EP0080741A1 - Aerodynamic pressure wave machine with exhaust by-pass - Google Patents
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- EP0080741A1 EP0080741A1 EP82201218A EP82201218A EP0080741A1 EP 0080741 A1 EP0080741 A1 EP 0080741A1 EP 82201218 A EP82201218 A EP 82201218A EP 82201218 A EP82201218 A EP 82201218A EP 0080741 A1 EP0080741 A1 EP 0080741A1
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- F04F13/00—Pressure exchangers
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/42—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with driven apparatus for immediate conversion of combustion gas pressure into pressure of fresh charge, e.g. with cell-type pressure exchangers
Definitions
- the invention relates to a gas dynamic pressure wave machine for charging an internal combustion engine, in which an exhaust gas bypass in the gas housing with a medium-controlled flap connects the high-pressure gas inflow channel to the low-pressure gas outflow channel.
- the invention defined in the characterizing part of claim 1 is therefore based on the object of creating a boost pressure limiting device which is independent of the atmospheric pressure.
- pressure wave machines which ensure the low-pressure flushing can postpone a time lag have the gas pocket arranged in the gas housing in the high-pressure gas inflow opening (publication No. CH-T 123 143 of the applicant), this gas pocket is connected to the bypass.
- This connection is conveniently made behind the flap. If it is designed as a wall hole extending into the gas pocket, the static pressure of the bypass flow is applied to the gas pocket when the flap is open. Greater recovery is achieved in that the connection is designed as an open sampling tube directed into the core flow in the manner of a flow-through probe.
- FIG. 1 An embodiment of the invention is shown schematically.
- the single figure shows a development of a cylindrical section halfway up the cells through the rotor and through the adjoining parts of the side parts of the housing.
- the basic structure of a pressure wave machine and its exact structure can be found in the already mentioned document CH-T 123 143.
- the pressure wave machine shown is shown as a single-cycle machine, which is expressed in that the gas housing 2 and the air housing 3 are provided with only one high-pressure and one low-pressure opening on their sides facing the rotor 1.
- the flow directions of the working media and the direction of rotation of the pressure wave machine are indicated by arrows.
- the hot exhaust gases of the internal combustion engine 9 enter through the high-pressure gas inflow channel 4 into the rotor 1, which is provided with axially straight cells 5 that are open on both sides, expand therein and leave it via the low-pressure gas outflow channel 6 into the exhaust, not shown.
- Atmospheric fresh air is drawn in on the air side and overflows the low-pressure air inlet duct 7 axially into the rotor 1, is compressed therein and leaves it as charge air via the high-pressure air outlet duct 8 to the motor 9.
- the cell band consisting of the cells 5 is the development of a cylindrical section of the rotor 1, which moves downward in the direction of the arrow when the latter rotates.
- the pressure wave processes take place inside the rotor and essentially cause a gas-filled space and an air-filled space to form.
- the exhaust gas relaxes and then escapes into the low-pressure gas outflow duct 6, while in the second part of the fresh air drawn in is compressed and pushed out into the high-pressure air outlet duct 8.
- the remaining fresh air portion is flushed through the rotor into the low-pressure gas discharge channel 6 and thus causes the exhaust gases to exit completely.
- This rinsing is essential for the process flow and must be maintained under all circumstances. In any case, it must be avoided that exhaust gas remains in the rotor 1 and is supplied to the engine 9 with the charge air in a subsequent cycle.
- the purge air cools the cell walls, which are heated up by the hot exhaust gases.
- a bypass 11 with a medium-controlled flap 12 is arranged in the web 10 between the high-pressure gas inflow channel 4 and the low-pressure gas outflow channel 6, as is known from GB-PS 775,271.
- this flap 12 is pivotally mounted within the bypass 11 in a pivot point, not specified.
- control means for di P flap actuation high pressure gas is stoomized via a line 13 removed from the pressure wave process and thus applied to a pressure can 14.
- This pressure cell is divided into two chambers 16, 17 by a membrane 15.
- the membrane 15 cooperates with a compression spring 18 and is connected to the flap 12 via a linkage 19, 20.
- These elements are only shown schematically. The configuration shown and described below is of course not the simplest and most effective. It was only chosen to clearly explain the principle of the invention.
- a pressure can according to the invention remedies this, which is first explained in a phase with a closed bypass.
- the low external pressure at altitude creates a new state of equilibrium by expanding the chamber 17 and thus a membrane movement to the left.
- the connecting rod 19 is shifted to the left.
- the sleeve 21 of the membrane connecting rod 19 slides over the end face 23 of the flap connecting rod 20 without exerting any force.
- the diaphragm 15 and the sleeve 21 are moved to the right with increasing exhaust gas pressure without being in engagement with the flap connecting rod 20. Even the exhaust gas pressure that opens the flap at sea level is not sufficient for this. Only when the engine speed increases further, and thus the boost pressure or exhaust gas pressure increases, does the driving surface 22 stop at the end surface 23. With the stroke of the connecting rod 20 then set in, the flap is actuated in the opening direction.
- An advantageous development of the invention is the connection of the bypass 11 to a gas pocket 24, which is also arranged in the web 10 between the high-pressure gas inflow channel 4 and the low-pressure gas outflow channel 6 and is open to the rotor 1.
- a gas bag is essential in order to maintain the purging - i.e. the full expulsion of the expanded gases into the exhaust - in the low pressure zone in every operating state.
- this gas pocket draws high-pressure exhaust gas energy through the opening 25 in the web 10. This supply of energy can shift the characteristic diagram of the pressure wave machine and change the swallowing capacity.
- bypass operation it can happen that the supply of the gas pocket with high-pressure exhaust gas is insufficient, which impairs the absolutely necessary low-pressure purging.
- the invention is not limited to what is shown and described.
- the charge air pressure or any other process pressure could be used as a control variable instead of the exhaust gas pressure.
- the pressure cell could be an actual pressure cylinder in which the described Membrane is replaced by a reciprocating piston.
- this could also be designed as a spring.
- a rubber bladder would also be conceivable as a container for the constant pressure to be stored.
- the constant pressure can of course also be varied for adaptation purposes, for which purpose the corresponding chamber can be provided with a valve, for example a ball check valve.
- bypass 11 does not necessarily have to be arranged in the web 10 of the gas housing 2. It could just as well be accommodated outside of the pressure wave machine in the lines leading to and from the high-pressure gas inflow channel 4, respectively. Guide low pressure gas discharge channel 6.
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Abstract
Bei einer gasdynamischen Druckwellenmaschine mit einem Abgasbypass (sog. waste-gate) ist im Bypass (11) eine Klappe (12) vorgesehen, die zur Begrenzung des Spitzendrucks im Verbrennungsmotor (9) bei höheren Motordrehzahlen öffnet. Eine Klappensteuerung mittels Druckdose (14) ist vorgesehen mit einem Prozessdruck, beispielsweise Abgasdruck, als Steuergrösse. Zur Höhenkompensation und zur Temperaturkompensation wird der Prozessdruck mit einem Konstantdruck (Vakuum oder Ueberdruck) gekoppelt, derart, dass mit abnehmendem Atmosphärendruck der Prozessdruck um den gleichen Betrag zu erhöhen ist. Hierzu ist die Druckdose (14) in zwei durch eine Membran (15) getrennte Kammern (16, 17) unterteilt, von denen eine mit dem Prozessdruck beaufschlagt wird und die andere unter konstantem Druck gehalten wird. Die Membran (15) wirkt über ein Gestänge (19-23) auf die Klappe (12).In a gas-dynamic pressure wave machine with an exhaust gas bypass (so-called waste gate), a flap (12) is provided in the bypass (11), which opens to limit the peak pressure in the internal combustion engine (9) at higher engine speeds. A flap control by means of a pressure cell (14) is provided with a process pressure, for example exhaust gas pressure, as a control variable. For height compensation and temperature compensation, the process pressure is coupled with a constant pressure (vacuum or overpressure) in such a way that the process pressure must be increased by the same amount as the atmospheric pressure decreases. For this purpose, the pressure cell (14) is divided into two chambers (16, 17) separated by a membrane (15), one of which is subjected to the process pressure and the other is kept under constant pressure. The membrane (15) acts on the flap (12) via a linkage (19-23).
Description
Die Erfindung betrifft eine gasdynamische Druckwellenmaschine zur Aufladung eines Verbrennungsmotors, in welcher im Gasgehäuse ein Abgasbypass mit einer mediumgesteuerten Klappe den Hochdruckgas-Zuströmkanal mit dem Niederdruckgas-Abströmkanal verbindet.The invention relates to a gas dynamic pressure wave machine for charging an internal combustion engine, in which an exhaust gas bypass in the gas housing with a medium-controlled flap connects the high-pressure gas inflow channel to the low-pressure gas outflow channel.
Die Anwendung eines Abgasbypasses bei mittels Druckwellenmaschinen aufgeladenen, kleinen Motoren für Personenkraftwagen - bei denen der Spitzendruck begrenzt ist und die über einen breiten Drehzahlbereich verfügen - kann durchaus interessant sein. Da solche Motoren über ein elastisches Drehmoment verfügen, welches durch den flachen Druckverlauf über den ganzen Motordrehzahlbereich verleiht wird, muss hier indes - im Vergleich zur Abgasturboaufladung - zum einen weniger Abgas in den Auspuff abgeblasen werden und zum andern muss erst ab höheren Motordrehzahlen abgeblasen werden. Somit tritt der durch das ungenützte Abblasen bedingte schlechtere spezifische Brennstoffverbrauch nur in einem schmalen Bereich auf, der beim Personenkraftwagen erfahrungsgemäss selten vorkommt.The use of an exhaust gas bypass in small engines for passenger cars charged by means of pressure wave machines - in which the peak pressure is limited and which have a wide speed range - can be quite interesting. Since such engines have an elastic torque, which is imparted by the flat pressure curve over the entire engine speed range, less exhaust gas has to be blown into the exhaust pipe compared to exhaust gas turbocharging and, on the other hand, only has to be blown off at higher engine speeds. As a result, the poorer specific fuel consumption caused by the unused blow-off occurs only in a narrow range, which experience has shown to be rare in passenger cars.
Eine Regelung des Ladeluftdruckes durch gezieltes Abblasen bei einer eingangs genannten Druckwellenmaschine ist aus der GB-PS 775,271 bekannt. Wenn der Abgasdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet eine zwischen Hochdruckgas-Zuströmkanal und Niederdruckgas-Abströmkanal in einem Bypass angeordnete federbelastete Klappe. Ein Teil der Abgase gelangt durch diesen Bypass direkt in den Auspuff, ohne den Druckwellenprozess zu durchlaufen.Regulation of the charge air pressure by targeted blowing in a pressure wave machine mentioned at the outset is known from GB-PS 775,271. If the exhaust gas pressure exceeds a predetermined value, a spring-loaded flap arranged in a bypass between the high-pressure gas inflow channel and the low-pressure gas outflow channel opens. Part of the exhaust gas goes through this bypass directly into the exhaust without going through the pressure wave process.
Da auch bei Bergfahrten diese bekannte Abblaseregelung immer nur mit einem fest eingestellten Ueberdruck arbeitet, öffnet der Bypass unter diesen Bedingungen zu früh, so dass der für Beschleunigungsvorgänge benötigte Enddruck infolge geringer werdender Luftdichte bei steigender Höhe nicht erreicht wird.Since this well-known blow-off control only ever works with a fixed overpressure when driving uphill, the bypass opens too early under these conditions, so that the final pressure required for acceleration processes is not reached due to the decreasing air density with increasing altitude.
Der im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 definierten Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine vom Atmosphärendruck unabhängige Ladedruck-Begrenzungseinrichtung zu schaffen.The invention defined in the characterizing part of
Die Anwendung einer an sich bekannten Druckdose, deren Membran mit der zu betätigenden Klappe mechanisch gekuppelt ist, ist als besonders einfache und billige Lösung zu betrachten.The use of a pressure can known per se, the membrane of which is mechanically coupled to the flap to be actuated, is to be regarded as a particularly simple and inexpensive solution.
Aehnliche Druckdosen zur Betätigung eines Bypassventils sind bei Abgasturboladern bekannt (DE-AS 28 22 207). Dadurch, dass anlässlich des Ventilhubes in der einen Kammer der massgebende Steuerdruck anliegt, in der anderen Kammer hingegen ein atmosphärisch beeinflusster Druck vorherrscht, ist diese Anordnung ungeeignet, um eine Höhenkorrektur vorzunehmen.Similar pressure cans for actuating a bypass valve are known in exhaust gas turbochargers (DE-AS 28 22 207). The fact that the decisive control pressure is present in one chamber on the occasion of the valve stroke, but an atmospheric pressure prevails in the other chamber, makes this arrangement unsuitable for making a height correction.
Um die Energie des Bypassstromes zumindest teilweise zu rekuperieren, kann bei Druckwellenmaschinen, welche zur Gewährleistung der Niederdruckspülung eine zeitlich nach der Hochdruckgas-Zuströmöffnung angeordnete Gastasche im Gasgehäuse aufweisen (Druckschrift Nr. CH-T 123 143 der Anmelderin) diese Gastasche mit dem Bypass verbunden werden. Diese Verbindung wird zweckmässigerweise hinter der Klappe vorgenommen. Ist sie als bis in die Gastasche reichende Wandbohrung konzipiert, so wird die Gastasche bei offener Klappe mit dem statischen Druck des Bypassstromes beaufschlagt. Ein grösserer Rückgewinn wird dadurch erzielt, dass die Verbindung als ein in die Kernströmung gerichtetes offenes Entnahmerohr in der Art einer Durchströmsonde ausgebildet ist.In order to at least partially recuperate the energy of the bypass flow, pressure wave machines which ensure the low-pressure flushing can postpone a time lag have the gas pocket arranged in the gas housing in the high-pressure gas inflow opening (publication No. CH-T 123 143 of the applicant), this gas pocket is connected to the bypass. This connection is conveniently made behind the flap. If it is designed as a wall hole extending into the gas pocket, the static pressure of the bypass flow is applied to the gas pocket when the flap is open. Greater recovery is achieved in that the connection is designed as an open sampling tube directed into the core flow in the manner of a flow-through probe.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine Abwicklung eines Zylinderschnittes in halber Höhe der Zellen durch den Rotor und durch die daran anschliessenden Partien der Seitenteile des Gehäuses.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically. The single figure shows a development of a cylindrical section halfway up the cells through the rotor and through the adjoining parts of the side parts of the housing.
Der grundsätzliche Aufbau einer Druckwellenmaschine und deren genaue Struktur kann der bereits genannten Druckschrift CH-T 123 143 entnommen werden. Die gezeigte Druckwellenmaschine ist der Einfachheit halber als Einzyklus-Maschine dargestellt, was sich dadurch ausdrückt, dass das Gasgehäuse 2 und das Luftgehäuse 3 an ihren dem Rotor 1 zugekehrten Seiten mit nur je einer Hochdruck- und einer Niederdruck- öffnung versehen sind. Um die Funktion des Systems übersichtlicher zu erläutern, sind die Strömungsrichtungen der Arbeitsmedien und die Drehrichtung der Druckwellenmaschine mit Pfeilen bezeichnet.The basic structure of a pressure wave machine and its exact structure can be found in the already mentioned document CH-T 123 143. For the sake of simplicity, the pressure wave machine shown is shown as a single-cycle machine, which is expressed in that the
Die heissen Abgase des Verbrennungsmotors 9 treten durch den Hochdruckgas-Zuströmkanal 4 in den mit axialgeraden, beidseitig offenen Zellen 5 versehenen Rotor 1 ein, expandieren darin und verlassen ihn über den Niederdruckgas-Abströmkanal 6 in den nicht gezeigten Auspuff. Auf der Luftseite wird atmosphärische Frischluft angesaugt, stromt über den Niederdruckluft-Eintrittskanal 7 axial in den Rotor 1 ein, wird darin verdichtet und verlässt ihn als Ladeluft über den Hochdruckluft-Austrittskanal 8 zum Motor 9 hin.The hot exhaust gases of the internal combustion engine 9 enter through the high-pressure
Zum Verständnis des eigentlichen, äusserst komplexen gasdynamischen Druckwellenprozesses, welcher nicht Erfindungsgegenstand ist, wird auf die schon genannte Druckschrift CH-T 123 143 verwiesen. Der für das Verständnis der Erfindung notwendige Prozessablauf wird nachstehend kurz erläutert: Das aus den Zellen 5 bestehende Zellenband ist die Abwicklung eines Zylinderschnittes des Rotors 1, welche sich bei Drehung des letzteren in Pfeilrichtung nach unten bewegt. Die Druckwellenvorgänge laufen im Innern des Rotors ab und bewirken im wesentlichen, dass sich ein gasgefüllter Raum und ein luftgefüllter Raum bilden. Im ersteren entspannt sich das Abgas und entweicht dann in den Niederdruckgas-Abströmkanal 6,während im zweiten ein Teil der angesaugten Frischluft verdichtet und in den Hochdruckluft-Austrittskanal 8 ausgeschoben wird. Der verbleibende Frischluftanteil wird durch den Rotor in den Niederdruckgas-Abströmkanal 6 überspült und bewirkt damit den vollständigen Austritt der Abgase. Diese Spülung ist für den Prozessablauf wesentlich und muss unter allen Umständen aufrechterhalten bleiben. Es muss auf jeden Fall vermieden werden, dass Abgas im Rotor 1 verbleibt und bei einem nachfolgenden Zyklus mit der Ladeluft dem Motor 9 zugeführt wird. Darüber hinaus kühlt die Spülluft die durch die heissen Abgase stark aufgeheizten Zellenwände ab.To understand the actual, extremely complex gas dynamic pressure wave process, which is not the subject of the invention, reference is made to the already mentioned document CH-T 123 143. The process sequence necessary for understanding the invention is briefly explained below: The cell band consisting of the
Im Steg 10 zwischen Hochdruckgas-Zuströmkanal 4 und Niederdruckgas-Abströmkanal 6 ist ein Bypass 11 mit einer mediumgesteuerten Klappe 12 angeordnet, wie es aus der GB-PS 775,271 bekannt ist. Diese Klappe 12 ist im vorliegenden Fall innerhalb des Bypasses 11 schwenkbar in einem nicht näher bezeichneten Drehpunkt gelagert. Als Steuetmittel für diP Klappenbetätigung wird uber eine Leitung 13 Hochdruckgas stiomaufwärts des Druckwellenprozesses entnommen und damit eine Druckdose 14 beaufschlagt.A
Diese Druckdose ist durch eine Membran 15 in zwei Kammern 16, 17 unterteilt. Die Membran 15 wirkt mit einer Druckfeder 18 zusammen und ist über ein Gestänge 19, 20 mit der Klappe 12 verbunden. Die Darstellung dieser Elemente erfolgt nur schematisch. Die gezeigte und nachstehend beschriebene Konfiguration ist selbstverständlich nicht die einfachste und wirkungsvollste. Sie wurde lediglich gewählt, um das Erfindungsprinzip unmissverständlich zu erläutern.This pressure cell is divided into two
In der Kammer 17 herrscht in der Ausgangslage ein konstanter Druck, der entweder ein Teilvakuum, Vollvakuum oder ein Uebepdruck sein kann. In der Gleichgewichtslage der Membran 15, d.h. wenn in der Kammer 16 nur Atmosphärendruck herrscht, ist die Bypassklappe 12 geschlossen. Beim Motorenbetrieb in der Ebene, beispielsweise auf Meereshöhe, wird mit steigendem Abgasdruok die Membran 15 gegen die Federwirkung nach rechts bewegt. Es wird hier eine sehr weiche Feder 18 und ein nur geringer Gegendruck in der Kammer 17 vorausgesetzt, so dass die Membranbewegung frühzeitig einsetzt. Ab einem bestimmten Gasdruck, dem sogenannten Ansprechdruck, liegt die Mitnehmerfläche 22 der an der Verbindungsstange 19. angeordneten Hülse 21 an der Endfläche 23 der zur Klappe 12 führenden Verbindungsstange 20 an. Wird durch erhöhte Motorendrehzahl der Abgasdruck nun weiter gesteigert und die Membran weiter nach rechts bewegt, so öffnet die Bypassklappe 12.In the starting position there is a constant pressure in
In Höhenlagen, beispielsweise beim Befahren von Passstrassen im Gebirge, nimmt die Leistung des Motors wegen der geringen Luftdichte ab. Abgastemperatur und Rauch nehmen hingegen zu. Ueber diese steigende Abgastemperatur, welche den Druckwellenprozess verbessert, wird der hhhenbedingte Leistungsverlust zu einem grossen,allerdings unzureirhendpn Teil ausgeglichen.At high altitudes, for example when driving on mountain pass roads, the performance of the engine decreases due to the low air density. Exhaust gas temperature and smoke, on the other hand, increase. About this rising exhaust gas temperature, which improves the pressure wave process is compensated hhhenbedingte the power loss to a large, but unzureirhend p n part.
Die Anwendung einer vom Umgebungsdruck abhängigen Bypassverstelleinrichtung ohne Höhenkorrektur, wie sie aus der DE-AS 28 22 207 bekannt ist, würde sich jetzt jedoch nachteilig auswirken. Bei dieser bekannten Druckdose wird durch den geringen Aussendruck die Kraft in Ventilschliessrichtung geringer, wodurch der Bypass bei noch tieferem Steuerdruck öffnet als bei einem Betrieb auf Meereshöhe. Dies hätte einen niedrigeren Ladedruck zur Folge sowie einen Leistungsabfall wie bei einem reinen Saugmotor.The use of a bypass adjustment device depending on the ambient pressure without height correction, as is known from DE-AS 28 22 207, would now have a disadvantageous effect. In this known pressure cell, the force in the valve closing direction is lower due to the low external pressure, as a result of which the bypass opens at an even lower control pressure than when operating at sea level. This would result in a lower boost pressure and a drop in performance as with a naturally aspirated engine.
Die Anwendung einer Druckdose gemäss der Erfindung schafft hier Abhilfe, was zunächst in einer Phase mit verschlossenem Bypass erläutert wird. Der niedrige Aussendruck in der Höhe schafft einen neuen Gleichgewichtszustand durch eine Ausdehnung der Kammer 17 und somit einer Membranbewegung nach links. Hierdurch ist auch die Verbindungsstange 19 nach links verschoben. Um diese Bewegung bei ohnehin geschlossener Klappe 15 zu gestatten, gleitet die Hülse 21 der Membranverbindungsstange 19 ohne Kraftausübung über die Endfläche 23 der Klappenverbindungsstange 20.The use of a pressure can according to the invention remedies this, which is first explained in a phase with a closed bypass. The low external pressure at altitude creates a new state of equilibrium by expanding the
Wird nun der Motor belastet, so wird mit zunehmendem Abgasdruck die Membran 15 und die Hülse 21 nach rechts bewegt, ohne dabei im Eingriff mit der Klappenverbindungsstange 20 zu sein. Auch jener Abgasdruck, der auf Meereshöhe bereits die Klappe öffnet, reicht hierzu in der Höhe nicht aus. Erst bei weiterer Erhöhung der Motordrehzahl und somit Steigerung des Ladedrucks bzw. Abgasdruckes kommt die Mitnehmerfläche 22 an der Endfläche 23 zum Anschlag. Mit dem dann einsetzenden Hub der Verbindungsstange 20 wird die Klappe in Oeffnungsrichtung betätigt.If the engine is now loaded, the
Die Dimensionierung aller beteiligten Elemente erfolgt derart, dass lediglich eine echte Höhenkompensation vorgenommen wird. Die Grössenordnung der Verschiebungen wird so gewählt, dass die Klappe 12 stets bei gleichem absoluten Ansprechdruck zu öffnen beginnt. Ausgehend von Meereshöhe heisst dies, dass um den gleichen Betrag, um den der Atmosphärendruck mit zunehmender Höhe sinkt, der massgebende Steuerdruck in der Kammer 16 erhöht werden muss, um die Membran 15 in die Klappen-Ansprechstellung zu bewegen.All the elements involved are dimensioned such that only real height compensation is carried out. The order of magnitude of the displacements is chosen so that the
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist die Verbindung des Bypasses 11 mit einer Gastasche 24, die ebenfalls im Steg 10 zwischen dem Hochdruckgas-Zuströmkanal 4 und dem Niederdruckgas-Abströmkanal 6 angeordnet ist und zum Rotor 1 hin offen ist. Je nach Maschinenauslegung ist eine derartige Gastasche unerlässlich, um die Spülung - d.h., das vollständige Ausschieben der expandierten Gase in den Auspuff - in der Niederdruckzone in jedem Betriebszustand aufrechtzuerhalten. Beim Betrieb mit geschlossenem Bypass bezieht diese Gastasche Hochdruckabgasenergie über die Oeffnung 25 im Steg 10. Diese Energiezufuhr vermag das Kennfeld der Druckwellenmaschine zu verschieben und das Schluckvermögen zu verändern. Beim Bypassbetrieb kann der Fall eintreten, dass die Versorgung der Gastasche mit Hochdruckabgas ungenügend ist, was die unbedingt erforderliche Niederdruckspülung beeinträchtigt.An advantageous development of the invention is the connection of the
Hier setzt nun die Erfindung ein, indem bei offener Klappe 12 ein entsprechend bemessener Anteil der Bypassströmung in ein sondenähnliches Entnahmerohr 26 einströmt und in die Gastasche 24 geleitet wird. Von dort gelangt der energiereiche Tascheninhalt zum bereits entspannten Gas in den Zellen 5 und erfüllt dort seine ihm eigene Funktion.This is where the invention comes in, when an appropriately dimensioned proportion of the bypass flow flows into a probe-
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das Dargestellte und das Beschriebene beschränkt. In Abweichung hiervon könnte als Steuergrösse statt des Abgasdruckes genauso gut der Ladeluftdruck oder jeder andere Prozessdruck zur Anwendung gelangen. Des weiteren könnte die Druckdose ein eigentlicher Druckzylinder sein, in dem die beschriebene Membran durch einen hin und her gehender Kolben ersetzt ist. Ferner könnte bei Anwendung einer Membran diese gleichzeitig als Feder ausgebildet sein. Auch eine Gummiblase wäre als Behältnis für den zu speichernden Konstantdruck denkbar. Der Konstantdruck kann selbstverständlich auch zu Anpassungszwecken variiert werden, wozu die entsprechende Kammer mit einem Ventil, beispielsweise einem Kugelrückschlagventil versehen werden kann.Of course, the invention is not limited to what is shown and described. In deviation from this, the charge air pressure or any other process pressure could be used as a control variable instead of the exhaust gas pressure. Furthermore, the pressure cell could be an actual pressure cylinder in which the described Membrane is replaced by a reciprocating piston. Furthermore, when using a membrane, this could also be designed as a spring. A rubber bladder would also be conceivable as a container for the constant pressure to be stored. The constant pressure can of course also be varied for adaptation purposes, for which purpose the corresponding chamber can be provided with a valve, for example a ball check valve.
Ueberhaupt sind bei der Wahl des Konstantdruckes zwei grundsätzliche Möglichkeiten gegeben. Verwendet man hierzu einen hohen Ueberdruck in der Kammer 17 und eine sehr weiche Feder 18, so erhält man eine für die Klappensteuerung interessante, progressive Steuerdruck/Hubfunktion. Andere Ueberlegungen liegen der Anwendung von Vakuum als Konstantdruck und harter Feder 18 zugrunde. Hier kommt der Federcharakteristik eine ausschlaggebende Bedeutung zu. Von Vorteil ist eine Vakuumdose insofern, als hier Temperatureinflüsse ausgeschaltet werden, die sich je nach Anordnung der Druckdose im heissen Motorraum ergeben können. Bei Ueberdruckdosen beeinflussen diese Temperaturen den Druck in der Kammer 17, den es konstant zu halten gilt.In general, there are two basic options when choosing constant pressure. If a high overpressure in the
Schliesslich muss der Bypass 11 nicht unbedingt im Steg 10 des Gasgehäuses 2 angeordnet sein. Genauso gut könnte er ausserhalb der Druckwellenmaschine in den Leitungen untergebracht sein, die zum und vom Hochdruckgas-Zuströmkanal 4 resp. Niederdruckgas-Abströmkanal 6 führen.Finally, the
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