Auspuffleitung an mehrzylindrigen Verbrennungsmotoren. Bei mehrzylindrigen Verbrennungsmoto ren, wo mehrere Zylinder in ein gemeinsa mes 'Auspuffsammelrollr auspuffen, kann din Füllung unvollkommen werden, so dass das Arbei'-svermö.gen des Motors dabei ver mindert wird. Die Ursache hierzu ist, dass wenn einer der Zylinder am Schlusse seiner Auspuffperiode ist, ein anderer Zylinder eben seine Auspuffperiode beginnt.
Da am Anfang der Auspuffperiode in einem Zylin der jeweils eine bedeutende Drucksteigerung in den Auspuffsammelrohren des Motors entsteht, so wird dann der Gegendruck in dem Zylinder, dessen Auspuff eben seinem Schlusse nahe ist, vergrössert, so dass ein Gasrest mit einem verhältnismässig hohen Druck im Zylinder zurückbleibt,, wenn das Auspuffventil des Zylinders geschlossen wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Auspuffleitung an mehrzylindrigen Verbrennungsmotoren, bei welchen mehrero Auspuffsammelrohre in einen gemeinsamen Exhaustor auspuffen, durch den die Druck- welle am Anfang desi Auspuffs in einem Zylinder in einem andern Zylinder am Ende; des Auspuffs ein Absaugen bewirkt. Hier durch erzielt man den Vorteil, dass der Zy linder mit einer grösseren Menge Frischluft gefüllt wird. wodurch die maximale Lei stung des Motors vergrössert wird, da er eine grössere Brennstoffmenge verarbeiten kann.
Ist der Motor ein Viertaktmotor, so wird der Abgasrest aus dem Kompressionsraum abgesaugt. Ist der Motor ein Zweitaktmotor, so wird die Spülung verbessert.
Aus dem Exhaustor können die Abgase durch ein Auspuffableitrohr abgeleitet wer den, das sie entweder unmittelbar an die Aussenuft oder in einen Schalldämpfer, eine Auspuffturbine oder einen Auspuffkessel führen kann. Die Auspuffturbine kann in bekannter Weise einen Luftkompressor trei ben, durch welche die, Ladung des Motors vorkomprimiert wird, so d:ass die Wirkung der Vorrichtung dadurch noch erhöht wird.
Der Motor kann mit mehreren Gruppen von Auspuffsammelrohren versehen sein, von welchen jede die, Abgase an einen besondern Exhaustor abgibt.
Die Zeichnung betrifft .drei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 und 2 zeigen Schwachfeder-Indi- katordiagramme von Motoren ohne bezw. mit Absaugen, Fig. 3 und 4 die Kurbelwelle eines sechszylindrigen Motors, in Seiten- bezw. Endansicht, Fig. 5 einen schematischen Grundriss des selben Motors, Fig. 6 eine andere Anordnung der Aus- puffsammelrohre an einem sechszylindrigen Motor,
Fig. 7 bis 9 einen achtzylindrigen Motor in denselben Darstellungen wie Fig. 3 bis<B>5).</B> Das in Fig. 1 dargestellte Schwachfeder- Indikatordiagramm ist von einem Zylinder eines Viertaktmotors mit sechs Zylindern genommen, die in ein gemeinsames Auspuff sammelrohr auspuffen. Das Auspuffventil öffnet im Punkt 2, ein wenig vor dem Tot punkt;
der Druck im Zylinder, der in die sem Zeitpunkt in einem Motor mit gewöhn licher Belastung etwa 3 Atmosphären ist, sinkt sehr stark, während der Kolben von der Lage 2 zu 3 und von der Lage 3 zu =l: geht. Das Diagramm zeigt die Kurve 3-1 als einen beinahe senkrechten Druckabfall am Anfang des Auspuffhubs.
Die Kurv., 4-5-J6 gibt den Druck im Zylinder w äh- rend des Auspuffhubs an und es ist ersicht lich, dass der Druck sich während etwa der ersten zwei Drittel des Hubs von 4 bis 5 einigermassen eben hält, wogegen der Druck nach dem Punkt 5 bedeutend steigt, und erst im allerletzten Teile der Auspuffperiode vor dem Totpunkt 6 ein Druckgefälle ein tritt, weil der Gegendruck im Auspuffrohr wieder fällt und der Kolben sich immer we niger bewegt.
Der durch die Strecke 5-6 des Diagramms vertretene, vergrösserte Ge gendruck rührt von einem andern Zylinder her, in dem der Auspuff eben anfängt. Die Kurve 6-7 des Diagramms entspricht der Einsaugperiode, die in gewöhnlicher Weise verläuft. Die Kurve 7-8-1 entspricht der Kompression. Die in Fig. 1 durch die Kur venstrecke 5-6 vertretene Drucksteigerung bedingt eine schlechte Füllung des Zylin ders bei Motoren mit mehreren Zylindern, wo ein Übergreifen des Auspuffs einzelner Zylinder stattfindet.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das einem Zy linder eines sechszylindrigen Viertakt-Ver- brennungsmotors mit einer Auspuffleitung gemäss der Erfindung entspricht. Im Dia gramm sind dieselben Bezeichnungen wie in Fig. 1 benutzt und der Druckverlauf nach der Kurve 3, 4, 5 ist gleich geblieben.
Der Unterschied zeigt sich in der Kurve 5-6, die stark fällt, weil dieselbe Druckwelle, die im Diagramm nach Fig. 1 eine Druck steigung am Schlusse der Auspuffperiode bewirkte, nun mit ihrer Saugwirkung einen Unterdurck bewirkt, so dass der Druck am Ende der Auspuffperiode, wie aus Fig. 2 ersichtlich, unter den Einsaugdruck gesun ken ist. Hierdurch kommt die Einsauglinie ,am Anfang des folgenden Einsaughubs hö her als die Auspufflinie zu liegen, wodurch am Punkt 6 ein Auge zwischen den Kurven entsteht.
In der sechszylindrigen Maschine nach Fig. '3-5 sind die Zylinder und zugehörigen Kurbelkröpfungen mit den Nummern 1--6 bezeichnet. Bei der angegebenen Kurbelstel lung wird eine gute Ausbalancierung lind, wenn die Zündfolge der Zylinder 1, 3, 5, 6, 4, 2 ist, ein Mindestmass von Drehschwin gungen erreicht. Der Motor hat zwei Aus- puffsammelrohre a, und b. Die Zylinder 2, 3, 6 puffen in -das Auspuffsammelrohr a und die Zylinder 1, 4, 5 in das Auspuffsam- melrohr b aus.
So ist vermieden, dass in ein Sammelrohr gehende Auspuffe sich über greifen. Jedes der beiden Rohre a., b hat ein besonderes Auspuffrohr c, bezw. d. Diese münden in ein trichterförmiges Venturirohr. das innen mit einer Wand z versehen ist, die die beiden Luftströme bis kurz vor der Kehle f getrennt hält. Das Venturirohr erweitert sich trichterförmig auf die Weite des Aus- puffableitrohrs g, mit dem es durch Flan- sehen verbunden ist.
Das Auspuf f äbleitrohr ,g kann entweder unmittelbar zur Aussenluft führen, oder es kann in .dieses ein ,Schall- dämpfer, eine Auspuffturbine oder ein Aus puffkessel eingeschaltet sein.
Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Die jeweils am Anfange des Auspuffs mit hohem Druck und grosser Geschwindig keit ausgestossenen Auspuffgase der Zylin der 4, 5, 1 blasen stossweise durch die Kehle des Venturitrichters und erzeugen bei jedem Stoss einen Unterdruck im andern Auspuff rohr c, der sich ins Auspuffsammelrohr a der Zylinder 2, .3, 6 fortpflanzt, worin sich jeweils gerade ein Auspuff seinem Ende nähert.
Der Unterdruck pflanzt sich in den betreffenden Zylinder fort und bewirkt so im Zylinder 2 bezw. 3, 6 während des letz teren Teils .des Auspuffhubs eine Druck senkung, :so dass die Abgase auch aus dem Kompressionsraum abgesaugt werden und eine bessere Füllung der Zylinder mit fri scher Luft erzielt wird. Auf ganz gleiche Weise erzeugen die aufeinanderfolgenden Auspuffstösse im Auspuffrohr c jeweils einen Unterdruck im Auspuffrohr d, der in glei cher Weise einen Unterdruck in einem der Zylinder 1, 4, 5 während des letzten Teils des Auspuffhubes bewirkt, so dass durch diese gegenseitige Wirkung eine bessere Fül lung mit frischer Luft in sämtlichen Motor zylindern erreicht wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel (Fig. 6) zeigt einen sechszylindrigen Motor, dessen Kurbelanordnung gleich der des in Fig, 3 und 4 dargestellten ist. Die zylindrischen Sammelrohre r und s sind koaehsial inein ander angeordnet. Die Zylinder 1, 4, 5 bla sen in das innere Rohr 5, die Zylinder 2. 3, 6 in das äussere r aus.
An den Enden der Sammelrohre r und s ist. ein Exhaustor be festigt, der aus einem äussern Trichter t, in den die Abgase vom Sammelrohr r strömen, und einem darin koa.chsial an(;eordneten, in nern Trichter u, besteht, in den die Abgase vom innern Sammelrohr s ausströmen. Der äussere Trichter besitzt eine Kehle v und er weitert sich hinter der Kehle v auf den Durchmesser des Auspuffableitrohrs. y. Durch die Kehle v strömen abwechselnd die Auspuffgase aus dem äussern Sammelrohr r und. aus dem innern .Sammelrohr s.
Die vom Sammelrohr<I>r</I> durch .den äussern Trichter<I>t</I> abströmenden Abgase-bewirken einen Unter druck im innern Trichter u und hiermit im Sammelrohr s. Umgekehrt bewirken die aus dem innern Sammelrohr s durch den innern Trichter u abströmenden Abgase einen Un terdruck im äussern Trichter t und hiermit im Sammelrohr r. Das dritte Ausführungsbeispiel (Fig. 7 bis 9) ist ein achtzylindriger Motor. Die Zy linder und die zugeordneten Kurbelkröpfun- gen sind mit den Nummern, 1-8 bezeichnet.
Die gegenseitige Lage der Kurbeln ist die in Fig. 8 dargestellte und die Zündfolge der Zylinder ist 1, -6, 2, 5; 8, 3, 7, 4, wodurch eine gute Abbalancierung, sowie ein Min destmass an Drehschwingungen erzielt wer den. Nach Fig. 9 sind drei .Sammelrohre k, <I>h, i</I> angeordnet. Die Zylinder 3, 4, 5, 6 sind an das mittlere Auspuffsammelrohr h ange schlossen, während die Zylinder 1 und 2 an das Sammelmahr k und die Zylinder 7 und 8 an das Sammelrohr i angeschlossen sind. Die Zylinder werden, was auf der Zeichnung .nicht zu sehen ist, so. gesteuert, dass der Aus puff wenig länger, als eine halbe Kurbel- .
drehung dauert, so dass die Auspuffe der Zylinder 3, 4; 5 und 6 im Auspuffsammel- rohr h sich nicht stören, indem die Über- greifung der Auspuffperioden der einzelnen Zylinder sehr klein ist, und durch die mit- telst der Exhaustorvorrichtung erreichte Saugwirkung bewirkt wird, dass die im Aus puffrohr am Anfang jeder Auspuffperiode eintretende Drucksteigerung verzögert wird, so, dass die Durchspülung der einzelnen Zy linder trotz der geringen Übergreifung mög lich. wird.
Natürlich könnten auch die .Zy linder 1, 2, 7, 8 in ein einziges Sammel- rohr auspuffen. Von den Auspuffsammel- rohren <I>k,</I> la, <I>i</I> führen getrennte Auspuff rohre<I>m, n,</I> l zu einem Exhaustor<I>q.</I> Die Aus puffrohre münden mit Trichtern in den Trichter o des Venturiexhaustors. Vom Trichter o werden die Abgase durch das ge meinsame Auspuffableitrohr p abgeleitet.
Die einzelnen Auspuffe erzeugen hinter den Rohren<I>m, n</I> und 7, im Exhaustor Unter drücke, und diese Unterdrücke verpflanzen sich durch die andern Auspuffrohre in die entsprechenden Sammelrohre<I>k, h, i</I> und von da aus in die andern aaspuffenden Zylinder auf ganz dieselbe Weise fort, wie oben für die sechszylindrigen Motore beschrieben.
Die Erfindung kann auch bei Motoren mit grösserer Zylinderanzahl aaigewendi,#t wer den.