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Brennkraftmaschine, bei welcher die Zylinder in zwei oder mehreren
-je eine eigene Kurbelwelle aufweisenden, durch ein Getriebe verbundenen Reihen
angeordnet sind Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen, wie sie b:eispieisweise
als Antriebsmaschinen bei dieselelektrischen Fahrzeugen Verwendung finden. Derartige
Breinnkraftmaschinen pflegen mit hohen Drehzahlen zu arbeiten, so daß die Gefahr
der Erreichung oder Überschreitung von kritischen Direhzahlen besteht. Um letztere
gefahrlos; zu machen, soll nach der Erfindung von Brennkraftmaschinen ausgegangen
werden., bei welchen .die Zylinder in zwei oder mehreren je eine eigene Kurbelwelle
aufweisenden, durch ein Getriebe verbundenen Reihen angeordnet sind. Hierbei hat
man die Möglichkeit, die Schwingungsbilder der vers,chi;edenen Kurbelwellen so auszubilden,
daß die gefährlichen Schwingungen ganz oder zum Teil ausgeglichen werden. Dia ein
solcher Ausgleich bei Brennkraftmaschinen mit nur einer Kurbelwelle nicht zu verwirklichen
ist, schieden diese Maschinen aus der vorliegenden Erfindung aus.
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Eine Störung des vorgesehenen Ausgleichs der Schwingungsbilder beim
Arbeiten mit zwei oder mehr Kurbelwellen kann jedoch eintreten, wenn mit Aüfladung
:gearbeitet wird und ein gleichbleibender Aufladedruck nicht sichergestellt werden
kann. Dies ist beispielsweise bei Anwendung von durch Abgasturbinen betriebenen
Aufladeluftverdiclitern der Fall. Aus betriebstechnischen Gründen wird man bei den
in Frage stehenden Brennkraftmaschinen die Kräftmas;chinenzylinder stets in zwei
oder mehr Abgasturbinen auspuffen lassen, welche je einen Aufladeluftverdichter
antreiben, so daß man beim Ausfalleines Ab,-gasluftverdichters noch den oder die
anderen zur Fortsetzung des Betriebes zur Verfügung hat.
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Die Erfindung setzt nun voraus, daß jeder Zylinder der mit zwei oder
mehr Kurbelwellen arbeitenden Brennkraftmaschine nur mit einer aus Turbine und Verdichter
bestehenden Aufladegruppe in Verbindung steht. Dmese Voraussetzung war schon bei
bekannten vielzylindrigen und mit zwei Kurbelwellen und zwei Abgasluftverdichtern
arbeitenden Brennkraftmaschinen erfüllt, .doch war hierbei die Anordnung so getroffen,
daß die auf eine Kurbelwelle arbeitenden Zylinder mit der
einen
und die auf die andere Kurbelwelke arbeitenden Zylinder mit der anderen, Aufladegruppe
in Verbindung standen. Eine solche Zuordnung hat den Nachteil, daß beim? Ausfall
einer Aufladegruppe y der Ausg leil#,ü' der Schwingungsbilder gestört wird. Diesem
Nachteil steht als Vorteil gegenüber, daß die eine Maschinenseite voll weiterarbeitet
und auch aus der mit der ausfallenden Aufl'adegruppe in Verbindung stehenden Maschinenseite
infolge Weiterlaufs der Kurbelwelle, die ja mit der anderen über ein Getriebe verbunden
ist, noch deshalb eine verminderte Leistung herausgeholt werden kann, wenn die Zylinder
selbst Luft über das- aussetzende Verdichterrad ansaugen.
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Man hat nun diese bekannte Ausführung dadurch zu verbessern gesucht,
daß man beide Aufladeluftleitungen durch eine Zwischenleitung miteinander in Verbindung
brachte. Diese Zwischenleitung sollte zunächst nur ein Ausgleichmittel dafür schaffen,
daß beim Arbeiten beider Verdichter diese auf genau ,den gleidben Druck fördern.
Beim Ausfall eines Verdichters wird die Zwischenleitung aber auch dafür sorgen,
daß die Förderung des noch laufenden Verdichters allen Zylindern der Brennkraftmaschine
zugute kommt. Dadurch wird beim Ausfall eines Verdichters im wesentlichen die Übereinstim
ung zwischen den Schwingungsbildern beider Kurbelwellen wiederhergestellt, allerdings
geschieht dies auf Kosten der Maschinenleistung; da kein Zylinder mehr mit vollem
Aufladedruck arbeitet, und auf Kosten der oben herausgestellten, ein gutes Zusammenarbeiten
beider Aufladegruppen sichernden Voraussetzung, daß jeder Zylinder nur mit einer
Aufladegruppe in Verbindung stehen soll.
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Die Erfindung bringt nun einen Vorschlag, der sowohl bei ungestörtem:
als auch bei ;gestörtem Betrieb einen Schwingungsausgleich zwischen beiden Kurbelwellen
sicherstellt, damit das die Kurbelwellen verbindende Getriebe vor ungleicher Belastung
schützt und die Anwendung größter Drehzahlen ermöglicht. Gleichzeitig .gestattet
der Vorschlag .der Erfindung auch bei gestörtem Betrieb die Erreichung der größtmöglichen
Leistung. Die Erfindung besteht darin, daß bei Anordnung der Zylinder in mehreren
Reihen mit gefrenn-Yen, über Getriebe verbundenen Kurbelwellen und vom Abgas betriebenen
Aufladegrupp,en, die je für sich nur die Zylinder aufladen, von denen sie ihre Abgase
beziehen, die gleiche Anzahl Zylinder in der einen Reihe wie in der anderen Reihe
mit derselben Aufladegruppe in Verbindung steht. o Vorteilhaft werden nach der Erfindung
ein Zylinder der :einen Reihe und der in der-gelben Querebene der Maschine befindliche
Zylinder der anderen Reihe mit derselben Aufladegruppe in Verbindung gebracht.
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Ein. Ausführungsbeispiel des Erfindungs-"gegenstandes ist auf der
Zeichnung an einer @7weireihenmaschine dargestellt.
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' - Fig. i zeigt die Brennkraftmaschinenanlage in der Ansicht.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Anlage, Fig. 3 eine Seitenansicht,
von links auf die Fig. 2 gesehen.
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Die Brennkraftmaschine i besitzt zwei Reihen Zylinder 2 und 3, von
denen jede 'ihre eigene Kurbelwelle besitzt, die durch ein Getriebe miteinander
in Verbindung stehen. An den Stirnseiten der Maschine ist je eine aus einem Verdichter
q., 5 und einer Abgasturbine 6,7 bestehende Aufladegru.pp.e vorgesehen. Jede
Aufladegruppe steht nur mit den Arbeitszylindern in Verbindung und beliefert nur
diejenigen mit Luft, die in die betreffende Turbine auspuffen. Die an den Verdichter
q. angeschlossenen Leitungen 8 und 9 stehen somit nur mit den Zylindern 2 und 3
in. Verbindung, die durch die Leitungen i o und i i in die Abgasturbine 6 auspuffen.
In entsprechender Weise liefert der Verdichter 5 durch die Leitungen 12 und 13 nur
Luft in die Zylinder 2 und 3, deren Abgase durch die Leitungen i q. und 15
der Abgasturbine 7 zugeführt werden. Die Aufladegruppen q., 6 und 5, 7 sind an den
Stirnseiten der Verbrennungskraftmaschine angeordnet, wobei die Turbinenseiten den
Stirnseiten der Verbrennungskraftmaschine zugekehrt sind und ihre Achsen parallel
zur Achse der Verbrennungskraftmaschine verlaufen. Die Frischluft wird durch die
öffinungen 16, 17 angesaugt; die Ableitung der Abgase erfolgt durch die Auspuffleitungen
18, i g.
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Durch die getroffene Unterteilung einerseits der Lieferung der Luft,
anderseits der Ableitung der Auspuffgase wird eine Verkleinerung der wärmestrahlenden
Fläche und des Verlustes an Auspuffenergie erreicht. Die zu: den Arbeitszylindern
führenden Luftleitungen oder deren Druckstutzen 2o, 21 sind am Verdichter symmetrisch
zueinander angeordnet (Fig.3), so- daß die Aufladegruppen gegenseitig ausgewechselt
werden können. Um die Umwandlung der Geschwindigkeit der Luft in Drück zu verbessern,
sind die Verbindungsleitungen 22, 23 zwischen den Verdichtern q., 5 und den Luftleitungen
8, 9 und 12, 13 als Diffusoren ausgebildet.