DE956823C

DE956823C - Power plant with an internal combustion engine and a turbo compressor driven by its exhaust gases

Info

Publication number: DE956823C
Application number: DEN6701A
Authority: DE
Inventors: William Geoffrey Cowland
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1952-02-07
Filing date: 1953-02-05
Publication date: 1957-01-24

Description

Kraftanlage mit einer Brennkraftmaschine und einem durch ihre Abgase angetriebenen Turboverdichter Die Erfindung betrifft eine Kraftanlage mit einer Brennkraftmascbine,und einem von ihrem Auspuff angetriebenen Turboverdichter. Bei einer solchen Anlage treibt eine mit ,den Abgasen der Brennkraftmaschine betriebene Turbine einen Verdichter an, der seinerseits die Ladeluft oder ein brennbares Gemisch unter Druck der Brennkraftmaschine zuführt.Power plant with an internal combustion engine and one through its exhaust gases driven turbo compressor The invention relates to a power plant with a Brennkraftmascbine, and a turbo compressor driven by its exhaust. at Such a system drives one operated with the exhaust gases of the internal combustion engine Turbine to a compressor, which in turn supplies the charge air or a combustible mixture supplies under pressure to the internal combustion engine.

Es sind bereits derartige Kraftanlagen bekannt, bei der zwei Turboverdichter vorgesehen sind, die aus den Auspuffleitungen angetrieben werden. Hierbei können zwischen den Auspuffleitungen bestimmte Querverbindungen hergestellt werden, wobei die Möglichkeit gegeben ist, die beiden Turbinen hinsichtlich ihrer Speisung aus den Abgasleitungen miteinander zu vertauschen oder auch sämtliche Zylinderauslässe gleichzeitig auf beide Turbinen zu schalten.Such power plants are already known in which two turbo compressors are provided, which are driven from the exhaust pipes. Here you can certain cross connections are made between the exhaust lines, wherein the possibility is given of the two turbines with regard to their feed to swap the exhaust lines with each other or all cylinder outlets to switch to both turbines at the same time.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf Kraftanlagen der erwähnten Art, die beispielsweise für Zugmaschinen ad. dgl. bestimmt sind, bei denen ein hohes Drehmoment bei verhältnismäßig niedrigen Maschinendrehzahlen benötigt wird, während bei höheren Drehzahlen ein- großes Drehmoment nicht erforderlich ist. Die durch die Erfindung gelöste Aufgabe ist die Schaffung einer Kraftanlage, bei der diesen Anforderungen in ausreichendem Maße Rechnung getragen ist.In contrast, the invention relates to power plants of the aforementioned Kind of, for example for tractors ad. like. are determined, where a high torque at relatively low engine speeds is required, while at higher speeds a large torque is not required is. The object achieved by the invention is to create a power plant, in which these requirements are sufficiently taken into account.

Die Erfindung geht von Kraftanlagen mit mehrzylindriger Brennkraftmaschine und einem durch ihre Abgase angetriebenen Turboverdichter aus, mit dessen Hilfe den Maschinenzylindern das Ladegemisch zugeführt wird und bei dem die Düsen od. dgl., durch die die Abgase Bern Turbinenrotor zugeführt werden, in wenigstens zwei Abschnitte unterteilt sind, denen das Abgas durch getrennte Leitungen zugeführt wird, und bei der eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Zahl der Abgasleitungen, an welche die Ausfaßöffnung oder -öffnungen jedes Zylinders angeschlossen sind, derart regelbar ist, daß jede Auslaßöffnung bei relativ niedriger Maschinendrehzahl mit einer kleineren Anzahl von Düsen in Verbin: dung steht als bei verhältnismäßig hoher Maschinendrehzahl.The invention relates to power plants with a multi-cylinder internal combustion engine and a turbo compressor driven by its exhaust gases, with the help of which the loading mixture is fed to the machine cylinders and in which the nozzles od. Like., Through which the exhaust gases Bern turbine rotor are supplied, in at least two Sections are divided to which the exhaust gas is fed through separate lines is, and in which a valve device is provided, with the help of which the number the exhaust pipes to which the discharge port or openings of each cylinder are connected, can be regulated such that each outlet opening at relatively lower Machine speed is associated with a smaller number of nozzles than at a relatively high machine speed.

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei derartigen Kraftanlagen jede Auslaßleitung an die Auslaßöffnung von einem oder mehreren Zylindern angeschlossen ist, bei denen sich die Öffnungsperioden nicht wesentlich überschneiden, wobei die Ventileinrichtung Zwischenleitungen zwischen den Auspuffleitungen derart steuert, daß beirr Öffnen oder Schließen des oder der die Zwischenleitungen steuernden Ventils bzw. Ventile jede der Leitungen willkürlich mit wenigstens einer der anderen Leitungen in bzw. außer Verbindung gebracht werden kann, so daß sich die Zahl der Düsen, m-it denen jede Auslaßöffnung in Verbindung steht, vermehren oder verringern läßt. Auf diese Weise ist es möglich, einen bekannten Effekt auszunutzen, der darin besteht, daß die Impulswirkung einer Reihe getrennter Auspuffstöße des jeder Düse zugeführten Abgases nutzbringend verwertet wird. Mit Hilfe der Ventilanordnung können durch Öffnen oder Schließen der Ventile die an Zylinder mit einander nicht überdedkenden Öffnungsperioden angeschlossenen Auspuffleitungen nach Belieben miteinander in Verbindung gebracht oder voneinander getrennt werden. In der einen Stellung der Ventilanordnung ist demnach die Gesamtheit der Auspufföffnungen eines jeden Zylindersatzes, deren Öffnungsperioden sich nicht wesentlich überschneiden, über eine Albgasleitung nur mit einem bestimmten Düsenabschnitt der Turbine verbunden; in der anderen Stellung der Ventilanordnung sind jedoch die zwei oder mehr vorgesehenen Abgasleitungen miteinander und gleichzeitig mit sämtlichen Düsenabschnitten der Turbine verbunden.The invention is that in such power plants each Outlet line connected to the outlet port of one or more cylinders is where the opening periods do not significantly overlap, the Valve device controls intermediate lines between the exhaust lines in such a way that that when opening or closing the valve or valves controlling the intermediate lines or valves each of the lines arbitrarily with at least one of the other lines can be brought in or out of connection, so that the number of nozzles, m-it which each outlet opening communicates, can increase or decrease. on in this way it is possible to take advantage of a known effect, which consists in that the impulsive action of a series of separate exhaust strokes of the supplied to each nozzle Exhaust gas is beneficially recycled. With the help of the valve arrangement can through Open or close the valves that do not overlap with the cylinders Opening periods connected exhaust lines in connection with each other at will brought or separated from each other. In one position of the valve arrangement is therefore the totality of the exhaust ports of each cylinder set, their Opening periods do not significantly overlap, only via a Albgas line connected to a particular nozzle section of the turbine; in the other position of the valve arrangement, however, the two or more exhaust pipes provided are connected to one another and at the same time connected to all nozzle sections of the turbine.

Vorteilhaft ist hierbei die Anordnung :derart getroffen, daß die Auslaßleitungen und die Ventileinrichtung so angeordnet und ausgebildet sind, daß, wenn sich eins der Ventile in jener Stellung befindet, in der es die Abgase eines Zylinders bzw. eines Zylindersatzes zwei Abschnitten der Turbinendüsen zuführt, jeder Auspuffstoß, der das Ventil erreicht, von diesem in zwei annähernd gleiche Teile aufgespalten wird, die den beiden zugehörigen Abschnitten der Turbinendüsen zuströmen. Hierbei erfolgt die Zuführung des Auspuffgases zu den Turbinendüsen mit möglichst geringem Energieverlust.The arrangement is advantageous here: such that the outlet lines and the valve means are arranged and designed so that when one the valves are in the position in which the exhaust gases from a cylinder or of a cylinder set feeds two sections of the turbine nozzles, each exhaust stroke, reaching the valve, split by it into two approximately equal parts that flow towards the two associated sections of the turbine nozzles. Here the exhaust gas is fed to the turbine nozzles with as little as possible Loss of energy.

Die Ventileinrichtung, mit deren Hilfe die Zahl der Düsenabschnitte regelbar ist, die an die Auspufföffnung bzw. die verschiedenen Auspufföffnungen der Brennkraftmaschine angeschlossen sind, kann so ausgebildet sein, daß sie von Hand steuerbar ist. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch eine drehzahlabhängige Einrichtung vorgesehen, die selbsttätig die Ventileinrichtung derart steuert, daß die Zahl der Turbinendüsenabschnitte, an die jede Auslaßöffnung der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, selbsttätig verringert wird, wenn die Maschinendrehzahl einen bestimmten Wert unterschreitet, und bei Drehzahlen über diesen Wert selbsttätig vergrößert wird.The valve device, with the help of which the number of nozzle sections can be regulated which is connected to the exhaust port or the various exhaust ports the internal combustion engine are connected, can be designed so that they are of Is hand controllable. In an expedient embodiment of the invention, however a speed-dependent device is provided which automatically controls the valve device so that controls the number of turbine nozzle sections to which each exhaust port the internal combustion engine is connected, is automatically reduced when the Machine speed falls below a certain value, and at speeds above this value is automatically increased.

Mit einer Einrichtung nach der Erfindung. wird erreicht, daß bei relativ niedriger Maschinendrehzahl ein hoher Aufladedruck zur Verfügung steht, so daß die Maschine hierbei ein großes Drehmoment hergeben kann. Gleichzeitig wird erreicht, daß bei höheren Drehzahlen, bei denen kein großes Drehmoment gefordert und daher keine hohe Rufladung der Zylinderbenötigt wird, die Auspuffgase ohne nennenswerte Drosselung und entsprechende Leistungseinbuße der Maschine die letztere verlassen können. Dieses Verhalten der Kraftanlage wird dadurch ermöglicht, daß bei niedriger Drehzahl jener obergenannte Effekt ausgenutzt wird, um eine hohe Rufladung zu erzielen., daß auf ihn aber bei höheren Drehzahlen verzichtet wird, um in diesem Drehzahlbereich eine urgedrosselte Abgasabfuhr zu ermöglichen.With a device according to the invention. it is achieved that at relative low engine speed a high boost pressure is available, so that the Machine can produce a large torque here. At the same time it is achieved that at higher speeds, where no high torque is required and therefore no high cylinder charge is required, the exhaust gases without any noteworthy Throttling and corresponding loss of performance of the machine leave the latter can. This behavior of the power plant is made possible by the fact that at lower Speed of the above-mentioned effect is used to achieve a high call charge., that it is waived at higher speeds in order to work in this speed range to enable a throttled exhaust gas discharge.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen der Erfindung hervor.Further features and details of the invention will emerge from the following Description of some embodiments of the invention illustrated in the drawing emerged.

Fig. i zeigt schematisch und im Grundriß eine Kraftanlage nach der Erfindung mit einer Achtzy linder-Brennkraftmaschine; Fig.2 zeigt schematisch und gleichfalls im Grundriß, jedoch im größeren Maßstäbe, die Ventilsteuereinrichtung, die bei der Anordnung nach Fig. i zur Anwendung gelangt; Fig. 3 zeigt die Einrichtung, mit deren Hilfe die bei der Anordnung nach den Fig. i und z verwendete Ventilsteuereinrichtung selbsttätig mittels eines drehzahlabhängigen Reglers geregelt werden kann; Fig. 4;. entspricht etwa der Fig. i und zeigt eine Kraftanlage nach der Erfindung mit einer Siebenzylinder-Brennkraftmaschine; Fig.5 zeigt in größerem Maßstäbe und im Grundriß die Ventilsteuereinrichtung der Anlage nach Fig. q.. Bei dem in den Fig. i, 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Kraftanlage kommt eine Brennkraftmaschine J mit acht Zylindern J1, J2, J3, J4, J5, J6, J7, J8 zur Anwendung. Es handelt sich um eine Viertakt-Brenn@kraftmaschine mit normaler Zündfolge, so daß sich die Öffnungsperioden der Auspuffkanäle der Zylinder J1 und J5 bzw. J2 und J5 bzw. J3 und J7 bzw. J4 und J8 nicht überschneiden. Die Auspufföffnungen der Zylinder J1 und J5 sind an eine Gasleitung K, diejenigen der Zylinder J2 und J6 an eine Leitung K1, diejenigen der Zylinder J3 und J7 an eine Leitung K2 und schließlich diejenigen der Zylinder 14 und Je an eine Auspuffleitung K3 angeschlossen; die Einlaßöffnungen aller Zylinder stehen mit einer gemeinsamen Einlaßleitung C3 in Verbindung.Fig. I shows schematically and in plan a power plant according to the Invention with an eight cylinder internal combustion engine; Fig.2 shows schematically and also in plan, but on a larger scale, the valve control device, which is used in the arrangement according to FIG. Fig. 3 shows the device, with the aid of which the valve control device used in the arrangement according to FIGS. i and z can be regulated automatically by means of a speed-dependent controller; Fig. 4 ;. corresponds approximately to FIG. i and shows a power plant according to the invention a seven cylinder internal combustion engine; Fig.5 shows on a larger scale and in Floor plan of the valve control device of the system according to Fig. Q .. at the embodiment of the power plant illustrated in FIGS. 1, 2 and 3 comes an internal combustion engine J with eight cylinders J1, J2, J3, J4, J5, J6, J7, J8 to use. It is a four-stroke internal combustion engine with a normal Firing order so that the opening periods of the exhaust ports of cylinders J1 and J5 or J2 and J5 or J3 and J7 or J4 and J8 do not overlap. The exhaust openings the cylinders J1 and J5 are connected to a gas pipe K, those of the cylinders J2 and J6 to a line K1, those of the cylinders J3 and J7 to a line K2 and finally those of cylinders 14 and Je connected to an exhaust pipe K3; the intake ports of all cylinders are connected to a common intake line C3 in connection.

Die Auspuffleitungen K und K2 sind durch Leitungsstücke K4 und K5 miteinander verbunden, die durch Ventile L und M steuerbar sind. Diese Ventile können entweder die durch die Bezugszeichen L und M gekennzeichneten Stellungen oder Endlagen einnehmen, die durch die Bezugszeichen L1 und Ml gekennzeichnet sind. Die Zwischenleitungen K4 und K5 sind schräg zu den Leitungen K und- K-und entgegengesetzt zueinander gerichtet, wie dies aus der Zeichnung erkennbar ist.The exhaust lines K and K2 are through line pieces K4 and K5 connected to each other, which can be controlled by valves L and M. These valves can either the positions identified by the reference symbols L and M or end positions take, which are identified by the reference characters L1 and Ml. The intermediate lines K4 and K5 are inclined to the lines K and -K- and directed opposite to each other, as can be seen from the drawing.

Entsprechend sind die Leitungen KI und K3 durch Zwischenstücke K6 und K7 miteinander verbunden., die mittels der Ventile N bzw. O steuerbar sind. Diese Ventile können entweder die mit den Bezugszeichen N und O versehenen Stellungen oder die Endlagen NI bzw. 0l einnehmen.Correspondingly, the lines KI and K3 are provided with spacers K6 and K7 connected to one another. Which are controllable by means of the valves N and O, respectively. These valves can either have the positions denoted by the reference symbols N and O or take the end positions NI or 0l.

Die Ventile L, M, A', und O sind gleichzeitig mittels einer Steuerstange P verstellbar, die (vgl. Fig. 3) mittels eines Kolbens G in Abhängigkeit von dem Regler H3 verstellt werden kann, der von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Dabei erfolgt die Verstellung des Servokolbens G mit Hilfe eines Druckmittels, und der Kolben G ist in einem Zylinder G1 verschiebbar angeordnet und dem Einfluß einer Feder G2 ausgesetzt, die das Bestreben hat, für gewöhnlich den Kolben G und damit auch die Stange P in der in der Zeichnung veranschaulichten Stellung zu halten, bei' der die Ventile die Stellungen L, M, N und O einnehmen. Das der Feder G2 abgewandte Ende des Zylin@ ders G1 steht über einen Kanal G3 mit einem Zylinder H für ein kolbenartiges Steuerventil Hl in Verbindung. Dieses Kolbenventil ist über eine Stange H2 mittels eines Fliehkraftreglers H3 verstellbar, der von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Das Ventil Hl ist so angeordnet, daß es unterhalb einer bestimmten Maschinendrehzahl die in der Zeichnung veranschaulichte Stellung einnimmt; in :dieser Stellung steht die Leitung G3 mit einer Entlastungsleitung H4 in Verbindung. Oberhalb der erwähnten Grenzdrehzahl bringt das Kolbenventil Hl die Leitung G3 mit einer Druckluftquelle H5 in Verbindung, was zur Folge hat, daß der Kolben G und damit die Stange P nach rechts bewegt wird und die Ventile in die Stellungen J_1, Ml, N1 und 01 übergeführt werden. Ein einstellbarer Anschlag kann auf der Stange P vorgesehen sein (nicht dargestellt), um die Stellung festzulegen, die die Stange P und die Ventile einnehmen, wenn sie sich in Aden letztgenannten Lagen befinden.The valves L, M, A 'and O can be adjusted simultaneously by means of a control rod P which (cf. FIG. 3) can be adjusted by means of a piston G as a function of the controller H3, which is driven by the internal combustion engine. The servo piston G is adjusted with the aid of a pressure medium, and the piston G is arranged displaceably in a cylinder G1 and is exposed to the influence of a spring G2, which tends to move the piston G and thus also the rod P in the in to hold the position illustrated in the drawing, in which the valves assume the positions L, M, N and O. The end of the cylinder G1 facing away from the spring G2 is connected via a channel G3 to a cylinder H for a piston-like control valve Hl. This piston valve can be adjusted via a rod H2 by means of a centrifugal governor H3, which is driven by the internal combustion engine. The valve Hl is arranged so that it assumes the position illustrated in the drawing below a certain engine speed; in: this position the line G3 is connected to a relief line H4. Above the mentioned limit speed, the piston valve Hl connects the line G3 with a compressed air source H5, with the result that the piston G and thus the rod P is moved to the right and the valves are moved to the positions J_1, Ml, N1 and 01 will. An adjustable stop can be provided on the rod P (not shown) to determine the position which the rod P and the valves assume when they are in the latter positions.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind die Ventile für die Durchführung der soeben beschriebenen Steuerung mit der Steuerstange P über je ein Gestänge verbunden, das z. B. im Falle des Ventils L aus einem Winkelhobel L2, einer Stange L3 und einem Hebel L4, im Falle des Ventils M aus einem Doppelhebel M2, einer Stange M3 und einem Hebel M4, im Falle des Ventils N aus einem Doppelhebel N2, einer Stange N3 und einem Hebel N4 und im Falle des Ventils O aus einem Doppelhebel 02, einer Stange 03 und einem Hebel 04 besteht.As the drawing reveals, the valves for performing the control just described are connected to the control rod P via a linkage that z. B. in the case of the valve L from an angle plane L2, a rod L3 and a lever L4, in the case of the valve M from a double lever M2, a rod M3 and a lever M4, in the case of the valve N from a double lever N2, a rod N3 and a lever N4 and, in the case of valve O, consists of a double lever 02, a rod 03 and a lever 04.

An der einen Stirnseite der Brennkraftmaschine ist ein Abgasturbinengebläse bekannter Bauart angeordnet, das aus dem Turbinenteil Cl und einem Zentrifugalverdichter C2 besteht. Die Förderseite dieses Verdichters steht mit der Einlaßleitung C3 in Verbindung. Der übliche Düsenring der Turbine Cl ist in an sich bekannter Weise in vier Abschnitte aufgeteilt. Diese vier Abschnitte sind so angeordnet, daß sie durch vier Auspuffleitungen K, K1, K2, K3 mit Abgasen gespeist werden :können.An exhaust gas turbine fan is located on one end of the internal combustion engine known design arranged, which consists of the turbine part Cl and a centrifugal compressor C2 exists. The delivery side of this compressor is connected to the inlet line C3 Link. The usual nozzle ring of the turbine Cl is in a manner known per se divided into four sections. These four sections are arranged so that they can be fed with exhaust gases through four exhaust lines K, K1, K2, K3.

Nimmt die Steuerstange P die in der Zeichnung veranschaulichte Lage ein, was in dem niedrigen Drehzahlbereich der Maschine, der Fall ist, so befinden sich die Ventile in den Stellungen L, M, N und O; die Auslaßöffnung jedes Zylinders ist nur mit je einem Abschnitt des Düsenringes verbunden. Nimmt hingegen die Stange P ihre andere Endlage ein, so daß sich,die Ventile in dien Stellungen L1, Ml, N1 und 01 befinden, so wird die Auspufföffnung eines jeden Zylinders mit zwei Abschnitten des Düsenringes der Turbine D verbunden sein. Im übrigen ist die Anordnung der Ventile so, daß, wenn sie sich in den Stellungen L1, Ml, N1, 0l befinden, jedes Ventil das Bestreben hat, jeden Stoß der Abgase, die durch die Leitungen L, KI, K2 oder K3 hindurchtreten, in ungefähr zwei gleiche Hälften aufzuspalten, und zwar deswegen, weil sich die Ventile teilweise quer über diese Leitungen erstrecken, so daß etwa die Hälfte eines jeden Gasstoßes in die andere zugehörige Leitung abgelenkt wird.If the control rod P assumes the position illustrated in the drawing, which is the case in the low speed range of the machine, the valves are in the positions L, M, N and O; the outlet opening of each cylinder is connected to only one section of the nozzle ring. If, however, the rod P assumes its other end position, so that the valves are in the positions L1, Ml, N1 and 01 , the exhaust port of each cylinder will be connected to two sections of the nozzle ring of the turbine D. In addition, the arrangement of the valves is such that, when they are in the positions L1, Ml, N1, 0l, each valve tends to prevent every surge of the exhaust gases that pass through the lines L, KI, K2 or K3, split into approximately two equal halves because the valves extend partially across these lines so that about half of each burst of gas is diverted into the other associated line.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 findet eine Kraftanlage Anwendung, deren Brennkraftmaschine Q sieben Zylinder Q1, Q2, Q3, Q4, Q8, 0e, Q7 aufweist. Bei dieser Maschine ist die Zündfolge derart gewählt, daß sich die Öffnungsperioden der Auspufföffnungen der Zylinder Q1, Q4 und Q7 nicht überlappen, desgleichen nicht die Auspuffperioden Q2 und Q5 und diejenigen der Zylinder Q3 und Q6. Die Auspufföffnungen der Zylinder Q1, Q4 und Q7 sind an eine Auspuffleitung R angeschlossen; diejenigen der Zylinder Q2 und Q5 hingegen an eine Auspuffleitung R1 und diejenigen der Zylinder Q3 und Q6 an eine Auspuffleitung R2. Alle Einlaßöffnungen sämtlicher Zylinder stehen mit einer gemeinsamen Einlaßleitung S -in Verbindung.In the arrangement of FIG. 4, a power plant is used, whose Internal combustion engine Q has seven cylinders Q1, Q2, Q3, Q4, Q8, 0e, Q7. At this Engine, the ignition sequence is chosen so that the opening periods of the exhaust ports the cylinders Q1, Q4 and Q7 do not overlap, neither do the exhaust periods Q2 and Q5 and those of cylinders Q3 and Q6. The cylinder exhaust ports Q1, Q4 and Q7 are connected to an exhaust pipe R; those of the cylinders Q2 and Q5, however, to an exhaust pipe R1 and those of the cylinders Q3 and Q6 to an exhaust line R2. All inlet openings of all cylinders are with a common inlet line S -in connection.

Zwischen den Auspuffleitungen R und R2 besteht eine Verbindung über eine Zwischenleitung R3, die mittels eines Ventils T steuerbar ist; eine Zwischenleitung R4, steuerbar.mittels eines Ventils U, verbindet die beiden Auspuffleitungen R und R1, und die beiden Leitungen. R1 und R2 sind durch eine mittels eines Ventils V steuerbare Zwischenleitung RS miteinander verbunden; wie die Zeichnung erkennen läßt, verlaufen diese Zwischenleitungen gegenüber den zugehörigen Abgasleitungen in schräger Richtung. Die Ventile können entweder die mit den Bezugszeichen T, U und V gekennzeichneten Stellungen oder ihre anderen durch die Bezugszeichen T1, U1 und V1 bezeichneten Endlagen einnehmen.There is a connection between the exhaust lines R and R2 via an intermediate line R3 which can be controlled by means of a valve T; an intermediate line R4, controllable by means of a valve U, connects the two exhaust lines R and R1, and the two lines. R1 and R2 are connected to one another by an intermediate line RS controllable by means of a valve V; As the drawing shows, these intermediate lines run in an oblique direction with respect to the associated exhaust lines. The valves can either assume the positions identified by the reference symbols T, U and V or their other end positions identified by the reference symbols T1, U1 and V1.

Die Ventile sind so angeordnet, daß sie mittels einer Stangc W gleichzeitig steuerbar sind; diese Stange entspricht der Steuerstange P in der Anordnung nach Fig. i, 2 und 3. Die Steuerstange W ist mit dem Ventil T über einen Doppelhebel T2, eine Stange T3 und einen Hebel T4, mit dem Ventil U über einen Doppelhebel U2, eine Stange U3 und einen Hebel U4 und mit dem Ventil V über einen Doppelhebel V2, eine Stange V3 und einen Hebel V4 verbunden. Außerdem kann die Stange W mittels eines Kolbens gesteuert werden, der dem Kolben G der Ausführungsform nach. den Fig. i, 2 und 3 entspricht; dies geschieht mittels eines drehzahlabhängigen Reglers H3 unter Vermittlung eines Ventils Hl derart, daß die Ventile ihre Stellungen T und 'V einnehmen, wenn die Maschinendrehzahl sich unterhalb eines festgesetzten Wertes hält, während sie die Stellungen T1, U1 und Vi -bei darüberliegenden Drehzahlen einnehmen.The valves are arranged so that they can be operated simultaneously by means of a rod are controllable; this rod corresponds to the control rod P in the arrangement according to FIG Fig. I, 2 and 3. The control rod W is with the valve T via a double lever T2, a rod T3 and a lever T4, with the valve U via a double lever U2, a rod U3 and a lever U4 and with the valve V via a double lever V2, a rod V3 and a lever V4 connected. In addition, the rod W can by means of a piston can be controlled, the piston G according to the embodiment. the fig. i corresponds to 2 and 3; this is done by means of a speed-dependent controller H3 with the intermediary of a valve Hl such that the valves are in their positions T and Take V when the engine speed is below a set value holds while the positions T1, U1 and Vi -at higher speeds take in.

Die Abgasleitungen R, R1 und R2 sind an verschiedene Düsenabschnitte der Turbine Cl eines mittels der Abgase antreibbaren Turboverdichters angeschlossen. Die Druckseite des Verdichterteils C2 steht mit dem Einlaß'kanal S in Verb-in, dung. Bei dieser Anordnung ist der Abschnitt des Düsenringes, der an die Abgasleitung R angeschlossen ist, größer als jeder der beiden anderen an die Leitungen R1 und R2 angeschlossenen Abschnitte. Unterhalb einer bestimmten, im voraus festzulegenden Drehzahl der Brennkraftmaschine werden also, wenn die Ventile die Stellungen T, U und V einnehmen, die einzelnen Auspufföffnungen nur mit einem Abschnitt des Düsenringes der Turbine D in Venbindung stehen; ist aber diese vorbestimmte Maschinendrehzahl überschritten, nehmen also die Ventile die Stellungen T1, U1, V1 ein, so steht jede Auspufföffnung mit zwei Abschnitten des Düsenringes der Turbine in Verbindung. Jeder Stoß oder Auspuffgase, der aus einer Auspufföffnung in eine der Abgasleitungen R, R1 oder R2 eintritt, wird also durch das zugeordnete Ventil in ungefähr zwei gleiche Hälften aufgespalten, derart, daß jede dieser beiden Hälften einem anderen Abschnitt des Turbinendüsenringes zugeleitet wird.The exhaust lines R, R1 and R2 are connected to different nozzle sections of the turbine Cl of a turbo compressor that can be driven by means of the exhaust gases. The pressure side of the compressor part C2 is connected to the inlet channel S. In this arrangement, the section of the nozzle ring which is connected to the exhaust pipe R is larger than either of the other two sections connected to the pipes R1 and R2. Below a certain speed of the internal combustion engine to be determined in advance, when the valves assume the positions T, U and V, the individual exhaust openings are only connected to a section of the nozzle ring of the turbine D; but if this predetermined engine speed is exceeded, ie if the valves assume the positions T1, U1, V1, then each exhaust port is connected to two sections of the nozzle ring of the turbine. Every shock or exhaust gas that enters one of the exhaust lines R, R1 or R2 from an exhaust opening is split into approximately two equal halves by the associated valve, so that each of these two halves is fed to a different section of the turbine nozzle ring.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Power plant with a multi-cylinder internal combustion engine and a turbo compressor driven by its exhaust gases, with the help of which the The loading mixture is fed to the machine cylinders and in which the nozzles or the like. through which the exhaust gases are fed to the turbine rotor, in at least two sections are divided, to which the exhaust gas is fed through separate lines, and at a valve device is provided, with the help of which the number of exhaust pipes, to which the exhaust port or ports of each cylinder are connected, can be regulated such that each outlet opening at a relatively low engine speed communicates with a smaller number of nozzles than with relative high engine speed, characterized in that each outlet line to the outlet opening connected by one or more cylinders, in which the opening periods do not substantially overlap, the valve device intermediate lines between controls the exhaust pipes so that when opening or closing the or the the valve or valves controlling the intermediate lines each of the lines arbitrarily be brought into or out of connection with at least one of the other lines can, so that the number of nozzles with which each outlet port is in communication stands, increases or decreases.

2. Power plant according to claim r, characterized in that that the outlet lines and the valve device are so arranged and constructed are that when one of the valves is in that position in which. it the Exhaust gases from a cylinder or a cylinder set two sections of the turbine nozzles each exhaust stroke that reaches the valve approximates it in two equal parts that split the. two associated sections of the turbine nozzles pour in.

3. Power plant according to claim r or 2, characterized by a speed-dependent device which automatically controls the valve device in such a way that the number of turbine nozzle sections to which each outlet opening of the internal combustion engine is connected is automatically reduced when the engine speed falls below a certain value , and is automatically increased at speeds above this value. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 512 442, 568 855; French patent specification No. 801 508.