Mit Aufladung arbeitende Viertakt-Verbrennungskraftmaschine Die Leistung
einer Brennkraftmaschine hängt unter anderem von der in ihren Zylindern vorhandenen
Verbrennungs-Luftmenge ab. Die Leistung dieser Maschinen von gegebenen Abmessungen
-seien sie Zwei- oder Viertaktmaschinen - kann man bekanntlich dadurch erhöhen,
daß man den 'Zylindern durch ein Kreisel- oder Kolbengebläse oder auch eine Kolbenpumpe
vorverdichtete Luft zuführt.Supercharged four-stroke internal combustion engine. The power
an internal combustion engine depends, among other things, on what is present in its cylinders
Combustion air volume from. The performance of these machines of given dimensions
-be they two- or four-stroke machines - you can increase it, as is well known,
that one of the 'cylinders by a centrifugal or piston blower or a piston pump
supplies pre-compressed air.
Bei einer bekannten Viertakt-Brennkraftmaschine, die besonders hoch
aufgeladen werden soll, benutzt man ein von den Abgasen der Maschine angetriebenes
Turbogebläse und einen von der Maschine selbst angetriebenen Verdichter, z. B. eine
Kolbenpumpe. Diese beiden die Luft verschieden hoch verdichtenden Aggregate sind
so gesteuert, daß sie die Luft zeitlich nacheinander in die Zylinder einströmen
lassen. Bei dieser bekannten Anordnung, bei welcher die beiden Verdichter die Luft
getrennt voneinander aus der Atmosphäre ansaugen, spült das Turbogebläse die Zylinder
und lädt sie mäßig auf, danach lädt die Kolbenpumpe die Zylinder mit höher verdichteter
Luft auf. Die Luft wird von den beiden Verdichtern entweder nur am Zylinderdeckel
über Ventile oder am inneren Kolbentotpunkt angeordnete Ventile oder Zylinderschlitze
zugeführt.In a known four-stroke internal combustion engine, the particularly high
is to be charged, one uses one driven by the exhaust gases of the machine
Turbo blower and a compressor driven by the machine itself, e.g. Legs
Piston pump. These two aggregates compress the air to different degrees
controlled so that the air flows into the cylinders one after the other
permit. In this known arrangement in which the two compressors the air
suck in separately from the atmosphere, the turbo blower flushes the cylinders
and charges them moderately, then the piston pump charges the cylinders with a higher compression
Air on. The air from the two compressors is either only at the cylinder cover
Valves or cylinder slots arranged via valves or at the inner piston dead center
fed.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch auf eine andere, an
sich aber auch bekannte Hochaufladung, bei der ein von den Abgasen der Maschine
angetriebenes
Gebläse und ein weiteres, von einem Elektromotor oder einer anderen Hilfsmaschine
angetriebenes Gebläse hintereinandergeschaltet sind, dabei ist das zuletzt genannte
Gebläse die erste und das Turbogebläse die zweite Verdichtungsstufe. Diese bekannte
Anordnung ist aber insofern nachteilig, als sie sich bestimmten Betriebsverhältnissen
nur schwer anpassen läßt, weil sie infolge des als zweite Verdichterstufe angeordneten
Turbogebläses sehr empfindlich gegen nicht vorauszusehende Schwankungen des Abgasgegendruckes
ist, die sich auf den Aufladedruck auswirken. Sie ist weiterhin nachteilig, weil
die erste Verdichterstufe für ihren Antrieb eine zusätzliche Hilfsmaschine erforderlich
macht. Dies verteuert die Herstellungs- und Anlagekosten der Gesamtanlage, macht
ihren Aufbau verwickelter, erfordert größeren Raum und erschwert ihre Wartung.The present invention, however, relates to another
but also known high charging, in which one of the exhaust gases of the machine
powered
Blower and another, from an electric motor or other auxiliary machine
driven fan are connected in series, the latter being mentioned
Fan the first and the turbo fan the second compression stage. This well-known
Arrangement is disadvantageous insofar as it relates to certain operating conditions
Can only be adapted with difficulty because they are arranged as a second compressor stage as a result
Turbo blower very sensitive to unforeseeable fluctuations in the exhaust gas back pressure
that affect the boost pressure. It continues to be disadvantageous because
the first compressor stage requires an additional auxiliary machine to drive it
power. This increases the manufacturing and investment costs of the overall system, makes
their structure is more intricate, requires larger space, and is difficult to maintain.
Die Erfindung bezweckt, die beschriebenen Mängel dieser bekannten
Viertakt=Brennkraftmaschine zu beseitigen und eine Maschine zu schaffen, welche
bei vergleichsweise einfachem und damit billigem Aufbau der Hochaufladungs-Vorrichtung
ein betriebssicheres Fahren der Gesamtanlage und eine einfache Wartung gewährleistet
und die gleichzeitig die'Vorteile eines Abgasturbogebläses, nämlich geringeren Treibölverbrauch,
mit denen eines Kapselgebläses, nämlich Unempfindlichkeit gegen Schwankungen des
Abgasgegendruckes, vereinigt.The invention aims at the described shortcomings of these known ones
Four-stroke = eliminate internal combustion engine and create a machine which
with a comparatively simple and therefore cheap construction of the high-charging device
reliable operation of the entire system and simple maintenance are guaranteed
and at the same time the advantages of an exhaust gas turbo blower, namely lower fuel oil consumption,
with those of a capsule blower, namely insensitivity to fluctuations in the
Exhaust back pressure, united.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine mit Aufladung arbeitende
Viertakt-Verbrennungskraftmaschine vor, bei welcher die Aufladeluft durch zwei hintereinandergeschaltete
Lader vorverdichtet wird, von denen der eine ein von einer Abgasturbine getriebener
Kreiselverdichter und der andere ein vorzugsweise von der Maschine selbst angetriebenes
Kapselgebläse ist, welche sich der Erfindung gemäß dadurch kennzeichnet, daß das
Kapselgebläse in eine Umleitung der Druckleitung des Kreiselverdichters eingebaut
und mittels eins ihm vorgeschalteten Drehschiebers od._ dgl. sowie einer ausrückbaren
Kuppling, die vorzugsweise in an sich bekannter Weise mit einem gemeinsamen Handgriff
betätigt werden, abschaltbar ist.To solve this problem, the invention provides a working with charging
Four-stroke internal combustion engine, in which the supercharging air through two series-connected
Charger is pre-compressed, one of which is driven by an exhaust gas turbine
Centrifugal compressor and the other one preferably driven by the machine itself
Capsule blower, which is characterized according to the invention in that the
Capsule blower installed in a diversion of the pressure line of the centrifugal compressor
and by means of a rotary valve upstream of it od._ the like and a disengageable
Coupling, preferably in a known manner with a common handle
are operated, can be switched off.
Die Erfindung macht sich dabei die bei einem bekannten Zweitaktflugmotor
mit Spülung und Nachladung verwendete Maßnahme zunutze, daß von den zwei vom Motor
selbst angetriebenen Kreiselgebläsen das als Nachladegebläse verwendete und ein-in
der Aufladeleitung vorhandener Drehschieber durch einen gemeinsamen Handgriff geschaltet
werden.The invention is based on a known two-stroke aircraft engine
Measure used with purging and reloading take advantage of that of the two from the engine
self-powered gyro fans that used as a reload fan and one-in
the charging line of the existing rotary valve switched by a common handle
will.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt: Dem Zylinder r einer Erennkraftmaschine 2 ist eine Abgasturbine 3 nachgeschaltet,
die ein Kreiselgebläse 4 antreibt. Bei Betrieb mit normaler Aufladung fördert das
Gebläse 4 die verdichtete Luft durch die Leitung 5 direkt in den Zylinder. Der in
die Leitung eingebaute Drehschieber 6 steht dabei in der strichpunktiert gezeichneten
Stellung. In der voll eingezeichneten Stellung gibt der Schieber der vorverdichteten
Luft den Weg zu einer Umleitung 7 frei, in die ein Kapselgebläse 8 eingebaut ist.
Durch das Kapselgebläse, dessen nicht eingezeichneter Antrieb unter Zwischenschaltung
eines beliebigen, möglichst stufenlos regelbaren Getriebes und einer ausrückbaren
Kupplung durch die Maschine selbst mechanisch erfolgt, wird die Luft höher verdichtet
hinter dem Schieber der Leitung 5 und damit dem Zylinder der Maschine zugeführt.In the drawing, an embodiment of the invention is for example
shown: the cylinder r of a rated engine 2 is followed by an exhaust gas turbine 3,
which drives a centrifugal fan 4. This is beneficial when operated with normal charging
Blower 4 takes the compressed air through line 5 directly into the cylinder. The in
the line built-in rotary valve 6 is shown in the dash-dotted line
Position. In the fully drawn position, the slide gives the pre-compressed
Air clears the way to a bypass 7, in which a capsule blower 8 is built.
Through the capsule blower, its not shown drive with the interposition
any gear, which is as infinitely variable as possible, and one that can be disengaged
Coupling is done mechanically by the machine itself, the air is compressed more
behind the slide of the line 5 and thus fed to the cylinder of the machine.
Das Kapselgebläse wird immer dann eingeschaltet, wenn die in vielen
Fällen nur selten geforderte Höchstleistung erreicht werden soll oder wenn durch
äußere Einflüsse der Abgasgegendruck so hoch wird, daß mit dem Abgasturbogebläse
allein ein ausreichender Aufladebetrieb nicht mehr durchgeführt werden kann.The capsule blower is always switched on when the many
Cases only rarely required maximum performance is to be achieved or when through
external influences the exhaust gas back pressure is so high that with the exhaust gas turbo fan
A sufficient charging operation can no longer be carried out on its own.