DE761855C - Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Ladern mit Abgasturbinenantrieb - Google Patents

Description

• Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Ladern mit Abgasturbinenantrieb Die Erfindung betrifft eine Mehrzylindier-Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Abgasturboladern, insbesondere solchen, die auf einen gemeinsamen Druckraum arbeiten.
• Werden bei derartigen Bremmkraftmaschinen, wie dies bekannt ist, die einzelnen Abgasturbolader einer bestimmten Gruppe von Brennräumen zugeordnet, also ausschließlich durch die Abgase dieser Brennraumgruppe gespeist, so ergeben sich bei. Unregelmäßigkeiten in, der Verbrennung in einzelnen, Brennräumen auch verschiedene Abgasmengen bzw. Drücke und Temperaturen:, die zu, verschieden hohen Leistungen; der Turbolader führen. Zum Beispiel kann das Aussetzen von Zündkerzen infolge Verölens ein Nachbrennen des aus dem betreffenden Brennraum uriverbrannt in die Abgasleitungen gelangenden Gemisches und damit erheblich höhere Abgastemperaturen hervorrufen. Umgekehrt kann ein Schaden an einer Brennstoffpumpe, beispielsweise das Hängenbleiben eines Plumgers, die Abgastemperatur herabsetzen.
• In solchen Fällen ändert sich das den, Brennräumen zugeführte Gemisch infolge starken, Luftüberschusses b@zw. Unterschwsses je nach den Veränderungen( der Abgasenergie. Besonders Benzirieinspritzmaschinen sind gegen solche Änderungen empfindlich. Beispielsweis2 kann ein starker Luftüberschuß zur Folge haben, daß die Zündungen aussetzen. wie andererseits ein starker Luftmangel zu Islo.pfarschrinun_gen führen kann. Um dies zu 'L"ermeld°Il, muß man bei den bekannten Brennkraftmaschinen für jede Brennraunicxrup;-2 eine besondere Einspritzpumpe vorseli2n, die auch für sich geregelt werden inuß.
• Es genügt nicht, wie es bekannt ist, die die Abgase aus je einer Brenitraumgruppe zu je einer Abgasturbine führenden Leitungen durch OtierleittingCn finit: inander zti verbinden. Hierdurch wird zwar ein Druckausgleich, nicht aber ein Temperaturausgleich li,-rvorgeruf°n. Gerade die Temperaturunterschiede sind al),er im vorliegenden Fall ausschlägge bend.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteil; dadurch, daß erfindungsgemäß jeder ALgasturbine aus j°detn Brennraum die gleiche AI-gasinen-e zttg;fiiliri wird. Dadurch wird erreicht. daß zu den einzelnen Abgasturbiit°n auch g'eiclie Gesa intgasineng:n gelangzn. unabhängig davon. ob in eitlem Brennraum beispielsweise die Zündungen aussetzen oder nicht. Denn Ab- asturhine erhält dann aus jen.:in Br#-nnratim einen gleichen Anteil von Abgasen erhöhter Temperatur. Deinentsprechend sind auch die von den Abgasturboladern geforderten Luftmengen gleich, so daß man die Einsliritzpumpen sämtlicher Brnii-# '; r u in i#-- einem einzigen Regler unterordnen kann.
• Besonders wichtig ist die Erfindun- at:#er bei golclien Brennkraftmaschinen. bei denen die Ai:gasturbolader auf einen gemeinsamen Druckraum. gegebenenfalls auch unter Zwischenscl,altung eines Spülladers arbeiten. aus dem sämtliche Brennräume gespeist werden. Hierbei muß unter allen Umständen vermieden werden, daß dercineLadereinehöhereLeistung als der andere besitzt-. Sonst ritt nämlich außerordentlich l;-icht das so genannte Pumpen des schwächeren Laders auf. das dann einsetzt. wenn der Lader in sein labiles Arbeitsgebiet abfällt. Es kann dann vorkommen, dar> der stärkere Lader die von ihm geförderte Luft rückwärts durch den schwächeren Lader hindurchdrückt. Dadurch. daß die beiden Abgasturbinen vollkommen gleich heaufschlagt werden, wird dies vermieden.
• Damit auch unter besonderen, nicht durch EnergieverliäItnisse bedingten Umständen iLager- oder Schaufelschäden eines Turboladers oder U ndicht-,verden einer Abgasleitung), die trotz der Ausbildung gemäß der Erfindung zu verschieden großen Förderleistungen der Turbolader führen können, das Pumpen eines. Laders verhindert wird, «-erden in Weiterbildung der Erfindung bei Brennkraftmaschinen. bei denen den Abgasturboladern ein gemeinsamer Spüllader nachgesihaltet ist. die Druckleitungen der einzelnen Abgasturbolader getrennt bis unmittelbar an das Laufrad des Spülladers Di; Druckräume der einzelnen Turbolader siil!-l dann also nur mittelbar Tiber die einzan2ii Abteilungen des Spülladerlaufrades und dessen Druckraum miteinander verbunden, wo sich vorhandene Druckunterschiede ohn: weiteres ausgleichen.
• Dies: Maßnahme kann gegebenenfalls auch allein rlas Pumpen eines Laders verhindern, also die lr@sondere Führung der Abgase zu den Turbinen entbehrlich machen. Sie ist aber an das Vorhandensein eines besonderen Spülladers gebunden.
• Eine besonders giinstige bauliche Anordnung gemäß der Erfindung ergil)t sich bei Brentil:raftmaschinen mit zwei ZvIinderreihen. beispielsweise in V- oder Boseranordmiti-, und zwei Abgasturbosätzeit. wenn. z. B. ',ei kolbengesteuerten Z«-eitakt-I3r@nnkraftmaschinen infolge etitsprecliender Anordnung der AuslaLiötfnungen. auf jeder Seite der Zylinderreihen eine Abgasleitung vorgesehen ist, von denen die eine zu der einen und die andere zu der anderen Abgasturbine führt. Bei V-Anordnung der Zylinderreihen kreuzt man in diesem Fall am besten die beiden inneren Abgasleitungen.
• Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung werden mit gewissen Einschränkungen auch darin erzielt, wenn man, beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit H- Anordnung der Zvlinderreilien. also finit vier Zylinderreihen. für je zwei benachbarte- Zylinderreihen eine getrennte, ans zwei AI>gasturliolaclerii bestehende Anlage vorsieht, die in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist.
• In der Zeichnung ist eine Brennkraftmaschine mit V Anor dnung der Zylinderreihen und einer Abgasturholaderanlage gemäß der Erfindung dargestellt. und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht, Abl>. 2 eine Draufsicht und ebb. 3 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles III der Abb. 2.
• Die BrennkraftinasAine besteht aus einem Motorgehäuse i und den beiden Zylinderreihen 2 und 3. Etwa in Verlängerung der beiden Zylinderreiben ist je ein Abgasturbosatz angeordnet, und zwar besteht der hinter der Zylinderreihe a liegende aus der Abgasturbine d. und dem Lager 3, und der hinter der Zylinderreibe 3 liegende aus der Abgasturbine 6 und dem Lader;. Zwischen 'Motorgehäuse und den Abgasturbosätzen ist der Spüllader 8 angeordnet, der von der -Motorkurbelwelle 9 über das Vorgelege io, i i angetrieben wird. Sämtliche Brennräume besitzen nach beiden Seiten der Zylinderreihen gerichtete Auslaßkanäle 12, die in; die Abgas sammelleitungen 13, 14, 15 und 16 einmünden. Die Abgas:sammelleitungen sind zu den Abgasturbinen geführt, und zwar je eine-Leitung 13 und 16 von beiden Zylinderreihen zur Abgastu.rb:in:e 4, und je eine 14 und 15 zur Abgasturbite 6. Die beiden inneren Leitungen 14 und 16 sind zu diesem Zweck miteinander gekreuzt. Die beiden Turbolader 5 unid 7, die die Luft durch den Stutzen 17 ansaugen;, fördern sie durch die Leitungen 18, ig in den gemeinsamen Spüllader 8, der sie über den Druckraum 2o den Brennräumen zuführt. Die beiden Leitungen 18 und ig sind durch die Zwischenwand 21 bis unmittelbar an dien Spüllader 8 heran getrennt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Abgasturboladern, insbesondere solchen, die- auf einen: gemeinsamen Druckraum arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abgasturbine aus jedem Brennraum die gleiche Abgasmenge zugeführt wird. z. BTennkraftmaschine nach Anspruch i, bei der den Abgasturboladern ein gemein, samer Spüllader nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitungen (18, ig) der einzelnen Abgasturbolader (4, 5 bzw. 6, 7) getrennt bis unmittelbar an das Laufrad des: Spülladers (8) herangeführt sind. 3. Brennkraftmas.chine nach Anspruch i mit zwei Zyl;inderreihen., beispielsweise in V- oder Boxeranordnung, und zwei Abgasturbosätzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Zylinderreihen (2, 3), z. B. bei kolberngesteuerten Zwei:takt-Brennkraftmaschinen infolge entsprechender Anordnung der Auslaßöfnungen, eine Abgasleitung (13, 14 bzw. 15, 16) vergesehen ist, von dienen die eine zu der einen und. die andere zu der anderen. Abgasturbine führt. 4. Brennkraftmasch.ine nach Anspruch 3 mit V-Anordnung der Zylinderreihen und etwa in Verlängerung der Zyl!i:nderreihe liegenden -,b£bgasturbosätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden. inneren Abgasleitungen (14, 16) gekreuzt und jeweils zu der hinter der arideren Zylinderreihe liegenden Abgasturbine (6 bzw. 4) geführt sind.