Doppelt wirkende mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschine mit Abgasturbinenaufladung
Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Verbrennungskraftmaschine mit
Abgasturbinenaufladung und besteht darin, daß solche oberen und unteren Zylinderseiten
in die gleiche Abgasturbine oder gleiche Abgasturbinenkammer auspuffen, deren Zündungen
und somit auch Auspuffperioden sich in mindestens i4o° Kurbelwinkel folgen. Dabei
können die Aufladepumpen durch miteinander verbundene Leitungen ihre Förderluft
in die betreffenden Zylinder abgeben. Sie kann im besonderen so ausgebildet sein,
daß bei vier Zylindern zwei Turbinen oder zwei Turbinenkammern vorhanden sind und
je vier Zylinderseiten in die gleiche Turbine oder Kammer auspuffen; beispielsweise
können ferner bei Sechszylindermaschinen zwei Turbinen mit je zwei Turbinenkammern
vorhanden sein und je drei Zylinderseiten in eine Kammer auspuffen; bei Achtzylindermaschinen
können es zwei Turbinen mit je zwei Kammern sein und je vier Zylinderseiten in eine
Kammer auspuffen und bei Zwölfzylindermotoren zwei Turbinen mit je zwei Kammern
und je sechs Zylinderseiten in eine Kammer auspuffen.Double-acting multi-cylinder internal combustion engine with exhaust gas turbine supercharging
The invention relates to a double-acting internal combustion engine
Exhaust gas turbine supercharging and consists in that such upper and lower cylinder sides
exhaust into the same exhaust gas turbine or the same exhaust gas turbine chamber, their ignitions
and thus also exhaust periods follow each other in at least 14o ° crank angle. Included
the charging pumps can convey their conveying air through lines connected to one another
dispense into the relevant cylinder. In particular, it can be trained
that with four cylinders there are two turbines or two turbine chambers and
exhaust four cylinder sides into the same turbine or chamber; for example
can also have two turbines with two turbine chambers each in six-cylinder machines
exist and exhaust three cylinder sides into a chamber; for eight-cylinder machines
it can be two turbines with two chambers each and four cylinder sides in one
Exhaust the chamber and, in the case of twelve-cylinder engines, two turbines with two chambers each
and exhaust six cylinder sides into a chamber.
Dabei soll die Ausbildung weiter so getroffen sein, daß der Abgasdruck
vor jeder Turbine oder Turbinenkammer unregelmäßig ist, derart, daß höhere Drücke
von den einen angeschlossenen Zylinderseiten -urd niedere von den anderen angeschlossenen
Zylinderseiten herrühren. Ferner ist es von besonderem Vorteil, z. B. obere und
untere Zylinderseiten in die gleiche Turbine oder Turbinenkammer auspuffen zu lassen,
derart, daß z. B. die unteren Zylinderseiten mit kleinerem Abgasgegendruck arbeiten
als die oberen, oder die Verhältnisse können auch so gewählt werden, daß umgekehrt
die oberen Zylinderseiten mit kleinerem Abgasgegendruck arbeiten als die unteren.
Dieser kleinere Druck in den an die einen Zylinderseiten angeschlossenen Turbinen
kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, z. B. durch kleinere Brennstoffzufuhr
zu diesen Zylinderseiten als zu den anderen, oder es kann diese Wirkung durch größere
Bemessung der Querschnitte der angeschlossenen Turbinen oder Turbinenkammern in
bezug auf die aus den einzelnen Zylinderseiten austretenden Gasmengen erzielt werden.
Mit dieser Arbeitsweise wird bezweckt, daß sich die mit niederem Abgasdruck arbeitenden
Verbrennungszylinder stärker von den Abgasen entleeren als die anderen. Ferner «erden.
die mit niederem Abgasgegendruck arbeitenden Verbrennungszylinder bei Anwendung
einer Spülung durch den Aufladedruck viel besser gespült, wenn der Rufladedruck
für alle Zylinder gleich hoch ist. Dies ist besonders wichtig bei den Unterseiten
von doppelt wirkenden Verbrennungsmotoren.The training should continue to be made so that the exhaust gas pressure
before each turbine or turbine chamber is irregular, such that higher pressures
from the one connected cylinder sides - extremely low from the other connected
Cylinder sides originate. It is also of particular advantage, for. B. upper and
to exhaust the lower cylinder sides into the same turbine or turbine chamber,
such that z. B. work the lower cylinder sides with lower exhaust back pressure
than the above, or the ratios can also be chosen so that vice versa
the upper cylinder sides work with lower exhaust back pressure than the lower ones.
This lower pressure in the turbines connected to one of the cylinder sides
can be generated in several ways, e.g. B. by smaller fuel supply
to these cylinder sides than to the other, or it can have this effect by larger ones
Dimensioning of the cross-sections of the connected turbines or turbine chambers in
can be achieved with respect to the gas quantities emerging from the individual cylinder sides.
The aim of this method of operation is that those working with low exhaust gas pressure
Empty the combustion cylinder more of the exhaust gases than the others. Furthermore «earth.
the combustion cylinders working with low exhaust gas back pressure when used
a purge by the boost pressure flushed much better when the call boost pressure
is the same for all cylinders. This is particularly important for the subpages
of double-acting combustion engines.
In den Fig. i, z und 3 der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand
an einem Ausführungsbeispiel schematisch ,dargestellt.In Figs. I, z and 3 of the drawing, the subject of the invention is
shown schematically in one embodiment.
Fig.i zeigt eine vierzylindrige doppelt
wirkende Maschine
mit den. Zylindern r, 2, 3 und 4. 5 ist die eine und 6 die andere Abgasturbine.
7 und 8 sind die entsprechenden von diesen Abgasturbinen angetriebenen Aufla degebläse.Fig.i shows a four-cylinder double
acting machine
with the. Cylinders r, 2, 3 and 4. 5 is one and 6 is the other exhaust gas turbine.
7 and 8 are the corresponding supercharger driven by these exhaust gas turbines.
Die Kurbelanordnung dieser Maschine ist aus Fig. z ersichtlich. Die
Kurbeln liegen alle in einer Ebene, so daß je zwei Zylinderseiten in je i8o° folgen.
Erfindungsgemäß puffen solche oberen und unteren, Zylinderselten in die gleiche
Abgasturbine aus, deren Zündungen sich, um i8o° folgen, d. h. die oberen und unteren
Seiten der Zylinder i und 2 münden durch die Leitung 9 in die Abgasturbine 5 und
die oberen und unteren Seiten der Zylinder 3 und 4 durch die Leitung To in die Abgasturbine
6. Das Gebläse 7 fördert durch die Leitungen i i und 12 seine Aufladeluft zu beiden
Seiten der Zylinder i und 2, und das Gebläse 8 liefert seine Auf-.ladeluft durch
die Leitungen 13 und 14 zu beiden Seiten des Zylinders 3 und 4. Die Leitungen ii
und 13 sowie. 12 und 14 können, wie punktiert angedeutet, auch miteinander verbunden
sein, so daß vor allen Einlaßventilen der gleiche Druck herrscht.The crank arrangement of this machine can be seen in FIG. the
The cranks are all in one plane, so that two cylinder sides each follow at i8o °.
According to the invention, such upper and lower cylinders rarely puff into the same
Exhaust gas turbine off, the ignitions of which follow each other by 180 °, d. H. the upper and lower
Sides of the cylinders i and 2 open through the line 9 into the exhaust gas turbine 5 and
the upper and lower sides of the cylinders 3 and 4 through the line To into the exhaust gas turbine
6. The fan 7 promotes its charging air to both through the lines i i and 12
Sides of the cylinders i and 2, and the fan 8 delivers its supercharging air
the lines 13 and 14 on both sides of the cylinder 3 and 4. The lines ii
and 13 as well as. 12 and 14 can, as indicated by dotted lines, also be connected to one another
so that there is the same pressure in front of all inlet valves.
In Fig.3 ist der Druckverlauf vor einer der beiden Turbinen 5 bzw.
6 an Hand eines Diagrammes durch die Linie pt dargestellt. p" ist der Atmosphärendruck;
p1 der Rufladedruck. Dieser letztere ist annähernd konstant, während der Abgasdruck
vor der Turbine pt verhältnismäßig stark schwankt, indem es sich im gezeichneten
Beispiel um eine Maschine handelt, bei welcher das Volumen der Abgasleitung zwischen
der Verbrennungskraftmaschine und der Turbine verhältnismäßig klein ist. Die Schwankung
des Druckes pt ist unregelmäßig, und zwar rühren die höheren Drücke von den oberen
Zylinderseiten und die niederen Drücke von den unteren Zylinderseiten her Man erkennt
sofort, daß bei Maschinen mit Spülwirkung es durch die Anordnung des Erfindungsgegenstandes
möglich wird, in den einen, d. h. hier z. B. unteren Zylinderseiten, mit dem niederen
Druck eine längere und ausgeprägtere Spülperiode s2 zu erzielen als wie diejenige
s1 in den anderen, d. h. hier z. B. oberen Zylinderseiten.In Figure 3, the pressure curve in front of one of the two turbines 5 or
6 represented on the basis of a diagram by the line pt. p "is atmospheric pressure;
p1 the call boost pressure. This latter is approximately constant while the exhaust gas pressure
in front of the turbine pt fluctuates relatively strongly, as it is in the drawn
Example is a machine in which the volume of the exhaust pipe between
the internal combustion engine and the turbine is relatively small. The fluctuation
of the pressure pt is irregular, namely the higher pressures come from the upper ones
The cylinder sides and the lower pressures from the lower cylinder sides can be seen
immediately that in the case of machines with a rinsing effect it is determined by the arrangement of the subject matter of the invention
becomes possible in one, d. H. here z. B. lower cylinder sides, with the lower
Pressure to achieve a longer and more pronounced flushing period s2 than that
s1 in the other, d. H. here z. B. upper cylinder sides.