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Publication number: DEM0022691MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 9. April 1954 Bekanntgemacht am 19. Januar 1956Date of registration: April 9, 1954. Advertised on January 19, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laderanlage an einer Brennkraftmaschine einer Bauart mit mehreren spiegelbildlichen Zylinderreihen, z. B. der V-, X-, H-, Δ" oder □-Bauart. Die Laderanlage besteht aus mindestens zwei Abgasturbinen-Radialladern mit axialem Lufteintritt, deren Wellen senkrecht und nebeneinander etwa in der Motorlängsmittelebene angeordnet sind, und aus zwei Ladeluftkühlem. Durch die Erfindung wird eine gedrängte, raumsparende und übersichtliche Laderanlage dadurch geschaffen, daßThe invention relates to a charger system on an internal combustion engine of a type with several mirror-image rows of cylinders, e.g. B. the V-, X-, H-, Δ "or □ -bauart. The charger system consists of at least two exhaust gas turbine radial superchargers with axial air inlet, whose Waves are arranged vertically and next to each other approximately in the engine longitudinal center plane, and from two intercoolers. The invention provides a compact, space-saving and clearly laid out Charger system created in that

ι. von jedem Lader zwei diametral abgehende Luftleitungen längs dem Motor entgegengesetzt zu den Ladeluftkühlern führen, dieι. from each supercharger two diametrically outgoing air lines along the engine opposite to the intercoolers that lead

2. an den Motorstimseiten angeordnet sind; daß ferner2. Are arranged on the engine front sides; that further

3. von dem einen Ladeluftkühler eine Ladeluftleitung mit gekühlter Ladeluft zu den Einlassen mindestens der einen Zylinderreihe führt und von dem anderen. Kühler zu den Einlassen mindestens der änderen Reihe, und. daß schließlich3. A charge air line with cooled charge air from one charge air cooler to the inlets at least one bank of cylinders leads and the other. Cooler to the inlets at least the other row, and. that eventually

4.dieTurbinenabgas-Leitungsanschlüssezwischen detii Abgasturboladern und gegebenenfalls nach den Motorstirnseiten zu sitzen.4. the turbine exhaust line connections between the detii exhaust gas turbochargers and, if necessary, after the Engine front sides to sit.

Selbst: bei Anordnung von mehr als zwei Abgasturbinen bleibt die Anordnung grundsätzlich erhalten, und die Zylinderköpfe behalten ihre Zugänglichkeit, so daß der Motor gut in allen seinen Teilen überwacht und bedient werden kann.Even: if more than two exhaust gas turbines are arranged, the arrangement is basically retained, and the cylinder heads retain their accessibility, so that the engine is good in all of its Share can be monitored and operated.

Die Luftleitungen aus den Ladern jeder Motorlängsseite können getrennt übereinander oder nebeneinander oder auch schräg übereinander amThe air lines from the turbochargers on each longitudinal side of the engine can be placed separately on top of each other or next to each other or diagonally on top of each other on

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Ladeluftkühler münden. Die Anordnung übereinander bedingt steigende bzw. fallende Leitungsabschnitte aus den entfernter vom Ladeluftkühler angeordneten Abgasturboladern.
Mit der .Anordnung der Luftleitungen nebenein-Charge air cooler open. The arrangement on top of one another causes rising or falling line sections from the exhaust gas turbochargers arranged further away from the charge air cooler.
With the arrangement of the air ducts next to one another

; ander wird eine gerade Linienführung in der Seitenansicht des Motors erzielt, die das gefällige Aussehen verbessert.; other will be a straight line in the Side view of the engine achieved, which improves the pleasing appearance.

Eine gerade Linienführung kann auch dadurchA straight line can also be achieved by this

ίο erzielt werden, daß die Luftleitungen aus den Ladern jeder Motorlängsseite in eine gemeinsame, längs laufende Sammelleitung münden, die dann zum Ladeluftkühler geführt ist.ίο be achieved that the air lines from the Loaders each longitudinal side of the engine open into a common, longitudinal collecting line, which then is led to the intercooler.

Für Motoren mit höherer Zylinderzahl als etwa sechzehn empfiehlt es sich, die Ladeluftleitungen der beiden Zylinderreihen miteinander durch Leitungen zu verbinden, so-daß auch die letzteil· Zylinder einer Zylinderreihe unter demselben Ladedruck beaufschlagt werden wie die ersten. For engines with a higher number of cylinders than about sixteen, it is advisable to use the charge air lines of the two rows of cylinders to be connected with each other by lines, so that the last part Cylinders of a cylinder bank are pressurized with the same boost pressure as the first.

Es können aber auch aus jedem Ladeluftkühler die Ladeluftleitungen zu den Einlassen beider Zylinderreihen abzweigen. Hierbei sind die Mündungen der Abzweigstutzen, falls solche notwendig erscheinen, zweckmäßig gekreuzt zu den Mündungen der Stutzen der Luftleitungen aus den Ladern angeordnet. Auf diese Weise wird vermieden,. daß. der eine oder andere Zweig aus den zwei oder mehr Ladeluftleitungen ungleichmäßig beaufschlagt wird. '■■·■.'■ However, the charge air lines to the inlets of both rows of cylinders can also branch off from each charge air cooler. In this case, the mouths of the branch connections, if they appear necessary, are expediently arranged crossed to the mouths of the connections of the air lines from the loaders. This way it is avoided. that. one or the other branch from the two or more charge air lines is acted upon unevenly . '■■ · ■.' ■

Die Erfindung ist im wesentlichen an zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, von denen jedes wiederum zwei verschiedene Anordnungen, der Luftleitungen aufweist.The invention is essentially illustrated in two exemplary embodiments, each of which again two different arrangements, the air ducts.

Abb. ι bis 6 zeigen Seitenrisse,, Grundrisse und Stirnansichten eines lo-Zylinder-V-Motors, , ^: Abb. 7 bis 12 die eines 24-Zylinder-V-Motors.
Abb. ι bis 3 stellen den. Motor dar mit Luftleitungen, die getrennt übereinander am Ladeluftkühler münden, während an dem Motor gemäß den Abb. 4 bis 6 die Luftleitungen- nebeneinander arri Ladeluftkühler münden.Fig. 1 to 6 show side elevations, floor plans and front views of a lo-cylinder V-engine,, ^: Fig. 7 to 12 those of a 24-cylinder V-engine.
Fig. Ι to 3 represent the. The engine is shown with air lines that open separately one above the other at the charge air cooler, while the air lines open side by side arri charge air cooler on the engine according to FIGS. 4 to 6.

11 ist ein 16-Zylinder-V-Motor. In der Motorlängsmittelebene sind zwei Abgasturbinen-Ra.diallader 12 angeordnet. Auf der Welle jeder Abgas-11 is a 16 cylinder V engine. In the engine longitudinal center plane two exhaust gas turbine Ra.diallader 12 are arranged. On the shaft of every exhaust gas

turbine sitzt ein Radiallader mit dem axialen, oberen Lufteintritt 13. Von jedem Lader 12 gehen diametral zwei tangentiale Luftstutzen 14 ab. Die zwei Luftströme werden längs dem Motor 11 entgegengesetzt zu den Ladeluftkühlern 15 geführt.turbine sits a radial loader with the axial, upper air inlet 13. From each loader 12 go diametrically two tangential air nozzles 14 from. The two air currents are opposed along the motor 11 led to the charge air coolers 15.

Diese sitzen an den Stirnseiten des Motors 11, und zwar etwa in Höhe der Lader. Aus jedem Ladeluftkühler führt eine Ladeluftleitung 16 zu den Einlassen einer Zylinderreihe. Die Turbinenabgas-Leitungsanschlüsse I¹J₁ und i7₂ sitzen, zwischen den Abgas-These sit on the front sides of the engine 11, approximately at the level of the loader. A charge air line 16 leads from each charge air cooler to the inlets of a cylinder bank. The turbine exhaust line connections I ¹ J ₁ and i7 ₂ are located between the exhaust

turboiadern 12; sie sind nach oben gerichtet. Dieturbo chargers 12; they are directed upwards. the

.-._: längs dem Motor aus den Ladeluftstutzen 14 kömmenden Luftleitungen. 18 und 19 münden getrennt übereinander am Ladeluftkühler 15 (Abb. 1 bis 3). Die Luftleitungen 18' und 10/ münden getrennt nebeneinander am Ladeluftkühler 15 (Abb. 4 bis 6). Die Ladeluftleitungen 16 der beiden Zylinderreihen sind, wie aus den Abb. 4 und 5 ersichtlich ist, durch iLeitungen 20 miteinander verbunden:.-. _: Air lines coming from the charge air connection 14 along the engine. 18 and 19 open separately one above the other on the charge air cooler 15 (Fig. 1 to 3). The air lines 18 'and 10 / open separately next to one another on the charge air cooler 15 (Fig. 4 to 6). As can be seen from Figs. 4 and 5, the charge air lines 16 of the two rows of cylinders are connected to one another by lines 20:

Die Abb. 7..bis 12 zeigen das Ausführungsbei-y spiel an. einem' 24-Zylinder-V-Motor.'."'Figs. 7 to 12 show the execution at-y play on. a '24-cylinder V-engine.'. "'

31 ist der Motor, an dem drei.Abgasturbolader ' mit ihren axialen Lufteintritten mit den abgehenden Luftleitungsstutzen angeordnet sind. 35 sind die Ladeluftkühler der einen 'Bauart, 35' die der anderen Bauart. Für die drei Abgas turbinen können die Turbinenabgas-Leitungsanschlüsse 17_1; I7₂, I7₃ angeordnet sein (Abb. 7 und 9).' ' ' ■ :^:! 31 is the engine on which the three exhaust gas turbochargers are arranged with their axial air inlets with the outgoing air duct connections. 35 are the intercoolers of one type, 35 are the other type. For the three exhaust gas turbines, the turbine exhaust gas line connections 17 _1; I7 ₂ , I7 ₃ (Figs. 7 and 9). ''' ■:: ^!

Es ist auch möglich, die Anschlüsse nur auf, einer Maschinenseite vorzusehen, und zwar z. B. bei I7₄, ι J₂, ij_z. Der Anschluß IJ₁ sitzt dann nach der Motorstirnseite zu (Abb. 10 und 12).It is also possible to provide the connections only on one side of the machine, namely, for. B. at I7 ₄ , ι J ₂ , ij _z . The connection IJ ₁ is then closed to the front of the motor (Fig. 10 and 12).

Ebensogut kann man für jede Abgasturbine zwei diametral, abgehende Anschlüsse anordnen. Im allgemeinen genügt 'jedoch die Anordnung je eines Anschlusses. ■ ■" ■''You can just as well arrange two diametrically outgoing connections for each exhaust gas turbine. In general however, the arrangement of one connection each is sufficient. ■ ■ "■ ''

Die Luftleitungen 38-40 bzw/. 38'~4o' münden, wie bei dem 16-Zy linder-V-Motor, übereinander bzw. nebeneinander am Ladeluftkühler 35 bzw. 35'.The air lines 38-40 or /. 38 '~ 4o' open, as with the 16-cylinder V-engine, one above the other or next to one another on the intercooler 35 or 35 '.

Während die Ladeluftkühler am i6-Zylin.der-V-Motor waagerecht: quer zum Motor von der. Luft durchströmt werden, werden am 24-Zylinder-Motor nur die Ladeluftkühler 35 (Abb. 7 bis 9) waagerecht quer durchströmt. Die Ladeluftkühler ■35'·· werden dagegen, senkrecht durchströmt, so daß die von den Abgasturboladern kommenden Luft- go leitungen nebeneinander auf der - Oberseite der Kühler 35'münden (Abb. 10 bis 12).While the intercooler on the i6 cylinder V engine horizontally: across the engine from the. Air flowing through it will be on the 24-cylinder engine only the intercooler 35 (Fig. 7 to 9) flows horizontally across. The intercooler On the other hand, the flow through 35 '·· is perpendicular, so that the air coming from the exhaust gas turbochargers goes Lines open side by side on the top of the cooler 35 '(Fig. 10 to 12).

Am 24-Zylinder-Motor zweigen aus jedem La.deluftkühler 35 bzw. 35' Ladeluftleitungen 46 und 47 bzw. 46' und 47' zu den Einlassen beider Zylinderreihen ab. Das Kreuzen der Mündungen der Abzweigstutzen gegenüber denen der Einlaß stutzen ist nur an dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 10 bis 12 ausgeführt, während an dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 bis 9 hinter dem Ladeluftkühler 35 ein Sammelkasten 41 angeordnet ist.On the 24-cylinder engine, air coolers branch out from each charge 35 and 35 'charge air lines 46 and 47 or 46' and 47 'to the inlets of both rows of cylinders away. The crossing of the mouths of the branch pipe opposite those of the inlet clip is carried out only on the embodiment according to Fig. 10 to 12, while on the embodiment 7 to 9, behind the charge air cooler 35, a collecting box 41 is arranged.

Die Bauarten nach den Abb. 1 bis 6 und 10 bis 12 lassen besonders deutlich die gute Zugänglich- ' keit zu den Zylinderköpfen erkennen, da über diesen noch genügend freier Raum verbleibt, um die Zylinderköpfe gegebenenfalls abnehmen zu können.The types according to Figs. 1 to 6 and 10 to 12 clearly show the good accessibility to the cylinder heads, as over this still leaves enough free space to remove the cylinder heads if necessary be able.

Aber auch bei der Bauart nach Abb. 7 bis 9 läßt sich ein, derartiger Raum, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, dadurch erzielen, daß die ,Ladeluftkühler entsprechend höher angeordnet werden. Die Luftleitung aus dem vom Kühler weitest entfernten Abgasturbolader könnte dann über der aus dem mittleren Abgasturbolader verlegt werden. ...,·· 115.But even with the design according to Fig. 7 to 9, such a space can be without the essence of the Invention differ, achieve that the intercooler is arranged correspondingly higher will. The air line from the exhaust gas turbocharger, which is furthest away from the cooler, could then above which are laid from the middle exhaust gas turbocharger. ..., 115.

Die gesamte Anlage nach der Erfindung läßt sich grundsätzlich so-anordnen, daß auch die übrigen Leitungsanschlüsse für das Kühlwasser, - die Schmierung und die Kraftstoffzufuhr ■ usw. ohne weiteres Platz finden. Das gleiche gilt für die An-Ordnung der Ventilsteuerung, der Regler sowie der Filter usw. Die gesamte Anlage erhält durch die Anordnung gemäß der Erfindung,· ganz gleich, um was für einen Motor es sich handelt; einen äußerst gedrängten . und geschlossenen Aufbau, der das i£5 Optimum an Raumausnutzung darstellt. Selbstver-The entire system according to the invention can in principle be arranged in such a way that the others Line connections for the cooling water, - the lubrication and the fuel supply ■ etc. without find more space. The same applies to the arrangement of the valve control, the controller and the Filters, etc. The arrangement according to the invention gives the entire system, all the same, to what kind of engine it is; an extremely crowded one. and closed construction that makes the i £ 5 Represents optimum use of space. Self-

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ständlich sind bei der X-, H-, /\- oder [J-Bauart die Laderanlagen spiegelbildlich angeordnet wie die Zylinder.In the case of the X, H, / \ or [J design, the loader systems are of course arranged in a mirror-inverted manner like the cylinders.

Die Abgasturbinen werden von den aus den Zylindern kommenden Abgasen in bekannter Weise axial beaufschlagt. Die Zuordnung der Zylinder und Zusammenfassung zu Düsengruppen kann in bekannter Weise so· erfolgen, daß die Abgase aus einem oder zwei oder gar drei benachbartenThe exhaust gas turbines are controlled by the exhaust gases coming from the cylinders in a known manner axially applied. The assignment of the cylinders and their grouping to nozzle groups can be done in in a known way so · that the exhaust gases from one or two or even three neighboring ones

ίο Zylindern eine Düsengruppe speisen.ίο Cylinders feed a group of nozzles.

An dem i6-Zylinder-Motor kann die Anordnung z. B. so getroffen werden, daß jede der beiden Abgasturbinen sechs Düsengruppen hat, die von den benachbarten acht Zylindern, das Abgas erhalten, und zwar z. B. vom ersten Zylinder die erste Düsengruppe, vom zweiten und dritten Zylinder die zweite Düsengruppe;, vom vierten Zylinder die dritte Düsengruppe und in spiegelbildlicher Anordnung auf der anderen Motorseite.On the i6-cylinder engine, the arrangement can e.g. B. be taken so that each of the two exhaust gas turbines has six groups of nozzles that receive the exhaust gas from the eight neighboring cylinders, namely z. B. from the first cylinder the first nozzle group, from the second and third cylinder the second group of nozzles; the third group of nozzles from the fourth cylinder and in a mirror-image arrangement on the other side of the engine.

Beim 24-Zylinder-Motor kann, dieselbe Anordnung so getroffen sein, daß je acht Zylinder die drei Turbinen bedienen.The same arrangement can be used for the 24-cylinder engine be made so that eight cylinders each serve the three turbines.

Der 24-Zylinder-Motor kann aber auch nur mit zwei Abgasturbinen ausgerüstet sein, die mit vier von je drei benachbarten Zylindern gespeisten oder mit sechs von je zwei benachbarten Zylindern gespeisten Düsengruppen, versehen sind.The 24-cylinder engine can, however, also be equipped with only two exhaust gas turbines, the other with four fed by three adjacent cylinders or six fed by two adjacent cylinders Groups of nozzles.

Selbstverständlich kann ein derartiger Motor mit einer so· großen Zylinderzahl mit mehr als drei,Of course, such an engine with such a large number of cylinders with more than three,

z. B. mit vier Turboladern versehen sein unter entsprechender Schaltung der Düsengruppen.z. B. be provided with four turbochargers with appropriate switching of the nozzle groups.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Charger system on an internal combustion engine of a type with several mirror images Rows of cylinders, consisting of at least two exhaust gas turbine radial superchargers with axial air inlet, whose shafts are arranged vertically and next to one another approximately in the longitudinal center plane of the engine and of two intercoolers, characterized by the following features:

a) From each charger, two diametrically outgoing air lines run along the opposite side of the engine to the intercoolers that

b) at the engine end faces: are arranged;

c) from the one. Charge air cooler leads one charge air line to the inlets at least of one bank of cylinders, from the other cooler to the inlets of at least the other Row;

d) the turbine exhaust line connections sit between the exhaust gas turbochargers and, if applicable towards the motor front sides.

2. Plant according to claim 1, characterized in that that the air lines from the turbochargers are separated on each longitudinal side of the engine open at the intercooler (Fig.i to 3, 7 to 9).

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the air lines from the chargers on each longitudinal side of the engine © open separately next to one another on the charge air cooler _; (Fig. 4 to 6, 10 to 12).

4. Plant according to claim 1, characterized in that that the air lines from the, superchargers on each engine longitudinal side in a common, The longitudinal collecting line open.

5. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the charge air lines of the two rows of cylinders are connected to one another by lines (20, Fig. 5).

6. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that each charge air cooler Branch charge air lines to the inlets of both cylinder banks, whereby the The mouths of the branch nozzles (46 ', 47', Fig. 11) are arranged crossed to those of the mouthpiece of the air lines from the loaders could be.

1 sheet of drawings

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