DE815423C - Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

• Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere auf die Abgas- und Spül- und Ladeluftsammler solcher Maschinen und ist besonders aber nicht ausschließlich auf mit Aufladung arbeitende :Maschinen anwendbar, in denen die Abgase der Maschine zum Antrieb einer Turbine benutzt werden und in denen daher der Druck in dem Abgassammler dazu neigt, im Vergleich mit dem bei einer Maschine, in der die Abgase direkt ins Freie geführt werden, hoch zu sein.
• In Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere wenn die Abgase zum Antrieb einer Turbine benutzt werden, in welchem Falle der mittlere Druck in dem Abgassammler 5 bis 6 atü betragen kann, neigt die Temperatur des Abgassammlers dazu, hoch zu sein, und kann die Anwendung von Dehnungsverbindungen in dem Ab-Bassammler notwendig machen, von denen üblicherweise eine zwischen jedem benachbarten Zylinderpaar mit dem Ergebnis angeordnet ist., daß das Problem, Gasverluste aus dem Sammler zu vermeiden, die von dem Vorhandensein der Dehnungsverbindungen und dem hohen inneren Druck herrühren, beträchtliche Schwierigkeiten bereitet.
• Wenn die Abgase der Verbren@nungskraftmaschine zum Antrieb einer Turbine benutzt werden, wie es der Fall ist, wenn die Verbrennungskraftmaschine die Hochdruckstufe in einer Verbundkraftanlage bildet, in der die Turbine die zweite Stufe darstellt, kann anderseits eine Verdünnung der Abgase mit Luft, gewöhnlich in der Größenordnung von etwa 2o bis 25 %, erforderlich sein, um die Abgase auf eine für die Turbine erträgliche Temperatur Herunterzubringen, wobei diese Verdünnung mit Luft, falls erwünscht, durch Kurzschließen des Zylinders und Abzapfen eines Teiles der Spül- und Ladeluft unmittelbar in, den Abgassammler vorgenommen werden kann, wobei vorausgesetzt ist, daß in jeder Zweitaktmaschine der Druck in der Spülluftleitung den in der Abgasleitung um einen Betrag übersteigen muß, der dem zur Erzielung des Spülens und Beschickens notwendigen Druckabfall durch den Zylinder entspricht.
• Eine Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Abgassammler, der eine Mehrzahl von Rohrabschnitten umfaßt, von denen jeder mit einem Zylinder oder Zylinderblock verbunden ist und mit dem benachbarten Rohrabschnitt bzw. jedem der benachbarten Rohrabschnitte mittels einerTeleskopschiebeverbindung in Verbindung steht, und einen an den Zylindern bzw. Zylinderblock befestigten Spülluftsammlerbauteil, der den Abgassammler umschließt und als Zuleitung für die Spül- und Ladeluft zu den Einlaßöffnungen des Zylinders dient.
• Der Spülluftsammlerbauteil ist vorzugsweise so gestaltet, daß in diesem eine Leitung vorgesehen ist, durch die die Spül- und Ladeluft zu den Einlaßöffnungen strömt, die mit einer Kammer innerhalb des Bauteils, in der der Abgassammler liegt, durch eine oder mehrere enge Öffnungen bzw. Durchlässe in Verbindung steht, so daß die Spül- und Ladeluft nicht unmittelbar über den Abgassammler strömt.
• Bei einer zweckmäßigen Anordnung ist der Spülluftsammlerbauteil mit einer innenliegenden Längstrennwand versehen, die dazu dient, diesen. innen in die Leitung und die erwähnte Kammer zu teilen, und eine oder mehrere Öffnungen aufweist, die die geforderte Verbindung zwischen der Leitung und der Kammer bilden.
• Ferner können, wenn die Abgase zu einer Turbine geführt werden, Einrichtungen vorgesehen werden, die das Ausströmen einer begrenzten Luftmenge vom Spülluftsammlerbauteil in den Abgassammler zu Verdünnungszwecken zulassen.
• Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Fig. i ist eine senkrechte Schnittansicht des Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine, die die vorliegenden Verbesserungen verwirklicht; Fig. 2 ist ein in Pfeilrichtung betrachteter Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i.
• In der Wand des Zylinders A sind Öffnungen B, durch die die Abgase zu den zwei gleichartig angeordneten Abgassammlern C strömen können. Jeder Abgassammler C umfaßt eine Mehrzahl von Rohrabschnitten, von denen jeder mit einem Zylinder verbunden ist und mit dem benachbarten Abschnitt bzw. Abschnitten durch eine Teleskopschiebeverbindung, wie sie bei Cl dargestellt ist, in Verbindung steht.
• Die Luft zum Aufladen tritt von Luftsammlern E durch Öffnungen D in der Zylinderwand in den Zylinder. Die Öffnungen B und D können .durch den Kolben des Zylinders gesteuert werden. Um jeden Abgassammler C herum ist ein mit Luft gefüllter Raum F vorhanden, der von dem Lufteinlaßsammler E durch eine Trennwand G abgetrennt ist, wobei jedoch die unter hohem Druck stehende Luft in den Sammler E durch eine oder mehrere Öffnungen G1 in der Trennwand G in den Raum F übertreten kann. Dadurch ist der :Abgassammler C in dem Raum F von Luft umgeben, die einen höheren Druck aufweist als das Gas, das durch den Abgassammler abströmt.
• Im Hinblick auf die durch das Aufladegebläse bedingte verhältnismäßig hohe Temperatur der durch den Sammler E fließenden Einlaßluft ist es aus rein mechanischen Gründen unerwünscht, die Temperatur der Luft um irgendeinen weiteren Betrag zu steigern. Der Zweck der Trennwand G ist daher, daß der Abgassammler C in dem Raum F von Luft unter hohem Druck umgeben wird, während der Wärmetransport vom Abgassammler C zu der durch den Sammler E und durch die Öffnungen D in den Zylinder fließenden Luft verringert wird. Diel Trennwand G deckt die Wand des Abgassammlers C ab und verhindert, daß die durch die Lufteinlaßleitung E strömende Luft direkt über diesen strömt bzw. zu leicht mit der Wand des Abgassammlers C in Berührung 'kommt, wodurch der Wärmetransport von den Abgasen auf das geringste Maß zurückgeführt wird. Dank der Öffnung bzw. Öffnungen G1 in der Trennwand schließt diese den Raum F nicht von der Luft in der Einlaßleitung E ab, sondern die Trennwand dient mehr als ein Wärmeabweiser. Ferner kann, da der Druck in dem Raum F höher ist als in dem Abgaßsammler, etwas Luft durch undichte Verbindungen oder, falls erwünscht, durch Bohrungen oder besonders für den Zutritt von Verdünnungsluft zu den Abgasen vorgesehene Durchlässe in den Abgassammler C übertreten. Das kann dort zweckmäßig sein, wo diese Gase zur Einwirkung auf eine Turbine benutzt werden. Der Hauptteil der zu dem Zylinder A strömenden Luft wird jedoch längs der der Abgasleitung C abgewendeten Seite der Trennwand G durch den Sammler strömen. ' Das Ende des Abgassammlers C ist, wie in Fig. 2 gezeigt, durch das geschlossene Ende F1 des Mantelraums F herausgeführt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch einen Abgassammler, der eine Mehrzahl von Rohrabschnitten umfaßt, von denen jeder mit einem Zylinder oder dem Zylinderblock verbunden ist und mit dem benachbarten Rohrabschnitt bzw. jedem der benachbarten Rohrabschnitte mittels einer Teleskopschiebeverbindung in Verbindung steht, und einen Spülluftsammlerbauteil, der an den Zylindern bzw. dem Zylinderblock befestigt ist und den Abgassammler umschließt und für die Zuführung der Spül- und Ladeluft zu den Eintrittsöffnungen des Zylinders dient.
2. 2. Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülluftsammlerbauteil so gestaltet ist, daß in diesem eine Leitung geschaffen ist, durch die die Spül- und Ladeluft zu den Einlaßöffnungen strömt, die mit einer Kammer innerhalb des Bauteils, in der der Abgassammler liegt, durch eine oder mehrere verengte Öffnungen bzw. Durchlässe in Verbindung steht, so daß die Spül- und Ladeluft nicht unmittelbar über den Abgassammler strömt.
3. 3. Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülluftsammlerbauteil mit einer innenliegenden Längstrennwand versehen ist, die dazu dient, diesen innen in die Durchgangsleitung und die Kammer aufzuteilen, und eine oder mehrere die Verbindung zwischen der Durchgangsleitung und derKammerherstellende Öffnungen aufweist.
4. 4. Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, 2 oder 3, die mit Auf ladung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der zum Spülen und Aufladen geförderten Luft größer ist als der mittlere Druck der Abgase in dem Abgassammler.
5. 5. Mehrzylinder-Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase zu einer Turbine geführt werden und Einrichtungen vorgesehen sind, die beständig ein Überströmen einer begrenzten Luftmenge von dem Spülluftsammlerbauteil in den Abgassammler zulassen.