DE4429275A1

DE4429275A1 - Supercharger for IC engine with multi=stroke function

Info

Publication number: DE4429275A1
Application number: DE4429275A
Authority: DE
Inventors: Rolf Mattes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-19
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1996-02-22

Abstract

The supercharger has an inlet and outlet, between which is a helical housing (2) passage (3). There is a helical displacement element (6), drivably mounted at two points (9,10), and forcibly guided in the housing passage. The forced guidance is such that the displacement element divides the housing passage into two partial passages. In at least one position of the displacement element, the outlet (4,5), in cross-sectional view, is completely enclosed between a housing wall (2a) and the displacement element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufladung von Verbrennungsmotoren mit Mehrtaktfunktion, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for charging Internal combustion engines with multi-stroke function, specifically with the features from the preamble of claim 1.

Die Leistung eines Verbrennungsmotors wird bestimmt von der durchgesetzten Ladungsmenge - dem Kraftstoff-Luft-Gemisch. Dieses wird im Otto-Motor in der Regel außerhalb des Zylinders gebildet, kann jedoch auch wie beim Dieselmotor im Zylinder durch Einspritzen in den Verbrennungsraum erzeugt werden. Zur vollständigen Verbrennung einer bestimmten Menge Kraftstoff ist jeweils eine ganz bestimmte Menge Sauerstoff erforderlich. Die Zündung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann jedoch nur innerhalb bestimmter Mischungsverhältnisse erfolgen. Für die Leistung des Motors folgt daraus, daß diese mit steigendem Luftdurchsatz und entsprechend steigenden Kraftstoffanteil ebenfalls vergrößert werden kann. Zur Erzielung eines höheren Luftdurchsatzes sind bereits eine Reihe von Möglichkeiten bekannt. Ein Weg ist die Aufladung, besonders bei bereits vorhandenen Motoren. Reine Saugmotoren sind so beispielsweise kaum in der Lage, so viel Luft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder zu saugen, wie dieser in seinem Hubraum aufnehmen könnte. Durch eine zusätzliche Zwangsbeatmung von außen läßt sich jedoch die Luftmenge bzw. das Luftgemisch erheblich steigern. Dies bedeutet, daß Luft außerhalb des Zylinders vorverdichtet und dann unter Druck in den Zylinder gepreßt wird.The performance of an internal combustion engine is determined by the enforced charge - the fuel-air mixture. In the Otto engine, this is usually outside the Cylinder formed, but can also like the diesel engine in the cylinder by injecting it into the combustion chamber be generated. For the complete combustion of a certain amount of fuel is a certain amount Amount of oxygen required. The ignition and combustion of the air-fuel mixture, however, can only be within certain mixing ratios. For performance of the motor follows from this that it increases with increasing Air flow and correspondingly increasing fuel percentage can also be enlarged. To achieve a higher air flow are already a number of Possibilities known. One way is charging, especially with existing engines. Pure suction motors are like that for example barely able to air or so much How to suck fuel-air mixture in the cylinder this could accommodate in its displacement. By a additional forced ventilation from the outside can, however Increase air volume or air mixture considerably. This means that air outside the cylinder is pre-compressed and then pressed into the cylinder under pressure.

Zur Erhöhung des Liefergrades, d. h. zur Aufladung eines Motors können folgende Verfahren unterschieden werden:To increase the degree of delivery, d. H. to charge a The following processes can be distinguished:

1. External charging
2. Self-charging

Die Fremdaufladung ist jedoch für den Einsatz im Kraftfahrzeug kaum geeignet, da dieser eine zusätzliche Kraftquelle erforderlich macht, welche den Luftverdichter antreibt. Das zweite Verfahren - die Selbstaufladung - kann in verschiedene Unterverfahren unterteilt werden. Dazu gehören:External charging is, however, for use in Motor vehicle hardly suitable, as this is an additional one Power source required, which the air compressor drives. The second method - self-charging - can can be divided into different sub-processes. To belong:

1. mechanical charging
2. charging by gas vibrations
3. the pressure wave charging and
4. the exhaust gas turbocharger

Als Beispiel soll kurz auf die mechanische Aufladung eingegangen werden. Bei dieser wird der Lader direkt vom Motor über Keilriemen, Kette oder Zahnräder angetrieben. Als Lader werden meist Drehkolbengebläse (Rootsgebläse) eingesetzt. Die Liefermenge dieser Gebläse ändert sich proportional zur Drehzahl, und es faßt unabhängig vom Gegendruck.As an example, let's briefly look at mechanical charging To be received. With this the loader is directly from Motor driven by V-belts, chains or gears. Rotary lobe blowers (roots blowers) are usually used as loaders. used. The delivery quantity of these fans changes proportional to the speed, and it sums regardless of Back pressure.

Bei einem Rootsgebläse laufen zwei berührungsfrei ineinandergreifende, achtförmige Rotoren aus Gußeisen in einem Leichtmetallgehäuse. Der Fördervorgang ist in etwa mit einer Zahnradpumpe vergleichbar. Allerdings findet hier weder zwischen den Rotoren untereinander noch zwischen den Rotoren und dem Gehäuse eine mechanische Berührung statt. Der Antrieb wird über zwei Stirnräder, welche außerhalb des Gehäuses auf Rotorwellen sitzen, realisiert. Eine dieser Rotorwellen ist verlängert und wird über einen Zahnriemen von der Kurbelwelle des Motors angetrieben.With a Roots blower, two run without contact interlocking, eight - shaped cast iron rotors in a light metal housing. The funding process is approximately comparable to a gear pump. However, takes place here neither between the rotors with each other nor between the Rotors and the housing a mechanical contact instead. The drive is via two spur gears, which are outside the Housing on rotor shafts, realized. One of these The rotor shaft is extended and is over a toothed belt driven by the crankshaft of the engine.

Weitere Möglichkeiten zur mechanischen Aufladung können mit Hubkolben-, Drehkolben- und Spiralverdichtern realisiert werden.Other options for mechanical charging can be found with Reciprocating, rotary lobe and scroll compressors realized will.

Die hier genannten bekannten Möglichkeiten zur Aufladung eines Verbrennungsmotors weisen im wesentlichen die gleichen Nachteile auf. Bei kleinen Fördermengen in den Kammern würden diese mit zuviel Reibungsdruck und aufgrund der durch die Reibung bedingten Erwärmung warm. Das Volumen der zu fördernden Luftmassen wird dadurch vergrößert und muß gekühlt werden. Dies hat wiederum einen Volumenverlust und Druckabfall zur Folge, weshalb keine konstante Menge proportional zur Drehzahl auf den Motor bezogen gefördert werden kann.The known charging options mentioned here of an internal combustion engine essentially have the same disadvantages. With small flow rates in the Chambers would cause this with too much frictional pressure the warming caused by the friction warm. The volume the air mass to be conveyed is thereby increased and must be cooled. This in turn has a loss of volume and pressure drop, which is why there is no constant amount conveyed proportional to the speed related to the motor can be.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System zur Aufladung bzw. Luftversorgung derart zu gestalten und auszuführen, daß die genannten Nachteile vermieden werden. Die erforderlichen Luftmengen sind dabei reibungsarm zu transportieren und ohne zusätzlich erforderliche Kühlung relativ kühl dem Ansaugkanal zuzuführen. Volumenverluste und Druckabfall im Zylinder sollen vermieden werden.The invention is therefore based on the object System for charging or air supply design and execute that the disadvantages mentioned be avoided. The required air volumes are included easy to transport and without additional Required cooling relatively cool the intake duct feed. Volume loss and pressure drop in the cylinder should be avoided.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The achievement of the task is by characterizing features of claim 1 characterized. Advantageous implementation options are in the Sub-claims reproduced.

Vorrichtungsmäßig ist der Lader derart aufgebaut, daß er ein Gehäuse mit einem Einlaß und einem Austritt für das Auflademedium aufweist, welches wenigstens einen im Querschnitt schnecken- bzw. spiralförmigen Gehäusegang bildet. Unter schnecken- bzw. spiralförmig ist dabei zu verstehen, daß das entsprechende Element beispielsweise um über 180° gebogen wird und somit eine Krümmung beschreibt, die wenigstens einer halben Spirale entspricht.In terms of device, the loader is constructed such that it a housing with an inlet and an outlet for the Charging medium having at least one in Cross section of helical or spiral casing forms. Under is helical or spiral understand that the corresponding element, for example, around is bent over 180 ° and thus describes a curvature, which corresponds to at least half a spiral.

In diesem Gehäusegang ist ein ebenfalls spiral- bzw. schneckenförmig ausgeführtes Förderelement angeordnet. Das schneckenförmig ausgeführte Förderelement ist an wenigstens zwei Punkten antreibbar gelagert und im Gehäusegang zwangsführbar. Die Zwangsführung erfolgt dabei derart, daß das Förderelement im Gehäusegang diesen in zwei Teilgänge unterteilen kann und in wenigstens einer Stellung des Förderelementes die Austrittsöffnung des Gehäuseganges zwischen Förderelement und Gehäusewand vollständig eingeschlossen ist. In dieser Stellung ist das Auflademedium zwischen Förderelement und Gehäuseinnenwand vollständig eingeschlossen ist.A spiral or arranged helical conveyor element. The screw conveyor is on at least two points drivable and in the Housing passage can be guided. The forced operation takes place such that the conveying element in the housing aisle in two Subdivide partial courses and in at least one position of the conveyor element, the outlet opening of the housing aisle completely between conveyor element and housing wall is included. In this position it is Charging medium between the conveyor element and the inner wall of the housing is completely included.

Die Zwangsführung kann beispielsweise derart ausgeführt sein, daß das Förderelement bei vollständiger Freigabe des Einlasses jeweils den Gehäusegang zur Austrittsöffnung versperrt, wobei in einer dieser Stellungen das Auflademedium zwischen Förderelement und Gehäuseinnenwand vollständig eingeschlossen ist.The forced operation can be carried out in this way, for example be that the conveying element when the Inlet the housing passage to the outlet opening blocked, in one of these positions the Charging medium between the conveyor element and the inner wall of the housing is completely included.

Das Förderelement ist vorzugsweise im Bereich seiner Enden drehfest mit jeweils einem Antrieb verbunden. Dazu sind im Bereich der Enden des Förderelementes Lagerungen vorgesehen, die beispielsweise mit jeweils einem rotierenden Antriebselement gekoppelt sind. Die Kopplung des Förderelementes mit den beiden rotierenden Antriebselementen erfolgt derart, daß beide Lagerungen des Förderelementes gleiche Umlaufwinkel überschreiten. Jeder Punkt am Umfang des Förderelementes beschreibt durch diese gezwungene Führung eine bestimmte Koppelkurve.The conveying element is preferably in the region of its ends non-rotatably connected to one drive each. These are in Area of the ends of the conveyor element bearings provided, for example, each with one rotating drive element are coupled. The coupling of the conveyor element with the two rotating Drive elements are such that both bearings of the Conveyor element exceed the same rotation angle. Everyone Point on the circumference of the conveying element describes through this forced guidance a certain coupling curve.

Die beiden Antriebselemente werden vorzugsweise von einem Antrieb angetrieben. Dazu sind beide Antriebselemente vorzugsweise an ihrem Außenumfang mit einer Verzahnung versehen. Die dazu komplementäre Verzahnung wird am Antrieb angebracht. Die Verzahnung am Antrieb kämmt mit den Verzahnungen der beiden Antriebselemente, wodurch eine gleichmäßige Umdrehung der auf den Antriebselementen angeordneten Lagerungen und damit den Lagerpunkten der Förderelemente erzeugt wird.The two drive elements are preferably one Drive driven. For this purpose, both drive elements are preferably with teeth on its outer circumference Mistake. The complementary toothing is on the drive appropriate. The toothing on the drive meshes with the Toothings of the two drive elements, resulting in a uniform rotation of the on the drive elements arranged bearings and thus the bearing points of the Conveying elements is generated.

Die Luftmengen werden zum einen zwischen der inneren Gehäusewand und dem Förderelement bis in den Endbereich des spiral- bzw. schneckenförmigen Gehäuseganges transportiert und von dort in die Ansaugleitung weitergegeben. Zum anderen werden Luftmassen bei der Bewegung des Förderelementes zwischen der Gehäuseaußenwand und dem Förderelement in Richtung des Endes des spiral- bzw. schneckenförmigen Gehäuseganges bewegt. Diese Luftmengen werden durch die Bewegung des Förderelementes vor diesem hergeschoben. Die zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Förderelement transportierten Luftmassen werden aufgrund der Bewegung des Förderelementes sozusagen in den Ansaugkanal "hineingeschaufelt". Diese Art von Transport ermöglicht keine große Verdichtung, jedoch werden die Luftmengen reibungsarm und damit ohne Erwärmung in den Ansaugkanal eingebracht.The air volumes become on the one hand between the inner Housing wall and the conveyor element to the end of the spiral or helical housing corridor transported and passed on from there to the intake line. To the other air masses during the movement of the Conveyor element between the outer wall of the housing and the Conveyor element in the direction of the end of the spiral or helical housing gear moves. These amounts of air are by the movement of the conveyor element in front of this pushed here. The between the inner wall of the housing and air masses transported by the conveying element due to the movement of the conveyor element, so to speak Intake duct "shoveled in". That kind of transportation does not allow a large compression, but the Air volumes with little friction and therefore without heating in the Intake duct introduced.

Das Förderelement kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit der Verwendung beliebig anderer Materialien.The conveying element can for example consist of a Be made of plastic material, but it also exists the possibility of using any other Materials.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch bei Förderung geringer Luftmengen diese dem Zylinder und damit dem Arbeitsprozeß ohne Volumen- und Druckverluste zugeführt werden. Die mechanische Förderung der Luftmengen ist derart konzipiert, daß diese proportional zur Motordrehzahl erfolgt. Dies bietet den Vorteil, daß auch bei geringen Drehzahlen bereits der Lader in Betrieb ist.With the device according to the invention can also Conveying small amounts of air to the cylinder and thus fed into the work process without loss of volume and pressure will. The mechanical conveyance of the air quantities is like this designed to be proportional to engine speed he follows. This has the advantage that even at low Speeds the charger is already in operation.

Der Antrieb selbst ist beispielsweise mittels Riemen oder Kettentrieb mit der Kurbelwelle des Motors gekoppelt, wodurch sich eine proportionale Förderbewegung zur Drehzahl des Motors ergibt.The drive itself is for example by means of belts or Chain drive coupled to the crankshaft of the engine, which results in a proportional conveying movement to the speed of the engine results.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im übrigen folgendes dargestellt:The achievement of the object according to the invention is as follows explained with reference to figures. It is in the rest shown the following:

Fig. 1 verdeutlicht schematisch das Grundprinzip eines erfindungsgemäßen Laders im Querschnitt dargestellt; Fig. 1 illustrates schematically the basic principle of a loader according to the invention shown in cross section;

Fig. 2 verdeutlicht eine Möglichkeit zur Realisierung des Antriebs des Förderelementes; Fig. 2 illustrates a possibility of realizing the drive of the conveyor element;

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit der Integration des Laders im Motorsystem. Fig. 3 shows a possibility of integrating the charger in the engine system.

In der Fig. 1 ist schematisch das Grundprinzip eines erfindungsgemäßen Laders verdeutlicht. Ein Lader 1 umfaßt ein Gehäuse 2, welches derart ausgeführt ist, daß es im Querschnitt gesehen einen spiral- bzw. schneckenförmigen Gehäusegang 3 bildet. Der Endbereich 4 des Gehäuseganges 3, der auch den Austritt 5 bildet, ist mit dem Ansaugkanal einer Zylinderkolbeneinheit oder aber einem als Ansaugkanal ausgebildeten Verbindungskanal zwischen dem Lader und einer Mehrzahl von Ansaugleitungen verschiedener Zylinder- Kolbeneinheiten verbindbar. Im spiral- bzw. schneckenförmigen Gehäusegang ist ein Förderelement 6, welches ebenfalls im Querschnitt gesehen spiral- bzw. schneckenförmig ausgebildet ist, angeordnet. Der hier im Querschnitt dargestellte Gehäusegang 3 und das im Querschnitt dargestellte Förderelement 6 erstrecken sich in axialer Richtung über eine bestimmte Länge. Diese Länge kann entsprechend dem Einsatzfall festgelegt sein.The basic principle of a loader according to the invention is schematically illustrated in FIG. 1. A loader 1 comprises a housing 2 , which is designed such that it forms a spiral or helical housing passage 3 when viewed in cross section. The end region 4 of the housing passage 3 , which also forms the outlet 5 , can be connected to the intake duct of a cylinder-piston unit or to a connecting duct designed as an intake duct between the charger and a plurality of intake lines of different cylinder-piston units. A conveyor element 6 , which is also formed in a spiral or helical shape when viewed in cross section, is arranged in the spiral or helical housing passage. The housing passage 3 shown here in cross section and the conveying element 6 shown in cross section extend in the axial direction over a certain length. This length can be determined according to the application.

Das im Querschnitt spiral- bzw. schneckenförmige Förderelement ist jeweils im Bereich seiner Enden 7 und 8 gelagert. Die Lagerung am Ende 8 ist mit 9 bezeichnet und die Lagerung im Bereich des Endes 7 mit 10. Beide Lagerungen 9 und 10 sind drehfest mit jeweils einem Antriebselement 11 und einem Antriebselement 12 verbunden. Das Antriebselement 11 befindet sich dabei vorzugsweise im Bereich des Beginns des schneckenförmigen Gehäuseganges 3, und das Antriebselement 12 befindet sich im Endbereich 4 des schneckenförmigen Gehäuseganges. Die Antriebselemente 11 und 12 führen jeweils eine rotierende Bewegung aus. Durch die drehfeste Verbindung der Lagerungen 10 bzw. 9 mit den Antriebselementen 11 bzw. 12 ist die Bewegung des Förderelementes 6 fest definiert. Zur Verdeutlichung sind zwei Stellungen des Förderelementes 6 in der Fig. 1 dargestellt. Die erste Stellung I, in welcher das Förderelement 6 nur schematisch und als unterbrochene Linie dargestellt ist, entspricht dabei dem Beginn, d. h. dem Lufteinlaß in den Gehäusegang 3. Bei weiterer Rotation in Pfeilrichtung des Antriebselementes 11 und des Antriebselementes 12 wird das Förderelement 6 in die zweite Stellung II verbracht, in der ein Teil der in der Stellung I bis in den Bereich des Förderelementes geströmten Luftmassen zwischen diesem und dem Gehäuse 2 eingeschlossen werden. Eine weitere Bewegung in Stellung I, bewirkt einen Weitertransport der in der Stellung II des Förderelementes 6 eingeschlossene Luftmassen in den Endbereich des schneckenförmigen Gehäuseganges 4, d. h. über den Austritt 5 in den Ansaugkanal. Bei diesem Prinzip wird die Luft regelrecht geschaufelt dem Ansaugkanal zugeführt. Die Luftmassen werden an einer nahezu unbelasteten Kreisbewegung dem Ansaugkanal zugeführt. Eine Verdichtung findet kaum statt, die Luft wird mit geringem Druck den. Ansaugkanal zugeführt. Des weiteren muß die Luft kaum Strömungswiderstände überwinden, und es treten auch keine hohen Reibungskräfte wie bei anderen Ladern auf. In den Stellungen zwischen den Stellungen I und II, hier nicht dargestellt, kann das Förderelement 6 den Gehäusegang zum Teil in zwei Teilgänge unterteilen.The conveyor element, which is spiral or helical in cross section, is mounted in the region of its ends 7 and 8 , respectively. The storage at the end 8 is designated 9 and the storage in the area of the end 7 is 10 . Both bearings 9 and 10 are rotatably connected to a drive element 11 and a drive element 12 , respectively. The drive element 11 is preferably located in the region of the start of the helical housing 3 , and the drive element 12 is located in the end region 4 of the helical housing. The drive elements 11 and 12 each perform a rotating movement. The movement of the conveying element 6 is firmly defined by the rotationally fixed connection of the bearings 10 and 9 to the drive elements 11 and 12 . For clarification, two positions of the conveying element 6 are shown in FIG. 1. The first position I, in which the conveying element 6 is only shown schematically and as a broken line, corresponds to the beginning, ie the air inlet into the housing passage 3 . With further rotation in the direction of the arrow of the drive element 11 and the drive element 12 , the conveying element 6 is moved into the second position II, in which a part of the air masses flowing in the position I up to the region of the conveying element are enclosed between the latter and the housing 2 . A further movement in position I causes the air masses enclosed in position II of the conveying element 6 to be transported further into the end region of the helical housing passage 4 , ie via the outlet 5 into the intake duct. With this principle, the air is fed into the intake duct in a shoveled manner. The air masses are fed to the intake duct in an almost unloaded circular movement. There is hardly any compression, the air becomes the at low pressure. Intake channel supplied. Furthermore, the air hardly has to overcome flow resistance and there are no high frictional forces as with other loaders. In the positions between the positions I and II, not shown here, the conveying element 6 can partially divide the housing aisle into two sub-aisles.

Die Luftmassen selbst werden dabei nicht nur innerhalb des spiral- bzw. schneckenförmigen Förderelementes 6 transportiert, sondern auch außerhalb. Bei der Bewegung von der Stellung I zur Stellung II können Luftmassen in das Innere des Gehäuseganges 3 und des Förderelementes 6 gelangen, wobei der Gehäusegang 3 zum Teil durch das Förderelement versperrt wird. Beim Übergang von der Stellung II zur Stellung I können diese Luftmassen sich bis nahezu in den Endbereich des spiral- bzw. schneckenförmigen Gehäuseganges 4 ausdehnen, wobei beim Übergang von der Stellung II in die Stellung I der Gehäusegang hinter ihnen durch das Förderelement 6 langsam wieder versperrt wird. Bei einer Weiterbewegung des Förderelementes 6 in die Stellung I werden die zwischen dem Förderelement und der Gehäusewand 2a eingeschlossene Luftmassen weiter in Richtung des Endbereichs 4 des schnecken- bzw. spiralförmigen Gehäuseganges 3 geführt, wobei in der Stellung I der Austritt für diese Luftmassen durch das Förderelement versperrt ist. In der Stellung I sind dann diese Luftmassen zwischen Gehäusewand und Förderelementaußenfläche eingeschlossen. Bei Weiterbewegung des Förderelementes wieder von der Stellung I zur Stellung II werden die eingeschlossenen Luftmassen vor diesem hergeschoben und über den Austritt 5 dem Ansaugkanal zugeführt. Dies ist bis zur Stellung I möglich.The air masses themselves are not only transported within the spiral or screw-shaped conveying element 6 , but also outside. During the movement from position I to position II, air masses can get inside the housing passage 3 and the conveying element 6 , the housing passage 3 being partially blocked by the conveying element. During the transition from position II to position I, these air masses can expand almost into the end region of the spiral or screw-shaped housing passage 4 , the housing passage behind them being slowly blocked again by the conveying element 6 during the transition from position II to position I becomes. In a further movement of the conveying element 6 in the position I, the out of the worm or spiral housing passage 3 between the impeller and the casing wall 2 a trapped air mass in the direction of the end portion 4, wherein in the position I of the exit of this air mass through the Conveyor element is blocked. In position I these air masses are then enclosed between the housing wall and the outer surface of the conveying element. When the conveying element moves further from position I to position II, the enclosed air masses are pushed in front of it and fed to the intake duct via outlet 5 . This is possible up to position I.

Die beiden Antriebselemente 11 und 12 arbeiten vorzugsweise synchron. Sie ermöglichen eine Bewegung des Förderelementes, die sich durch eine geschlossene Koppelkurve beschreiben läßt. Das Gesamtsystem arbeitet ohne Schwingungen bzw. sehr schwingungsarm. Reibungskräfte zwischen der Luftströmung und dem Förderelement 6 sind sehr gering, weshalb die dem mit dem Austritt 5 verbundenen Ansaugkanal zugeführte Luftmenge relativ kühl ist und somit zusätzliche Kühlmaßnahmen entfallen können.The two drive elements 11 and 12 preferably operate synchronously. They allow the conveying element to move, which can be described by a closed coupling curve. The entire system works without vibrations or very low vibrations. Frictional forces between the air flow and the conveying element 6 are very low, which is why the amount of air supplied to the intake duct connected to the outlet 5 is relatively cool and additional cooling measures can therefore be omitted.

Die Fig. 2 verdeutlicht die Möglichkeit eines Antriebes für die beiden Antriebselemente 11 und 12. Beide Antriebselemente 11 bzw. 12 können dabei mit einer Verzahnung 13 bzw. 14 an ihren Außenumfängen 15 bzw. 16 versehen sein. Beiden Antriebselementen 11 bzw. 12 ist ein gemeinsamer Antrieb 17 zugeordnet. Dieser kann beispielsweise ebenfalls als rotationssymmetrisches Element ausgeführt sein, an dessen Umfang 18 eine Verzahnung 19 vorgesehen ist, welche komplementär zu den beiden Verzahnungen 13 bzw. 14 an den Antriebselementen 11 bzw. 12 ausgebildet ist. Weiterhin in der Figur dargestellt bzw. Fig. 2 illustrates the possibility of a drive for the two drive elements 11 and 12. Both drive elements 11 and 12 can be provided with teeth 13 and 14 on their outer circumferences 15 and 16 . A common drive 17 is assigned to both drive elements 11 and 12 . This can also be designed, for example, as a rotationally symmetrical element, on the circumference 18 of which a toothing 19 is provided which is complementary to the two toothings 13 and 14 on the drive elements 11 and 12 , respectively. Also shown in the figure or

angedeutet sind die Gehäusewände 2a und 2b des Gehäuses 2. Ebenfalls angedeutet sind die Lagerungen 9 bzw. 10 des Förderelementes 6. Das Förderelement 6 selbst ist hier nicht dargestellt. Der Antrieb 17 ist beispielsweise über einen Riementrieb 20, wie in Fig. 3 dargestellt, mit dem Motor verbunden. Diese Selbstaufladung bewirkt, daß die Luftzufuhr proportional zur Drehzahl erfolgt.are indicated the housing walls 2 a and 2 b of the casing. 2 The bearings 9 and 10 of the conveying element 6 are also indicated. The conveying element 6 itself is not shown here. The drive 17 is connected to the motor, for example, via a belt drive 20 , as shown in FIG. 3. This self-charging causes the air supply to be proportional to the speed.

Die Fig. 3 verdeutlicht eine Möglichkeit zur Integration des erfindungsgemäßen Laders 1 in einem Gesamtsystem eines Motors mit vier Zylindern. Der Lader 1 ist hier als Blackbox dargestellt und weist einen Zuführkanal 21 für Frischluft auf. Sein hier nicht dargestellter Endbereich ist über jeweils eine Verbindungsleitung 22 bzw. 23 mit den einzelnen Ansaugleitungen 24, 25 bzw. 26 und 27 der einzelnen Zylinder 28, 29, 30 und 31 verbunden. Der Antrieb des hier nicht dargestellten Förderelementes erfolgt über ein hier nicht dargestelltes Antriebselement, welches dem Bezugszeichen 17 in Fig. 2 entspricht. Das Antriebselement ist dabei über eine Verbindungswelle 32 und einem Riementrieb 33 beispielsweise mit dem Kurbeltrieb des Motors 34 verbunden. Fig. 3 illustrates a possibility for integration of the supercharger 1 according to the invention in an overall system of an engine having four cylinders. The loader 1 is shown here as a black box and has a supply duct 21 for fresh air. Its end region, not shown here, is connected via a connecting line 22 or 23 to the individual intake lines 24 , 25 or 26 and 27 of the individual cylinders 28 , 29 , 30 and 31 . The conveyor element, not shown here, is driven by a drive element, not shown here, which corresponds to reference number 17 in FIG. 2. The drive element is connected via a connecting shaft 32 and a belt drive 33 to the crank drive of the motor 34 , for example.

Die hier dargestellte Ausführung des erfindungsgemäßen Laders ist die bevorzugte Variante. Geringe Abweichungen in der Gestaltung sowie bei der Gestaltung und Ausführung des Antriebes des Förderelementes sind denkbar und liegen im Ermessen des Durchschnittsfachmannes. Entscheidend ist jedoch, daß das Grundprinzip - das Schaufeln der Luft - realisiert wird. Die Auslegung erfolgt stets für den konkreten Einsatzfall und für die zu fördernden Luftmengen. Der erfindungsgemäße Lader kann bei allen Arten von Verbrennungsmotoren zur Anwendung gelangen.The embodiment of the invention shown here Laders is the preferred variant. Slight deviations in the design as well as the design and execution of the Drive of the conveyor element are conceivable and are in the Discretion of the average professional. Is crucial however, that the basic principle - the shoveling of the air - is realized. The interpretation is always for the concrete application and for the air volumes to be conveyed. The loader according to the invention can be used in all types of Combustion engines come into use.

Claims

1. Device for charging internal combustion engines with multi-stroke function with an inlet and an outlet,

1.1 with a housing ( 2 ) which in cross section forms at least one helical housing passage ( 3 ) between the inlet and outlet;
1.2 with a conveyor element ( 6 ) with a helical cross section;
1.3 the conveyor element ( 6 ) is drivably mounted at at least two points ( 9 , 10 ) and can be positively guided in the housing aisle ( 3 );
1.4 the positive guidance takes place in such a way that the conveying element ( 6 ) in the housing aisle ( 3 ) can in part divide it into two partial courses and in at least one position (I) of the conveying element ( 6 ) the outlet ( 4 , 5 ) viewed in cross section between the housing wall (2 a) and conveyor element (6) is completely enclosed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveying element blocks the housing passage ( 3 ) to the outlet opening ( 5 ) when the inlet is completely released, at least in one of these positions (I, II) the charging medium between the conveying element ( 6 ) and Housing wall ( 2 a) is completely enclosed.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the conveying element ( 6 ) on two rotating drive elements ( 11 , 12 ) is mounted such that both bearings ( 9 , 10 ) of the conveying element ( 6 ) sweep the same circumferential angle.

4. The device according to claim 3, characterized in that two drive elements ( 11 , 12 ) is assigned a common drive ( 17 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the drive ( 17 ) is coupled to the crankshaft of the engine.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the conveying element ( 6 ) consists of plastic.

7. Use of the device in an internal combustion engine with multi-stroke function, characterized in that the outlet ( 4 , 5 ) via several connecting lines ( 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 ) with the individual cylinders ( 28 , 29 , 30 , 31 ) connected is.