DE902103C

DE902103C - Antrieb der Aufladegeblaese von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE902103C
Application number: DED6747D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Arthur Berger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1938-07-05
Filing date: 1938-07-05
Publication date: 1954-01-18
Also published as: FR857186A; GB530762A

Description

Antrieb der Aufladegebläse von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Aufladegebläse und einer Abgasturbine zur Änderung der Drehzahl und Leistung dieses Gebläses, insbesondere für Luftfahrzeuge.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind sämtliche Auspuffleitungen der Brennkraftmaschine mit der Abgasturbine zum Antrieb eines Gebläses verbunden. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, daß mit abnehmender Flughöhe ein immer kleinerer Teil der Abgase für den Turbinenantrieb erforderlich ist, während ein immer größer werdender Anteil der Abgase ungenutzt ins Freie ausgeblasen werden muß. In der Umgehungsleitung, durch welche die überschüssigen Abgase ins Freie ausgeblasen werden, sind entsprechende Regelvorrichtungen, wie Drosselklappen od. dgl., vorgesehen. Je größer der ins Freie abzublasende Gasanteil ist, um so mehr werden diese Regelvorrichtungen erhitzt und die Betätigungsgestänge beansprucht.
Demgegenüber geht die vorliegende Erfindung von der Erkenntnis aus, daß nur im Ausnahmefall in der Volldruckhöhe, in der Regel jedoch nur in einer etwa 8o °/o der Volldruckhöhe entsprechenden Höhe geflogen wird. Infolgedessen sind nur in den seltensten Fällen sämtliche Abgase zum Antrieb der Abgasturbine erforderlich. Das hat zur Folge, daß dauernd ein großer Teil der Abgase nutzlos verlorengeht.
Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daß ein Teil der Auspuffleistungen mit der Abgasturbine verbunden ist, während die restlichen Auspuffleitungen unmittelbar ins Freie münden und deren Rückstoß als zusätzliche Vortriebskraft für das Flugzeug verwendet wird.
Eine solche Anordnung arbeitet wirtschaftlicher. und eine Überhitzung der Regeleinrichtungen ist dadurch verhütet. Insbesondere ist ein wirtschaftlicher und einwandfreier Dauerbetrieb gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Brennkraftmaschine a besitzt eine Abgasturbine b, die von einem Teil der Auspuffleitungen Z dieser Brennkraftmaschine beaufschlagt wird, während die übrigen Auspuffleitungen in unmittelbar ins Freie münden, so daß deren Rückstoß als zusätzliche Vortriebskraft für das Fahrzeug verwendet werden kann. Von der Hauptwelle e der Brennkraftmaschine wird ein Planetengetriebe mit dem Sonnenrad d und dem Trabantenstern g1 mit den Planetenrädern g angetrieben. Die Planetenräder g kämmen einerseits mit dem Sonnenrad d und andererseits mit einem sie umschließenden größeren Rad h, das sowohl innere als auch äußere Verzahnung besitzt. In die äußere Verzahnung des Rades lr greift ein Ritzel i ein, das mit der Abgasturbine b durch eine Kardanwelle k verbunden ist. Während die Motorwelle e mit dem Trabantenstern gi verbunden ist, erfolgt der Antrieb des Aufladegebläses c durch die mit dem Sonnenrad d verbundene Welle f. Die vom Aufladegebläse geförderte Druckluft wird der Brennkraftmaschine durch die Leitung n zugeführt.
Die Auspuffleitung l der Brennkraftmaschine ist in zwei Stutzen unterteilt, deren einer, p, zur Abgasturbine b führt, während der Stutzen o unmittelbar ins Freie mündet. Zur Regelung der Leistung der Abgasturbine ist an der Abzweigstelle der Leitungen p und o eine Reglerkluppe q angebracht, die den Weg der Abgase nach der einen oder anderen Leitung bestimmt. Diese Klappe q kann entweder von Hand oder selbsttätig, z. B. durch eine vom äußeren Luftdruck oder vom Druck in der Saugleitung der Brennkraftmaschine beeinflußte Membrandose, verstellt werden.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wird die Reglerklappe q so verstellt, daß die Leitung o geschlossen ist und- die volle Energie der Abgase auf die Turbine b wirkt, so wird das Planetengetriebe über die Welle k und das Ritzel i zu- sätzlich im Drehsinn des Aufladegebläses c angetrieben, wodurch eine Höchstleistung dieses Gebläses erreicht wird. Wird die Reglerklappe q in dem Sinne verstellt, daß ein Teil,der Abgasenergie durch die Nebenleitung o ins Freie entweichen kann und die Abgasturbine b nur eine Teilbeaufschlagung erfährt, so vermindert sich der zusätzliche Antrieb des Planetengetriebes, und zwar kann dies so weit erfolgen, bis zwischen dem großen Planetenrad la und dem Ritzel i Gleichgewichtszustand herrscht, d. h,. das Planetenrad dc festgehalten wird. Dadurch wird die Drehzahl und Leistung des Aufladegebläses vermindert. Wird schließlich die Reglerklappe q so weit verstellt, daß der Abgasturbine b keine oder nur noch eine geringe Energie durch die Leitung l zugeleitet wird, während dann der Hauptteil der Auspuffgase durch die Leitung o ins Freie entweicht, so tritt der Fall ein, daß die Abgasturbine b von dem Planetengetriebe über das Ritzel und die Welle k rückwärts angetrieben wird und sich die Drehzahl und Leistung des Aufladegebläses noch weiter vermindern.
An Stelle des gezeichneten Planetengetriebes kann selbstverständlich auch eine andere geeignete Getriebeart, z. B. einD,iferenti-algetri@ebe, treten. Je nach den vorliegenden Verhältnissen wird man einen größeren oder kleineren Teil der Abgasenergie nach der Leitung l führen, während der restliche Teil der Auspuff=gase unmittelbar ins Freie entweicht unter Ausnutzung der darin enthaltenen Energie als Rückstoßkraft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftmaschine mit einem Aufladegebläse und einer Abgasturbine zur Änderung der Drehzahl und Leistung dieses Gebläses, dadurch gekennzeichnet, ,daß ein Teil (L) der Auspuffleitungen mit der Abgasturbine (b) verbunden ist, während die restlichen Auspuffleitungen (in) unmittelbar ins Freie münden und deren Rückstoß als zusätzliche Vortriebskraft für das Fahrzeug verwendet wird.
2. Antrieb für Aufladegebläse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasturbine das große Rad (h) eines zwischen Motor (a) und Aufladegebläse (c) eingeschalteten Planetengetriebes in der einen Drehrichtung zusätzlich antreibt oder festhält oder von dem Planetengetriebe in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 547 939; schweizerische Patentschriften Nr. io8 558, 128 548, 181 o43; britische Patentschrift Nr. 47q.259; französische Patentschrift Nr. 704445; USA.-Patentschrift Nr. 2 091 356.