2 (de) * | 1973-10-10 | 1975-08-21 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10235701B3 (de) * | 2002-08-03 | 2004-04-15 | UDO MAILäNDER GMBH | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI915925A (fi) | 1992-06-21 |
HUT59738A (en) | 1992-06-29 |
HU913621D0 (en) | 1992-02-28 |
DK0492272T3 (de) | 1992-07-01 |
BR9105486A (pt) | 1992-09-01 |
CA2058121A1 (en) | 1992-06-21 |
CS388291A3 (en) | 1992-07-15 |
AU8973391A (en) | 1992-06-25 |
KR920012713A (ko) | 1992-07-27 |
MX9102717A (es) | 1992-06-01 |
EP0492272A1 (de) | 1992-07-01 |
NO915040L (no) | 1992-06-22 |
FI915925A0 (fi) | 1991-12-17 |
JPH04287833A (ja) | 1992-10-13 |
NO915040D0 (no) | 1991-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2911727C2 (de) | Kolben-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Abgasturboladern | |
EP1844221B1 (de) | Turbocompound-aufladesystem mit zuschaltbarem verdichter | |
DE3326133C2 (de) | ||
CH665879A5 (de) | Kolbenbrennkraftmaschine. | |
DE102011005959A1 (de) | Mehrfunktions-Drosselventil | |
DE102014202399A1 (de) | Mehrrotoriger turbolader | |
WO2012076095A1 (de) | Turbine für einen abgasturbolader | |
DE19905112A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Vorverdichtung der Verbrennungsluft und Kolbenbrennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3032218A1 (de) | Kolbenbrennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
EP1388654B1 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine | |
EP2923073B1 (de) | Verfahren zum betrieb einer fremdgezündeten brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
DE4040939C1 (de) | ||
DE19823014A1 (de) | Verfahren zum Aufladen eines Verbrennungsmotors | |
DE4434777C1 (de) | Aufgeladener Mehrzylinder-Dieselmotor | |
DE112018004444B4 (de) | Verbrennungsmotor mit schnell ansprechendem sekundärem Auslassventil und zugehöriges Verfahren | |
WO2016045829A1 (de) | Aufladesystem für eine brennkraftmaschine und verfahren dafür | |
DE4128642C2 (de) | Aufgeladener Hubkolben-Dieselmotor | |
DE2435004C3 (de) | Aufgeladene Viertaktbrennkraftmaschine | |
DE2834785C2 (de) | Brennkraftmaschine, insbesondere abgasturbogeladene Kolben-Brennkraftmaschine, mit Beschleunigungseinrichtung | |
DE2948859A1 (de) | Mittels einer gasdynamischen druckwellenmaschine aufgeladene brennkraftmaschine | |
DE202011110100U1 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine | |
WO2003044348A1 (de) | Verfahren zum ladungswechsel bei einem verbrennungsmotor der kolbenbauart und zur durchführung des verfahrens geeignetes ladungswechselsystem | |
DE2814343A1 (de) | Regelsystem fuer eine insbesondere durch abgasturbolader aufgeladene diesel-brennkraftmaschine | |
DE102015213639B3 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, und Brennkraftmaschine | |
DE102020203049B4 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit elektrisch antreibbarem Verdichter und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |