DE4243306A1

DE4243306A1 - Verfahren zur Verbesserung von Leistung und Wirkungsgrad bei Verbrennungsmotoren Otto oder Diesel durch eine Turbine

Info

Publication number: DE4243306A1
Application number: DE4243306A
Authority: DE
Inventors: Ezio Scarpina
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-06-23

Description

Verfahren zur Verbesserung von Leistung und Wirkungsgrad bei Verbrennungsmotoren Otto oder Diesel durch eine Turbine.

Bei üblichen Motoren muß man die Abgase vollständig aus dem Brennraum entfernen und ihn mit viel frische Ladung füllen, um eine gute Leistung zu erzielen. Bei Viertaktermotoren wird das erreicht mit Ventile überschneidung. Auslaß- und Einlaßventile sind gleich zeitig offen. Bei Zweitaktermotoren geschieht dies mit einem Gebläse, das von der Antriebswelle angetrie ben wird.

Große Ventileüberschneidung ermöglichen eine gute Ausspülung, führen aber zu unruhigem Leerlauf durch Verbrennungsaussetzer, da bei kleiner Drehzahl Abgas zurückgesaugt wird. Das Spülgebläse verbraucht ein Teil von der Leistung des Motors.

Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Energie der Abgase zu verwenden, um die Leistung von Verbrennungsmotoren zu verbessern. Bei Viertaktermotoren erreicht man eine höhere Leistung und Wirkungsgrad mit einer kurzen Ventilüberschneidung. Diese verbessert den Motorlauf. Der Schadstoffausstoß wird dadurch verbessert. Bei 2-Takter kann man das Spülgebläse, das dem Motor Energie wegnimmt damit er setzen.

Anwendung der Erfindung bei Viertaktmotoren: Kurz vor dem Ende des Arbeitstaktes, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, öffnet sich das Auslaßventil (6). Die Abgase strömen in das Abgasrohr (1) aus und setzen eine Turbine (7) in Bewegung. Sie ist mit der Turbine (8) auf eine gemeinsame Welle verbunden. Wenn die Turbine (8) in Bewegung ist, bildet sich im Unterdruckrohr (2) ein Unterdruck. Sie verdichtet nicht, wie es bei üblichen Turbomotoren der Fall ist, sondern sie baut einen Unterdruck auf.

Bei zu hoher Motordrehzahl kann eine "Waste Gate" ein Teil der Auspuffgase an der Turbine (7) vorbei führen. Wenn der Kolben sich in seinem Ausstoßtakt befindet und Richtung oberer Totpunkt läuft, geht das Auslaßven til (6) zu. Es öffnet sich das Unterdruckrohrventil (5). Eine Überschneidung kann stattfinden. Der Unterdruck vom Unterdruckrohr (2) hilft dem Kolben in seiner Aufwärts bewegung. Kurz bevor der Kolben den oberen Totpunkt er reicht hat, öffnet sich das Einlaßventil (4). Dank der Überschneidung und des Sogs vom Unterdruckrohr (2) wird kräftig durch das Ventil (4) frische Ladung hereinge saugt. Dann, wie bei gewöhnlichen Motoren geht der Kol ben in den Ansaugtakt über, in dem am Ende dieses Taktes das Ansaugventil (4) zugeht. Der nächste Takt ist das Verdichten und danach der Arbeitstakt. Anschließend be ginnt der Zyklus wieder von vorne.

Darstellung der Erfindung bei Zweitaktermotor:
Die Darstellung ähnelt sich dem obengenannten Ablauf. Allerdings dauert das Arbeitsspiel nur zwei Hübe. Eini ge Ventile können ersetzt werden von Öffnungen in den Zylindern, die vom Kolben während seiner Arbeitstakten geöffnet oder geschlossen werden.

Claims

Verbrennungsmotore mit Abgasgetriebene Turbine dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase aus dem Zylinder in das Abgasrohr (1) ausströmen und mit ihrer Energie eine Turbine (7) in Bewegung setzen. Die Turbine (7) ist mit der Turbine (8) auf einer gemeinsamen Welle verbunden. Wird die Turbine (8) in Bewegung gesetzt bildet sich im Unterdruckrohr (2) ein Unterdruck. Dieser Unterdruck wird ausgenutzt während der Überschneidungsphase. Dabei sind Ansaugrohrventil (4) und Unterdruckrohr ventil (5) geöffnet. Der Sog im Unterdruckrohr (2) saugt frische Ladung in den Brennraum durch das Ansaugrohr (3). Es wird damit erreicht, daß der Brennraum gut von den Verbrennungsrestgasen ausge spült wird und zusätzlich dieser mit frischer Ladung gefüllt wird.