CH251741A - Aufgeladene Zweiwellen-Gegenkolbenbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

  Aufgeladene     Zweiwellen-Gegenkolbenbrennkraftmaschine.       Die Erfindung bezieht sich auf eine auf  geladene     Zweiwellen-Gegenkolbenbrennkraft-          maschine    mit     einem        Aufladoverdichter,    des  sen Läufer um eine parallel zu den Achsen  der     Brennkraftzylinder    verlaufende Achse       rotiert    und welcher am einen Ende der  Zylinderreihe angeordnet und über ein       Kegelradgetriebe        mit    einer der Kurbelwellen  verbunden     ist.    Die     Erfindung        besteht    darin,  dass der Läufer des:

   als Turboverdichter aus  gebildeten     Aufladevex,dichters,    an seinem  einen Ende über     das        Kegelradgetriebe    mit  der     einlassseitigen    Kurbelwelle und an       seinem    andern Ende mit dem Läufer     einem     Turbine verbunden     ist,    welche parallelachsig  zu den     Brennkraftzylindern    an die Abgas  leitung angeschlossen ist.  



  Es     ist    zweckmässig, das     TurboaggTegat     mit der die     Maschinenleistung    nach aussen       abgebenden    Kurbelwelle zu verbinden. Es  kann dabei zwischen dem     Kege#lradgetriebe     und der die Maschinenleistung     nach    aussen  abgebenden,     einlassseitigen    Kurbelwelle eine  als     Torsionsstabfeder    zur Wirkung kom  mende Welle vorgesehen     sein.    Ebenso ist  es vorteilhaft,

       eine    als     Biegungsshabfeder     zur Wirkung kommende Welle teilweise im       Innern    des Läufers des     Turboverdichters          vorzusehen.        Ausserdem    kann noch eine nach  giebige Kupplung verwendet     werden,    welche  zwischen dem     Kegelradgetriebe    und dem  Turboaggregat oder zwischen dem     Kegel-          ra.dgetriebe    und .der     einlassseitigen    Kurbel  welle angeordnet sein kann.

      Es ist bereits eine     Zweitakt-Brennkraft-          maschine    mit gegenläufigen Kolben bekannt,  bei welcher die beiden Kurbelwellen auf ein  auf der     Haupttriebwelle        ausgesetztes    Zahn  rad     arbeiten,    wobei zur Erzeugung der     Spül-          und        Ladeluft    ein     Drehkolbenvemdiehter    vor  gesehen ist,     dessen    Gehäuse von den beiden       Kurbelgehäusen    derart eingeschlossen wird,  dass die     Drehkolbenachsen    zu denen der  Zylinder parallel liegen,

   und der eine Dreh  kolben von beiden Seiten     mittels    je eines       Kegelrädurpaares    durch die beiden Kurbel  wellen     angetrieben    ist.  



  Die gemäss der Erfindung     vorgeschlagene     Ausbildung ermöglicht den     Vorteil,    dass man  zwischen den     Auslassöffnungen    der     Maschine     und der     Abgasturbine    mit kurzen     Abgas-          leitungen        auskommt.    Hierdurch     entsteht    eine  wesentliche     Platzersparnis.        Darüber    hinaus  werden     Energieverluste    vermieden,

   weil  weniger     Strömungswiderstände    und nur  noch eine     kleinere        Abstrahlung        entstehen.     



  Ein     Ausführungsbeispiel        des        Erfindungs-          gegenstandes        ist    in     Fig.    1 in einem     Teil-          längssebnitt    und in     Fig.    2 in Seitenansicht  dargestellt.  



  Die im     Zweitakt        arbeitende        Zweiwellen-          Gegenkolbenbrennkraftmas,chine    besitzt zwei  Kurbelwellen 1 und 2, die von gegenläufigen  Kolben 3     bezw.    4     angetrieben    werden. Die  Kolben 3     steuern    die     Einlassschlitze    5 und  die Kolben 4 die     Auslassschlitze    6.

   Die     Kur-          belwellen    1 und 2 werden durch ein nicht       dargestelltes,    im     Gehäuse    7     untergebrachtes              Zahnradgetriebe        miteinander    im Gleichlauf  gehalten.

       Gleichzeitig        wird    über     dieses        Zahn-          radgetriebe    die Leistung der Welle 2 auf die  Welle 1     übertragen.    Die Gesamtleistung der       Brennkraftmaschine    wird über     dass    Schwung  rad 8 und die     Kupplung    9 nach aussen ab  geleitet.  



  Die zur Spülung und Ladung notwendige  Luft wird durch den am einen Ende der       Zylinderreihe    angeordneten Verdichter 10,  dessen Läufer um eine parallel zu den Ach  sen der     Brennkraftzylinder    verlaufende  Achse     rotieTt,    aus dem Freien durch den       Stutzen    11     angesaugt,    durch die auf dem  Läufer 12     befindliche        Sehaufelung    verdich  tet und durch den Sammelkanal 13,

   die  Luftleitung 14 und die     Einlassschlitze    5 in  die     Arbeitsräume    der Zylinder     geführt.    Die       Abgaga    strömen durch     Auslassschlitze    6 und  die     Abgasleitung    15 in den Ringkanal 16  der     Abgasturbine    17, mit parallelachsig zu  den     Brennkraftzylindern        verlaufender    Welle  und gelangen     dann.    nach     Entspannung    durch  die Abgasleitung 18 ins Freie.

   Der Läufer  19 der     Abgasturbine    ist     mittels        der        Welle    20  mit dem Läufer 12     dessi    Verdichters 10 ver  bunden. Statt der direkten     Kupplung    mittels  der     Welle    20 könnten der Läufer 19 der  Abgasturbine und der     Verdichterläufer    12  über ein     Übersetzungsgetriebe    miteinander  verbunden sein.  



       Zwischen    der     einlassseitigen,    die Maschi  nenleistung nach     aussen        abgebenden    Kurbel  welle 1 und den Läufern 12 und 19 besteht       eine        mechanische        Verbindung    über     das          Kegelradgetriebe    21, 22.

   Das Kegelrad 21  ist auf einer     Hohlwelle    23     befestigt,    welche  über     eine        nachgiebige    Kupplung 24 und eine  als     Torsionsstabfeder    zur Wirkung kom  mende Welle 25     mit    der     Kurbelwelle    1 in       Verbindung        steht.    Das Kegelrad 22     ist        un-          mittelbar    am     Stirnrad    26     befestigt    und mit       diesem        zusammen    von der Welle 27 gehalten.

    Das     Stirnrad    26 greift     seinerseits    in ein       Zahnritzel    28,     welches    über die zum Teil  im     Innern.    des     Läufers    12 befindliche, als       Biegungsstabfeder    zur Wirkung kommende  Welle 29 mit den Läufern 12 und 19 ver-         bunden    ist. Sowohl die Wellen 23 und 25       als    auch das     Stirnrad    26 und das     Ritzel    28  sind in.dem an die     Brennkraftmaschine    an  gebauten Gehäuse 30 gelagert.  



  Die als     Torsionsstabfeder    wirkende Welle  25 verhindert die     ungedämpfte    Übertragung  von harten Stössen von der Kurbelwelle auf  das Turboaggregat. Mit der als Biegestab  feder zur Wirkung gelangenden Welle 29  wird erreicht, dass die am Zylinderblock, an  den     Kurbelwellen,    am     Turbogetriebe    und am  Turboaggregat     auftretenden;

      Wärmedehnun  gen von verschiedener Grösse sich nicht nach  teilig auf den Lauf der Turbine und des  Gebläses.     auswirken.    Es     ist    also der Läufer  12 des Verdichters mit seinem einen Ende  über das     Kegelradgetriebe    mit der     einlass-          seitigen        Kurbelwelle    1 und mit seinem       andern    Ende mit dem Läufer 19 der Abgas  turbine     verbunden.     



  Dadurch, dass der     Antrieb    von der die  Maschinenleistung nach aussen abgebenden  Kurbelwelle abgenommen wird,     isst    der  Turboverdichter an eine Welle gekuppelt,  die grosse Massen besitzt und somit ruhiger  läuft als die andere Kurbelwelle, an welcher       keins    Antriebsleistung     unmittelbar    entnom  men, wird und die deshalb nur eine kleinere  Masse     aufweist.    Die beschriebene Ausbil  dung hat den Vorteil,

   dass     zwischen    dem  Verdichter und den     Luftzuführungsöffnun-          gen    der Zylinder     einerseits    und     zwischen    den       Auslassöffnungen    der Zylinder und der Tur  bine     anderseits    die kürzeste     Verbindung    her  gestellt werden kann, so dass nicht nur platz  versperrende und durch Dehnungen gefähr  dete     Leitungen,

      sondern auch Strömungs  widerstände weitgehend vermieden werden       .können.    Ausserdem ermöglicht die Anord  nung eine     unmittslbam    Ableitung der Ab  gase nach oben und eine Unterbringung des       Abgasturbinenverdichtera.ggregates.    inner  halb des     Mascllinenprofil;s,    was insbesondere  bei Schiffsanlagen eine     wesentliche    Platz  ersparnis mit sich bringt.

   Eine weitere     Er-          leichterung    wird hinsichtlich der ungleich  mässig sich auswirkenden     Wärmedehnungen          erreicht,    denn     zwissrchen    dem Kegelradge-      triebe und den     Läufern.    des     Turboaggregates     lässt sich leicht - wie gezeigt -     eine    elasti  sche Welle 29 anordnen, welche eine von  der Lage des Getriebes unabhängige Aus  dehnung des Zylinderblockes ermöglicht.

    Auch     hinsichtlich    der Schwingungen     tritt     bei     der        beschriebenen    Maschine eine wesent  liche Verbesserung ein.  



  An Stelle der zwischen der     Kurbelwelle    1  und dem Kegelrad 21 eingebauten nachgie  bigen Kupplung 24     könnte    eine als     Feder-          kuu-pplung    oder als hydraulische Kupplung  ausgebildete nachgiebige Kupplung     zwischen     dem     Kegelradgetriebe    und dem Turboaggre  gat angeordnet sein, und zwar     beispielsweise          zwischen    dem     Zahnritzel    28 und dem     Läufer     12.

   In diesem Fall könnten durch den Ein  bau einer hydraulischen Kupplung die elasti  schen Wellen 25 und 29     fortfallen.    Gege  benenfalls kann zwischen die     einlassseitige     Kurbelwelle und das     gegelradgetriebe    noch  ein Übersetzungsgetriebe eingebaut sein.  Statt wie in     Fig.    1 und 2 gezeigt, könnte  das Turboaggregat auf der Seite des     Ver-          bindungsgetriebegehäuses    7 angeordnet sein.  



  Der     Verdichter    kann     selbstverständlich     auch erhöhte     Auflad'edrücke    erzeugen.     Von     einer     bestimmten        Aufladehöhe    aus wird  mindestens bei     Vollastbetrieb    ein Leistung  überschuss von der     Abgasturbine    über den  Verdichter und das     Kegelradgetriebe    auf  die die     Leistung    nach aussen abgebende  Kurbelwelle     abgeleitet.    Die     Erfindung    wird  besonders zweckmässig aus:     Zweitaktmaschi-          nen    angewendet.

   Sie hat aber auch ihre  Vorteile für     Viertaktmaschinen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Aufgeladene Zweiwellen - Gegenkolben- brennkraftmaschine mit einem Aufladever- dichter, dessen Läufer um .eine parallel zu den Achsen der Brennkraftzylinder verlau- ènde Achse rotiert und welcher am einen Ende der Zylinderreihe angeordnet und über ein gegelradgetriebe mit einer der Kurbel wellen verbunden ist, dadurch gekennzeich net,

   dass der Läufer des als Turboverdichter ausgebildeten Aufladeverdichters an seinem einen Ende über das Kegelradgetriebe mit der einlassseitigen Kurbelwelle und an seinem andern. Ende mit dem Läufer einer Turbine verbunden ist, welche parallelachsig zu den Brennkraftzylindern an die Abgas leitung angeschlossen ist. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Zweiwellen - Gegenkolbenbrennkraft- maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Turboaggregat mit der die Maschinenleistung nach aussen ab gebenden Kurbelwelle verbunden ist. 2. Zweiwellen - Gegenkolbenbrennkra.ft- maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine als Tors.ionsstabfeder zur Wirkung kommende Welle (25) zwischen dem Kegelradgetrieble und der einlassseitigen Kurbelwelle (1) vorgesehen ist. 3.

   Zweiwellen - Gegenkolbenbrennkraft- maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine als Biegungsstab- feder zur Wirkung kommende Welle (29) teilweise im Innern des Läufers des Turbo verdichtern vorgesehen ist. 4.

   Zweiwellen - Gegenkolbenbrennkraft- maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine nachgiebige Kuprp- lung zwischen dem Kegelradgetriebe und dem Turboaggregat angeordnet ist.

   5. Zweiwellen - Gegenkolbenbrennkraft- mascbine nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine nachgiebige Kupp lung (24) zwischen dem gegelradgetriebe und der einlassseitigen Kurbelwelle (1) vor handen ist.