-
Ladesystem für aufzuladende Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine
mit Eigenzündung Die Erfindung betrifft ein Iadesystem für eine aufzuladende
_ Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine mit Eigenzündung.
-
`Die beiden gebräuchlichsten bekannten Turboladersysteme sind das
"Einfachsystem" und das "Reihensystem". Beim Einfachsystem erzeugt der Turbolader
allein den Druckübersohuß im Luftkanal gegenüber dem-im Abgassammler herrschenden
Drucks der erforderlich istg damit den Zylindern der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft
zugeführt wird. Heim Reihensystem ist in das System zusätzlich zu einem Turbolader
ein Kompressor entweder vor oder hinter die Torboladerturbine eingeschaltete der
durch die Brennkraftmaschine selbst oder durch eine Kraftquelle von außen her angetrieben
werden kann. Hierdurch wird der Drucküberschuß im Luftkanal aller Zylinder über
den in der Abgasleitung zwischen-der Brennkraftmaschine und dem Turbolader herrschenden
Druck auf einen höheren Wert angehoben, als er durch den Tnrboladerkompressor allein
gewährleistet werden könnte. Bei vergleichbarem Luftdurchsatz durch die Brennkraftmaschine
ermöglicht das Reihensystem die Anwendung eines niedrigeren Turbolader-wirkungsgradg
und ein Anlassen ohne Hilfsmittel. Dieses Systemrist aber nur bei kleineren Brennkraftmsachinen
mit großem Drehzahlbereich anwendbar, bei denen es
schwierig ist,
über den gesamten Drehzahlbereich hinweg einen hohen Turbolader-Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten.
-
Die Anwendung des Reihensystems allein erfordert die Verwendung eines
Kompressors, dessen Durchsatz zumLideet in der Größenordnung des Luftdurchsatzes
durch die Brennkraftmaschine selbst liegt, d.h. die Kompressor-Förderleistung
in m3/min muß gleich groß oder größer sein als der Maschinen-Hubraum in m3 multipliziert
mit der Drehzahl in U/min. Ein solcher Kompressor ist sperrig und aufwendig und
hat einen unnötig hohen Leistungsverbrauch, insbesondere bei hohen Maschinendrehzahlen.
Die zum Antrieb des Kompressors benötigte Leistung setzt die Abgabeleistung und
den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine erheblich herab und führt außerdem infolge
einer Erhöhung der Temperatur der Ladeluft zu einer Verringerung der Ladeluftdichte
und somit auch des Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden
und insbesondere ein Ladesystem für Brennkraftmaschinen zu schaffen, welches in
jedem auftretenden Betriebsfall mit optimalem Wirkungsgrad zuverlässig an das Betriebsverhalten
der zugehörigen Brennkraftmaschine angepaßt ist, nur 'eine geringe Leistungsaufnahme
aufweist und darüber hinaus in konstruktiv und wirtschaftlich vorteilhafter Weise
auch für verschiedenste Maschinentypen Verwendung finden kann. Diese Aufgabe wird
bei an Brennkraftmaschinen der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß sie
mindestens ein Reih.en-Turboladersystem und mindestens ein gleichzeitig damit arbeitendes
Einfach-Turboladersystem aufweistg von denen jedes zur zufuhr von Ladeluft ständig
an die Ansaugschlitze mindestens
eines- Zylinders der Brennkraftmaschine
angeschlossen istg und daß die Abgasleitungen der durch das Reihen-Torboladersystem
gespeisten Zylinder mit der Turbine bzw. den Turbinen .des Einfach-Turboladersystems
verbunden sind.
-
Dabei ist es in konstruktiv einfacher Ausführung vorteilhaft wenn
die Einfach- und Reihen-Ladersysteme einen gemeinsamen' Luftkanal mit Ladeluft versorgen.
-
Um eine optimale Anpassung insbesondere bei starken Drehzahlschwankungen
zu gewährleisten, können ferner erfindungsgemäß die durch das Reihen-Turboladersystem
gespeisten Zylindergruppen einen von dem durch das Einfach-Turboladersystem gespeisten
Luftkanal getrennten Luftkanal aufweisen.
-
Damit bei großem Druckunterschied zwischen beiden Ladesystemen keine
gegenseitige Bremsung erfolgt, sind als ein wesent-0 liches Merkmal der Erfindung
die beiden Luftkanüle durch einen Durchgang mit regelbarem Querschnitt miteinander
verbunden,
wobei jedoch zusätzlich der regelbare Querschnitt in Anpassung an die Betriebsbedingungen
der Brennkraftmasohine variabel und veränderbar sein kann.
-
Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dar das ganze durch die vom
Reihezi-Turboladersystem gespeisten Zylinder erzeugte Abgas zur Turbine des Einfach-Turboladersystems
leitbar ist. Die Ladelift späh bei den erfindungsgemäßen Ladesystem während des
Anlavorgangs durch den Zylinder, nachdem die erste Zündung erfolgter um sofort den
größten Teil der Abgase durch frische Iadeluft zu ersetzen. Dazu wird der Turbolader
des Einfachsystems i n Drehung versetzt und spült mit Ladeluftg
bevor
ein nennenswerter Verdichtungsdruck im Zylinder erzeugt worden ist. Dieser Luftetrom-ist
kleiner als der von einem bekannten Reihensystem erzeugte (bei dem die- Größe des
Reihenkompressors auf das höchste Drehmoment der Maschine abgestimmt ist)q doch
reicht diese Spülung für einen zweiten und einige folgende Verbrennungstakte völlig
aus: Dazu wird nur eine geringe Leistung vom Ladesystem selbst benötigt..
-
Durch den Ausstoß der verbrannten Gase wird der Turbolader dann weiter
beschleunigt, so daß er einen größeren Druck aufbaut. Sofern dabei der Saugluftdruck
den Abgasdruck nicht wesentlich übersteigt, drosselt sich die Maschine aber an diesem
Punkt selbst und kommt nicht auf Drehzahlen. Dieser Zustand wird erfindungsgemäß
durch Erzeugung einer Zwangs-Spülung durch die Zylinder der Maschine mittels eines
zusätzlich zum Turbolader vorgesehenen maschinengetriebenen Kompressors vermieden.
Dieser Kompressor liefert genügend luftg um die Maschine mit einer ausreichend hohen
Abgabeleistung.laufen zu lassen# so daß die Turboladerdrehzahl progressiv ansteigen
kann. Dabei kann der Luftkanal erfindungsgemäß durch eine Trennwand unterteilt seins
so daß einige Zylinder von den anderen getrennt sind. Auf diese Weise können einige
Zylinder zwangsgespült werden, indem sie mit Luft vom Reihen-Ladersystem beschickt
werden, während die restlichen Zylinder durch das Einfaoh-Turboladersystem,gespeist
werden. Hierbei kann auch keine Drosselung der zwangsgespülten Zylinder auftreten
und das Abgas dieser Zylinder wird erfindungsgemäß zum Antrieb der Turbine des die
einfachaufgeladenen Zylinder speisenden Turboladers benutzt. Auf diese Weise erhält
dieser Turbolader eine ausreichende Abgaszufuhr, die ihn den Drosselungszustand
überwinden läßt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist der Luftkanal nicht unterteilt; vielmehr sind die Größenordnungen der Turbinen
und Kompressoren so gewählty daß der Luft-Förderdruck des Einfach-Ladersystems stets
so hoch ist wie die Summe der Drucke des Turboladerkompressors und des Reihenladers
des Kompressors des Reihensystems. Auf diese Weise ist zu allen Zylindern eine Luftzufuhr
vorhandene die vom Durchsatz des Reihenladers abhängt. Letzterer besitzt nur bei
der Reihen-Turboladereinrichtung eine Größe, die zwar kleiner ist als diejenige
des bekannten Reihensystems' aber größer als die erforderliche Mindestgröße und
zur Überwindung der Reibungsverluste der Brennkraftmasehine selbst soviel Leistung
mit einem solchen Leistungsspielraum abgibtp daß eine Beschleunigung während der
Verzögerungszeitspanne ermöglicht wird$ während der die Turbolader zur Anpassung
an den neuen Bedarf .der Brennkraftmasohine beschleunigen. Bei einem typischen Anwendungsfall
für dieses System wird ein Kompressor verwendet! dessen Durchsatz die Hälfte desjenigen
der nicht aufgeladenen Brennkraftmaschine beträgt. Die beiden vorgenannten Verfahren
können auch bei einer einzigen Brennkraftmaschine kombiniert werden und bieten den
Vorteil des leichteren Anspringens und des günstigeren Last-Laufverhaltens des erstgenannten
sowie des besseren Druckausgleichs bei hoher Belastung des zweitgenannten Verfahrens.
-
Nachstehend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen'.' Fig. 1 einen schematischen Aufriß
Ladersystem mit den Merkmalen der Erfindungg bei welchem ein Hochdruck-Turbolader
die Luft unmittelbar dem Luftkanal zuführt und ein Niederdruck-Turbolader denselben
Luft- -kanal über ein Reihenladersystem speist'
Fig: 2 einen schematischen
Querschnitt durch die Breiuz kraftmaschine gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen schematischen
AufriB
Ladersystem einer Brennkraftmaschine mit getrennten Luftkanälen bzw. Ansaugverteilern
fürbestimmte Zylindergruppen. bei welchem die durch den Reihenlader gespeisten Zylinder
von den durch das Einfach-Turboladersystem gespeisten Zylinder getrennt sind und
beide Systeme durch einen einzigen -Turbolader gespeist werden Fig. 4 eine schematische
Darstellung des Ladersystems einer Brennkraftmaschine mit getrennten Luftkanälen
für bestimmte Zylindergruppeng bei welchem die durch den Reihenlader gespeisten
Zylinder von den einfach aufgeladenen Zylindern getrennt sind und wobei der Turbolader
der einfach aufgeladenen. Zylinder durch die Abgase von den in Reihe aufgeladenen
Zylindern getrieben wird und umgekehrte Fig. 5 eine schematische Darstellung des
Ladersystems einer Brennkraftmaschine-mit getrennten Luftkanälen bzw. Ansaugverteilern
für bestimmte Zylindergruppen= bei welchem die durch einen motorgetriebenen Reihenlader
gespeisten Zylinder von den restlichen Zylindern getrennt sind und sich zwei Turbolader
in die Abgase der Zylinder teilen, von denen die eine.Gruppe durch den Reihenlader
gespeist wirdy während der andere Lader den Rest der Zylinder versorgt, und Fig.
6 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit teilweise getrennten
Luftkanälen bzw. Ansaugverteilern
für bestimmte Zylindergruppenp
wobei der Querschnitt eines die beiden Luftkanäle miteinander verbindenden Kanals
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmasehine variiert werden
kann..
-
Die Brennkraftmaschine 1 gemäß den Fig. 1 und 2 weist mehrere Zylinder
2 mit jeweils einer Reihe von Steuerschlitzen 3 auf, durch welche die gesamte für
das Spülen und Laden der Zylinder benötigte Luft hindurchströmt. Ein sämtliche Steuerschlitze
3 umgebender Luftkanal bzw. Ansaugluftverteiler ¢. wird durch zwei parallel arbeitende
Ladersyeteme beschickt, nämlich ein Einfachsystem mit einem Hochdruck-Turbolader
5 und ein Reihensystem bestehend aus einem Niederdruck-Turbolader G und einen maschinengetriebenen
Kompressor 7.
-
Die Aufgabe des Reihensystems besteht insbesondere darin# die Luft
für das Anlassen zu liefern. Solange die abgasbetriebenen Turbolader noch nicht
voll arbeiten, muß er auch einen Teil der gesamten Verdichtung gewährleisten.
-
Bei der Entwicklung eines Turboladersystems ist es üblich, die Bauteile
derart auszulegeng daß die Kompressoren und Turbinen möglichst mit optimalem Wirkungsgrad
arbeiteng der bei den jeweils vorherrschenden Druckbeeren erzielt werden kan": Für
diesen Zweck stehen auswechselbare Kompressor-Diffusoren zur Verfügung, so daß bei
jeder vorgegebenen Turbinenleistung der Höchst-Wirkungsgrad des Kompressors einen
hohen Druck und geringen Durchsatz oder einen großen Durchsatz und niedrigen Druck
oder irgend einen anderen Zwischenzustand hervorbringt. Auf ähnliche Weise kann
die Turbine zur Erzielung der erforderlichen Turbinenleistung einen großen Düsenquerschii.tt
besitzen und somit eine große Abgasmenge bei
niedrigem Druck benötigen
oder einen kleinen Düsenquerschnitt besitzen und hierbei eine kleine Abgasmenge
mit hohem Druck benötigen, wobei die Turbine wahlweise auch auf einen Zwischenzustand
eingestellt werden kann.
-
Wenn die Gehäusegrößen des Hochdruck-Turboladers 5 und des Niederdruck-Turboladers
6 gleich groß sind, wird der Luftverdichter 8 des Hochdruck-Türboladers 5 mit einem
kleineren Diffusor versehen als der Luftverdichter 9 des Niederdruck-Turboladers
6. Hierdurch ist der Luftverdichter 8 in der Zage bzw. besser in der Lage# die kombinierten
Drucke des Luftverdichters 9 und des maschinengetriebenen Kompressors 7 auszugleicheng
wenn er weniger Luft zuführt als-das Reihensystem. Eine weitere Erhöhung des durch
den Luftverdichter 8 gelieferten Drucks wird durch einen größeren Düsenquerschnitt
in seiner Turbine 10 gegenüber demjenigen der Turbine 11 erzielt, so daß die Turbine
10 die größere Leistung entwickelt. Bei Anwendung dieser Möglichkeit zur Lieferung
der kleineren Luftmenge kann ein beträchtlicher Unterschied in den Abgabedrucken
der beiden Turbolader erreicht und der maschinengetriebene Kompressor 7 veranlaßt
werdeng einen wesentlichen. Anteil der Aufladearbeit zu übernehmen.
-
Die Turbinen 10 und 11 werden über den Abgassammler 12 (Fig. 2) mit
den Abgasen der Brennkraftmaschine versorgt. Der dargestellte Abgassaunler ist vom
Konstantdrucktyp9 doch können auch andere bekannte Systeme angewandt werden. Die
Aufteilung der Abgase kann beispielsweise bereits an den Auslaßschlitzen statt-'
finden; im Fall von entsprechenden Ausl aßtaktzeiten kann auch ein Turbolader die
gesamten Abgase von einer Zylindergruppe und der andere Turbolader die Abgase von
einer anderen Zylindergruppe
erhaltenf wobei die Gruppen auch
aus einer unterm schiedlichen Zylinderzahl bestehen können. Brennkraftmaschinen,
die bei niedriger Leistung finit hohen Drehzahlen laufen müssen, neigen dazu, den
Hochdruck-Turbola:-der sehr. stark zu belasten, falls die Durchsatzluftmenge des.
maschinengetriebenen Kompressors proportional der Maschinendrehzahl ansteigt. Durch
die Einfügung eines Druckausgleich-`ventils 13 (Fig. 1) oder einer vergleichbaren
Steuerung' welche einen übermäßigen Druckanstieg des maschinengetriebenen Kompressors
7 bei hohen Maschinendrehzahlen umleitet oder unterbricht, wird eine derartige Überbelastung
vermieden.
-
Beim Durchdrehen der Maschine vor dem Anlassen wird die Luft allein
durch den Maschinengetriebenen Kompressor 7 geliefert und strömt zum Ansaugluftkanal
4, von wo aus sie durch die Zylinder 2 und die Abgasleitung als Abgas durch den
Luftverdichter-8 strömen kann. Dabei kann durch eine Drosselklappe 14, die durch
Schwerkrafteinfluß und den kompresaorseitigen Druck geschlossen gehalten wird, ein
Abströmen der Abgase während des Anlassens gesperrt werden, wobei sich die Drosselklappe
erst infolge einer Druckabnahme an der Kompressorseite öffnet.
-
Diese Drosselklappe braucht nicht vorgesehen zu werden, wenn die Brennkraftmaschine
leinen gemeinsamen Luftkanal für die beiden Iadersysteme aufweist, wie dies in Fig.
3 dargestellt ist, in welcher die Brennkraftmaschine 15 getrennte Luftkanäle 16
und 17 aufweist. Wenn der Luftkanal 16 durch den.
-
maschinengetriebenen Kompressor 18 beschickt wirdy wird den Zylindern
19 zwangsläufig Luft zugeführt, so daß,diese Zylinder
arbeiten
können, wie dies bei einem bekannten Reihen-Ladersystem der Fall wäre. Durch Abführung
der Abgase aus diesen Zylindern über den Abgassammler 20 zum Turbizierieinlaß 21
des Turboladers 22 wird der Kompressor 23 veranlaßt, dem Luftkanal 17 Luft-zuzuführen,
so daß den Zylindern 2¢ Luft zum Anlassen zur Verfügung steht. Außerdem wird dem
Einlaß des Reihenladers 18 unter Erhöhung seines Abgabedrucks Luft zugeführt, so
daß sich die Drucke im ganzen System schnell aufbauen, wobei der Luftkanal 16 unter
einem höheren Druck verbleibt als der Luftkanal 17. Die Abgase der Zylinder 2¢ strömen
über den Abgassammler 25 zum Turbineneinlaß 26 des Turboladers 22, wobei dieser
Turbineneinlaß mil einer Turbinendüse in Verbindung steht, die von der mit dem Turbineneinlaß
21 kommunizierenden getrennt ist.
-
Unter allen Laufbedingungen hängt der Luftdurchsatz durch einen Zylinder
sowohl von der Luftdichte im zugeordneten Luftkanal als auch vom Druckunterschied
zwischen dem Luftkanal und dem Abgassammler ab. Die dem einzelnen Zylinder zugeführten
und folglich für die Verbrennung angesaugte Luftmenge kann durch Einstellung der
relativen Querschnitte der durch die beiden Turbineneinlässe 21 und 26 gespeisten
Turbinendüsen ungefähr gleich groß gemacht werden. Bei gleichem Gesamt-Düsenquerschnitt
hat eine Verkleinerung des dem Turbineneinlaß 21 zugeordneten Düsenquerschnitts
und eine Vergrößerung des dem Turbineneinlaß 26 zugeordneten Düsenquerschnitts eine
Druckminderung im Abgassammler 25 ohne wesentliche Änderung des Luftkanaldrucks
zur Folge, so daß der luftfluß zu den Zylindern 2¢ erhöht wird. Der über den Reihenlader
18 herrschende Druckanstieg erhöht sich unter Aufrechterhaltung seines konstanten
volumetrischen Durchsatzes gegenüber dem im Abgassammler 20 herrschenden höheren
Druck:
Auf diese Weise wird eine gleich große Aufladung der Zylinder
gewätlrleistet.
-
Bei Dreiuihraftmäschinen, die gemäß Fig. 4 zwei Turbolader 27 und
28 sowie Zwei Luftkanäle 29 und 30 aufweisen# wird das Anlassen durch Ausnutzung
der reduzierten Turbinenträgheit erleichtert, indem der Abgassammler 31 so angeordnet
wird, daß er die ganzen Abgase von den Zylindern 32 zum Turbolader 27 führt.
Dieser Turbolader beschleunigt daraufhin schnell, uiid da seine ganze Luftabgabe
über einen Luftkühler 33 und eine Laderlei tuiig 34 zum Luftkanal 30 erfolgt' wird
"schnell ein Luftdurchsat:; durch die Zylinder 35 eingeleitete wodurchein leichtes
Anlassen dieser Zylinder ermöglicht wird. Die von diesen Zylindern ausgestoßenen
Abgase strömen über einen Abgassammler 36 zum Turbolader 289 welcher@seine ganze
Laderluft über einen Luftkühler 37 und eine Laderleitung 38 an den Einlaß des Kompressors
39 liefert.
-
Der Kompressor muß nicht unbedingt von der Bronnkraftmaschine selbst
angetrieben werden] vielmehr veranschaulicht Fig. 5 eine Möglichkei t # gemäß der
die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit einem motorgetriebenen Reihenlader
angewandt werden karui. Außerdem zeigt Fig. 5 eine Möglichkeit zur Anordnung der
Abgassammler bei einer Brennkraftmaschine mit -wei Abgassystemen von jedem Zylinder
in der Weise, daß, keine Leitung bzw. r kein Sammler von der einen Maschinenseite
zur anderen hiziüberkreuzen muß. . Der Kompressor 40 wird durch einen Motor 41 angetriebene
bei dem es sich um einen Elektromotor mit regelbarer Drehzahl handeln kann. Die
vom Kompressor 40 gelieferte Luft strömt zum Turbolader 42# wodurch ihr Druck weiter
erhöht wird, bevor sie zudem die Zylinder 44 der Breruikraf tmaschine 459 bei der
es sich um eine Gegentaktmaschine
handeln kann, versorgenden Luftkanal
43 strömt. Die zu beiden Seiten der Maschine aus den Zylindern ausgestoßenen Abgase
werden über Abgassammler 46 und 47 zu den Turboladern 42 bzw. 48 geführt. Die Abgasversorgung
zum Turbolader 48 versetzt dessen Turbine in Drehungg so daß zum Anlassen Ladeluft
zu dem die Zylinder 50 versorgenden Luftkanal 49 geleitet wird. Die Abgase dieser
Zylinder strömen über Abgassammler 51 und 52 zu anderen Turbineneinlässen der Turbolader
.42 bzw. 48 als den an die Abgassammler 46 bzw. 47 angeschlossenen.
-
Der dem Turbolader .vorgeschaltete maschinengetriebene Kompressor
kann nur dann vorgesehen werden, wenn mehr als ein Turbolader Verwendung findet;
bei Verwendung im System gemäß Fig. 3 würde er die gleiche Stelle einnehmen wie
der Kompressor 18. Bei diesem System kann ein Leistungsausgleich der beiden Turbolader
durch Änderung der Relativquerschnitte ihrer Düsen-bzw. Leitschaufelringe eingestellt
werdeng wobei die Turbinenleistung bei größerem relativen Düsenquerschnitt zunimmt.
Für die Arbeitsweise des Systems braucht der mittlere Abgasdruck an beiden Seiten
der Maschine nicht gleich groß zu sein. Dieser Druck ändert sich in gewissem Ausmaß
in entgegengesetztem Sinn zum Düsenquerschnitt der zugeordneten Turbine. Bei der
Brennkraftmaschine gemäß Fig. 6 ist der Luftkanal weder vollständig durchgehend
bzw. gemeinsam
unterteilt sondern mit einer teilweisen Trennwand versehene bei der es sich um ein
die Luftkanäle 54 und 55 miteinander verbindendes Ventil 53 handeln kann. Aus diesem
Grund kann je nach dem Drosselungsgrad ein Druckunterschied zwischen den Luftkanälen
besteheng wodurch der größere Anteil der vom Kompressor 56 gelieferten Luft zum
umgedrosselten Teil des Luftkanals 54
| Lind somit durch die Zylinder 57 hindurchgeschickt wird. Hier- |
| durch wird im Vergleich zur Maschine gemäß Fig'. '! das Anlas- |
| sen erleichtert, doch wenn diese Drosselung bei hohen Bela-. |
| stungen aufrechterhalten bleibt'-setzen die größeren Druck- |
| schwankungen im Luftkanal 55 den. Wirkungsgrad des Turbola- |
| ders 58 herabs sofern nacht ein sehr geräumiger Duftkanal |
| vorgesehen wird. |
| Im allgemeinen ist es vorteilhafte das Ventil 53 während des |
| Anlassens zu schließeng so_dsß die Notwendigkeit für das |
| Ventil 14 gemäß Fig. 1 vermieden wird. In teilweise geöffne-= |
| tem Zustand bringt das Ventil 53 den im Luftkanal 55 herr- |
| schenden Druck auf einen ausreichend unter dem Druck im |
| Luftkanal 54 liegenden Wertg so daß Überbelastungen des Tur- |
| boladers 58 bei geringer Abgasmenge vermieden werden.. Bei |
| hohen Ausgangsleistungen ist das Ventil 53 voll geöffnet= |
| wenn einhoher Wirkungsgrad des Verdichtungsvorgangs ge- |
| wünscht wird. In einigen Fällen jedoch! speziell dann,g trenn |
| die Maschine nahezu mit einfacher Turboaufladung zu laufen |
| vermag' reicht eine ständige Querachnittsärosselung zwischen |
| den Luftkanälen aus. |
| Die vorstehend beschriebenen Turboladersyateme bieten. Mg= |
| lichkeiten, durch welche dem Abgabedruck der Turbolader Druck |
| durch einen Reihenlader hinzugefügt werden kanng welcher |
| wesentlich geringere Größe besitzt aas die bekannten Lader- |
| sgateme. Versuche haben gezeigte daß bei Verwendung eines |
| Kompressors der normalen Roots-Lader ein.zufriedenatellender |
| Betrieb erzielt werden kanno wenn sein Durchsatz im Bereich |
| von 65% des Hubraumvolumens der Breraftmaschine liegt.
Dies |
| sind etwa 5der Durchsatzmenge bekannter Kompressoren! wo- |
| durch nicht nur die Baugröße und -kosten der Kompressoren |
herabgesetzt werden können, sondern der Kompressor auch näher
an seinem optimalen Druckverhältnis arbeitet und einen maximalen Wirkungsgrad bietet.
Er benötigt daher weniger Antriebskraft, selbst wenn er mit dem Doppelten des Druckverhältnisses
bekannter Systeme arbeitet. Die Anpassung der Turbolader hat sich innerhalb-des
normalen handelsüblichen Bereichs der Bauteile für jede Gehäusegröße als möglich
erwiesen.
-
Ralle hierbei nicht genügend Einstellspielraum übrig bleibt und beispielsweise
eine höhere Abgabeleistung vom Hochdruck-Turbolader verlangt wird, kann dies bei
einigen Maschinenbauarten dadurch erreicht werden, daß dieser Turbolader mit dem
Abgas einer größeren.Anzahl von Auslaßschlitzen beschickt wird als der Niederdruck-Turbolader.
Wahlweise kann letzterer auch absichtlich mit geringerem als dem optimalen Wirkungsgrad
betrieben werden.
-
Abstimmschwierigkeiten bestehen bei geringer Belastung und hoher Drehzahl..
Die Lösung dieser Schwierigkeiten liegt ent-weder in der Teilung des Duftkanals
oder in der Verwendung eines Umlaufventils am Kompressor. Ein schneller Drehzahlanstieg
des Turboladers während des Anlassens kann durch den unterteilten Luftkanal oder
durch Tierwendung eines Bückschlag= bzw. Einwegventils am Hochdruck-Kompressoreinlaß
erzielt werden.
-
Wegen der wirksamen Anwendung des Kompressors eignet sich das System
besonders gut für die Aufladung ohne Laderluftkühlung. Es können jedoch zahlreiche
bekannte Systeme zur Mlung der Iaderluft angewandt werden, um eine weitere Erhöhung
der Duftförderung bei gleicher Abgastemperatur zu ermöglichen.
Selbstverständlich
soll die vorstehende Beschreibung lediglich erläuternden und keinesfalls einschränkenden
Charakter besitzen, da verschiedene Einzelheiten zur Verwirklichung der Erfindung
ohne weiteres Änderungen und Abwandlungen zugänglich sindp ohne daß der Rahmen der
Erfindung verlassen wird. Die Erfindung soll zudem auch alle die denkbaren Mermalskombinationen
umfassen, die nicht im einzelnen ausgeführt wurden.