DE19837430A1 - Lader für Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lader, der die von außen ange­ saugte Luft verdichtet und diese einer Brennkraftmaschine zuführt.

Als Lader für einen Kraftfahrzeugmotor sind Turbolader mit einer Abgasturbine und einem Radialverdichter sowie (als Lader bezeichnete) Verdrängungsverdichter wie z. B. Roots-Lader, Lysholm-Lader (Schraubenverdichter) oder Scroll-Lader (Spiralverdichter) bekannt.

Es sind ferner Druckwellenlader zur Verdichtung der Ansaug­ luft unter Verwendung von Druckwellen des Abgases sowie ein sog. Comprex-Lader bekannt. Diese sind z. B. ausführlich in "In Search For Ultimate Engine, Second Series" (von Hiroshi Kanesaka, veröffentlicht am 20. Februar 1991 durch Sanei Shobo) erläutert.

In einem Turbolader wird eine Turbine durch den Druck des Abgases gedreht, so daß ein mit dieser koaxiales Radial­ laufrad zur Verdichtung der Ansaugluft angetrieben wird. Die im Abgas enthaltene Energie kann zurückgewonnen werden, wobei jedoch der Druck der Ansaugluft in einem unteren Drehzahlbereich bei geringer Strömungsmenge des Abgases nicht ausreichend gesteigert werden kann.

Auf der anderen Seite kann bei einem Lader oder einem Druckwellenlader mit einem Verdrängungsverdichter der Druck der Ansaugluft selbst in einem unteren Drehzahlbereich aus­ reichend erhöht werden, wobei jedoch ein Teil der Motorlei­ stung zu Antriebszwecken verbraucht wird, da diese Lader durch einen mit dem Motor funktionsmäßig verbundenen Riemen oder durch einen Elektromotor angetrieben werden.

In einem Druckwellenlader gemäß JP 60 150 427 A und 4 94 419 A wird ein zylindrischer Rotor mit mehreren Zellen synchron zur Drehung einer Brennkraftmaschine ange­ trieben und das Abgas wird dem Rotor über einen Teil eines Endes des Rotors zugeführt, während die Ansaugluft über ei­ nen Teil der anderen Endes in den Rotor gelangt, wodurch die Drücke ausgetauscht werden. Es heißt, daß dieser Lader besonders für einen Dieselmotor geeignet ist und daß ein effektiver Ladeeffekt auch bei geringer Drehzahl erreicht werden kann. Da jedoch die Ansaugluft und das Abgas inner­ halb des Rotors miteinander in Kontakt gebracht werden, ist eine Teilmischung zwischen der Ansaugluft und dem Abgas un­ vermeidlich.

Aus der JP 3 182 628 A ist ein Druckwellenlader bekannt, bei dem ein Rotor radial geneigte Zellen aufweist, so daß eine Umlaufkraft auf den Rotor aufgebracht oder eine Zen­ trifugalkraft auf die Ansaugluft und das Abgas ausgeübt wird, wodurch ein Spülbetrieb unterstützt wird. Mit dieser Konstruktion können die Kosten reduziert werden, wobei je­ doch im allgemeinen die Kosten derartiger Druckwellenlader hoch sind.

Im folgenden wird ein bei der vorliegenden Erfindung ver­ wendetes Laufrad erläutert. Dieses Laufrad weist im wesent­ lichen denselben Aufbau wie die in einer Westco-Pumpe und einem Wirbelströmungsgebläse verwendeten Laufräder auf, die z. B. in JP 50 36 715 U und "Literature of Japan Mechanical Engineering Association" (Vol. 40, 336 (August 1974), S. 2197-2208) offenbart sind, sowie von Laufrädern, die in einer (in anderen Veröffentlichungen) offenbarten und als Regenerationsfluidmaschine, Seitenkanalpumpe usw. be­ zeichneten Strömungsmaschine verwendet werden.

Diese Laufräder enthalten im wesentlichen mehrere Schaufeln (oder Blätter) zur Erhöhung des Fluiddrucks, die radial an einem scheibenförmigen Grundteil (Körper) an dessen Außen­ umfang ausgebildet sind, wobei bei einem Typ eines derarti­ gen Laufrades die Schaufeln an einer Seite (Fläche) der Scheibe an deren Außenumfang und bei dem anderen Typ an den gegenüberliegenden Seiten der Scheibe an deren Außenumfang ausgebildet sind.

Bei einer konventionellen Pumpe oder einem konventionellen Gebläse ist ein derartiges Laufrad innerhalb eines Gehäuses derart angeordnet, daß ein ringförmiger Fluidkanal um die Schaufeln des Laufrades angeordnet ist, wobei eine Trenn­ wand zur Trennung eines Fluideinlasses und eines Fluidaus­ lasses in dem Fluidkanal derart angeordnet ist, daß die Trennwand die Drehung des Laufrads nicht behindert.

Das Laufrad wird durch einen Motor oder eine Brennkraftma­ schine angetrieben und ein Fluid wird durch den Fluideinlaß an einer Seite der Trennwand angesaugt, wird durch die meh­ reren Schaufeln mehreren Radialverdichtungen zur Erhöhung des Drucks unterzogen und wird über den Fluidauslaß an der anderen Seite der Trennwand abgegeben. Da das Fluid mehre­ ren Radialverdichtungen unterworfen wird, kann der Druck selbst bei einer relativ geringer Drehzahl erheblich ge­ steigert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lader für eine Brenn­ kraftmaschine zu schaffen, bei dem der Druck der Ansaugluft durch das in den Lader von der Brennkraftmaschine einströ­ mende Abgas erhöht und der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei eine gute Aufladung innerhalb eines breiten Drehzahlbereichs von einer geringen Drehzahl bis zu einer relativ hohen Drehzahl erreicht werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Lader für eine Brennkraftmaschine vorgesehen mit einem scheibenförmi­ gen Laufrad, an dessen Außenumfang mehrere Schaufeln ange­ ordnet sind, und einem Gehäuse, in dem das Laufrad drehbar angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen ringförmigen Fluid­ kanal um die mehreren Schaufeln bildet, wobei in dem Fluid­ kanal ein erstes Trennelement und ein zweites Trennelement zur Trennung des Fluidkanals in einen ersten Fluidkanal und einen zweiten Fluidkanal angeordnet sind, ein Abgaseinlaß zur Einleitung des Brennkraftmaschinenabgases in dem an das erste Trennelement angrenzenden Teil des ersten Fluidkanals vorgesehen ist, ein Abgasauslaß in dem an das zweite Trenn­ element angrenzenden Teil des ersten Fluidkanals vorgesehen ist, ein Ansauglufteinlaß zum Ansaugen der Luft in dem Teil des zweiten Fluidkanals auf der anderen Seite des zweiten Trennelements vom Abgasauslaß her gesehen vorgesehen ist, und ein Ansaugluftauslaß in dem Teil des zweiten Fluidka­ nals auf der anderen Seite des ersten Trennelements von dem Abgaseinlaß her gesehen vorgesehen ist.

Vorzugsweise ist ein Spalt zum Durchlaß von Druckwellen des Abgases zwischen mindestens einem der ersten und zweiten Trennelemente und Enden der Schaufeln des Laufrads ausge­ bildet.

Vorzugsweise ist eine Breite des ersten Trennelements sowie eine Breite des zweiten Trennelements geringer als der Ab­ stand der Schaufeln des Laufrads.

Das Laufrad hat vorzugsweise mehrere an dessen gegenüber­ liegenden Seiten am Außenumfang ausgebildete Schaufeln, wo­ bei die Schaufeln an der einen Seite gegenüber den Schau­ feln an der anderen Seite versetzt sind.

Zweckmäßigerweise sind der Abgaseinlaß und/oder der Ansaug­ lufteinlaß derart angeordnet, daß eine Strömung des Abgases durch den Abgaseinlaß oder eine Strömung der Luft durch den Ansauglufteinlaß im wesentlichen parallel zur Achse des Laufrads ist und daß der Abgasauslaß und/oder der Ansaug­ luftauslaß derart angeordnet sind, daß eine Strömung der Luft durch den Abgasauslaß oder eine Strömung der Luft durch den Ansaugluftauslaß vom Laufrad radial nach außen gerichtet ist.

Zweckmäßigerweise ist eine Gehäusekühleinrichtung an einer äußeren Endfläche des Gehäuses im wesentlichen parallel zum Fluidkanal angeordnet.

Vorzugsweise ist ein Abgaskanal für die Zirkulation des Ab­ gases und eine Ventileinrichtung zum Öffnen und Schließen des Abgaskanals in einem der ersten und zweiten Trennele­ mente vorgesehen.

Ein externer Antriebsmechanismus zur Unterstützung der Dre­ hung des Laufrades ist zweckmäßigerweise mit dem Laufrad verbunden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Lader für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, bei dem der Druck der Ansaugluft durch die Nutzung des von der Brennkraftmaschine in den Lader strömenden Abgases erhöht und diese Ansaugluft dem Brenner zugeführt wird, wobei ein Laufrad mit mehreren Schaufeln an dessen Außenumfang in einem Gehäuse angeordnet ist, ein ringförmiger Fluidkanal um die mehreren Schaufeln gebildet ist, ein erstes Trennelement und ein zweites Tren­ nelement in dem Fluidkanal zur Trennung des Fluidkanals in einen Abgaskanal und einen Ansaugluftkanal vorgesehen sind, Strömungsmaschinenaufbau für die Strömung des Abgases in und aus dem Abgaskanal sowie für die Strömung der An­ saugluft in und aus dem Ansaugkanal vorgesehen ist, wobei die Druckenergie des Abgases im Abgaskanal als Druckwellen auf die Ansaugluft in dem Ansaugluftkanal wirken und wobei auch die Strömungsenergie des Abgases als Drehkraft zur Drehung des Laufrades wiedergewonnen wird, wodurch der Druck der Ansaugluft erhöht wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Auflade­ system für eine Brennkraftmaschine mit dem vorstehend ge­ nannten Lader vorgesehen, bei dem die durch einen Wirbel­ strömungslader verdichtete Luft über eine Ejektordüse zu einem stromabwärts gelegenen Teil eines Hauptansaugluftka­ nals ausgeblasen wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Motorauf­ ladesystem vorgesehen, das einen Turbolader mit einem Ra­ diallaufrad enthält, wobei der Turbolader und der vorge­ nannte Lader miteinander kombiniert verwendet werden.

Das Laufrad hat erfindungsgemäß mehrere an dessen Außenum­ fang ausgebildete Schaufeln. Das Laufrad ist innerhalb des Gehäuses drehbar angeordnet und das Gehäuse bildet den ringförmigen Fluidkanal um die mehreren Schaufeln. Das er­ ste Trennelement und das zweite Trennelement sind in dem Fluidkanal zur Trennung des Fluidkanals in den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal vorgesehen. Der Abga­ seinlaß zur Einleitung des Abgases der Brennkraftmaschine ist in dem an das erste Trennelement angrenzenden Teil des ersten Fluidkanals vorgesehen. Der Abgasauslaß ist in dem an das zweite Trennelement angrenzenden Teil des ersten Fluidkanals vorgesehen. Der Ansauglufteinlaß zum Ansaugen der Luft ist in dem Teil des zweiten Fluidkanals auf der anderen Seite des zweiten Trennelements vom Abgasauslaß her vorgesehen und der Ansaugluftauslaß ist in dem Teil des zweiten Fluidkanals auf der anderen Seite des ersten Tren­ nelements von dem Abgaseinlaß her vorgesehen.

Mit diesem Aufbau kann der Druck der Ansaugluft über einen weiten Bereich der Brennkraftmaschinendrehzahl von einer geringen Drehzahl bis zu einer relativ hohen Drehzahl in ausreichender Weise erhöht werden und daher kann die Aufla­ dung der Brennkraftmaschine mit dieser kostengünstigen Kon­ struktion durchgeführt werden.

Der Spalt zum Durchlaß der Druckwellen des Abgases ist zwi­ schen mindestens einem der ersten und zweiten Trennelemente und den Enden der Schaufeln des Laufrades angeordnet, wobei durch diese Konstruktion ein effektiver Druckanstieg durch die Druckwellen erreichbar ist.

Die Breite des ersten Trennelements und auch die Breite des zweiten Trennelements ist geringer als der Abstand der Schaufeln des Laufrades, wodurch ein effektiver Druckan­ stieg durch die Druckwellen erreicht werden kann.

Das Laufrad hat mehrere an dessen gegenüberliegenden Seiten am Außenumfang ausgebildete Schaufeln, wobei die Schaufeln auf der einen Seite gegenüber den Schaufeln auf der anderen Seite versetzt sind. Dadurch kann ein effektiver Druckan­ stieg durch die Druckwellen erreicht werden.

Der Abgaseinlaß und/oder der Ansauglufteinlaß sind so ange­ ordnet, daß die Strömung des Abgases durch den Abgaseinlaß oder die Strömung der Luft durch den Ansauglufteinlaß im wesentlichen parallel zur Achse des Laufrades ist. Der Ab­ gasauslaß und/oder der Ansaugluftauslaß sind so angeordnet, daß die Strömung der Luft durch den Abgasauslaß oder die Strömung der Luft durch den Ansaugluftauslaß vom Laufrad radial nach außen gerichtet ist. Durch diesen Aufbau können Strömungsverluste der Ansaugluft und des Abgases reduziert werden und der Druckanstieg kann durch effektive Drehung des Laufrades und die Drehkraft erreicht werden.

Die Gehäusekühleinrichtung wie z. B. luftgekühlte Rippen oder eine wassergekühlte Verkleidung ist an der äußeren Endfläche des Gehäuses vorgesehen. Dadurch können der Tem­ peraturanstieg der Ansaugluft und der Temperaturanstieg der Lager (Schmieröl) unterdrückt und der Ladewirkungsgrad und die Zuverlässigkeit verbessert werden.

Der Abgaskanal für die Zirkulation des Abgases (EGR) und die Ventileinrichtung zum Öffnen und Schließen des Abgaska­ nals sind in einer der ersten und zweiten Trennelemente vorgesehen. Bei diesem Aufbau wird keine separate Rohrlei­ tung für die Abgasrückführung benötigt und die Rohrleitung kann vereinfacht werden.

Der externe Antriebsmechanismus zur Unterstützung der Dre­ hung des Laufrades ist mit dem Laufrad verbunden. Mit die­ ser Konstruktion kann ein unvollständiger Startvorgang der Brennkraftmaschine und auch ein unnötiger Ansaugluftwider­ stand während eines Betriebes mit geringer Drehzahl verhin­ dert werden.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge eines erfindungsgemäßen Laders für eine Brennkraftmaschine ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Aufbaus einer ersten Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Laders in der Nähe eines Quer­ schnitts durch diesen in Radialrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie X-X von Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie XI-XI von Fig. 1;

Fig. 4 eine Detailansicht eines Teils des Laufrads 2 der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Abwicklung des Laufrads 2 und zweiter Trennele­ mente 4 der ersten Ausführungsform;

Fig. 6 eine Abwicklung eines Laufrads 32 und zweiter Tren­ nelemente 34 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Abwicklung eines Laufrads 22 und zweiter Trenn­ elemente 34 einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine Ansicht des Aufbaus einer vierten Ausführungs­ form der Erfindung in der Nähe eines Querschnitts in einer Radialrichtung;

Fig. 9 eine Ansicht des Aufbaus einer fünften Ausführungs­ form der Erfindung in der Nähe eines Querschnitts in Ra­ dialrichtung;

Fig. 10 einen Querschnitt einer sechsten Ausführungsform der Erfindung in Axialrichtung;

Fig. 11 einen Querschnitt einer siebten Ausführungsform der Erfindung in Axialrichtung;

Fig. 12 eine Ansicht des Aufbaus einer achten Ausführungs­ form der Erfindung in der Nähe eines Querschnitts in Ra­ dialrichtung;

Fig. 13 einen Querschnitt einer neunten Ausführungsform der Erfindung in Axialrichtung;

Fig. 14 ein Systemdiagramm eines Beispiels eines Kraftfahr­ zeug-Ansaug-Abgas-Systems mit einem erfindungsgemäßen La­ der;

Fig. 15 ein Systemdiagramm eines weiteren Beispiels eines Kraftfahrzeug-Ansaug-Abgas-Systems mit einem erfindungsge­ mäßen Lader;

Fig. 16 ein Systemdiagramm eines weiteren Beispiels eines Kraftfahrzeug-Ansaug-Abgas-Systems mit einem erfindungsge­ mäßen Lader;

Fig. 17 eine Ansicht des Systems von Fig. 16 in einem Zu­ stand, in dem die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl unter einer geringen Last läuft; und

Fig. 18 eine Ansicht des Systems von Fig. 16 in einem Zu­ stand, in dem die Brennkraftmaschine mit einer mittleren oder hohen Drehzahl unter einer mittleren oder einer hohen Last läuft.

Die erste Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 erläutert.

Das Laufrad 2 enthält mehrere Schaufeln (oder Blätter) 2a und 2b, die an gegenüberliegenden Seiten oder Flächen einer Scheibe an deren Außenumfang angeordnet sind. Das Laufrad 2 enthält ferner Fluidkanäle 2c und 2d jeweils zwischen den nebeneinanderliegenden Schaufeln, wobei jeder der Fluidka­ näle 2c und 2d die Form einer Nut aufweist. Gehäuse 1a und bilden zwei Fluidkanäle (jeweils mit einem gleichmäßig gekrümmten Querschnitt, z. B. eiförmig, kreisförmig oder oval, bei gemeinsamer Betrachtung mit den Nutteilen 2c und 2d des Laufrads 2), d. h. Abgaskanäle 6a und 6b (die als er­ ste Fluidkanäle dienen) und Ansaugluftkanäle 9a und 9b (die als zweite Fluidkanäle dienen) an dem Außenumfang des Laufrads 2. Die ringförmigen Fluidkanäle 6a, 6b, 9a und 9b sind um die mehreren Schaufeln ausgebildet.

Die Fluidkanäle werden durch erste Trennelemente 3 (3a und 3b) und zweite Trennelemente 4a und 4b getrennt. Die ersten Trennelemente 3 (3a und 3b) sowie die zweiten Trennelemente 4a und 4b können einstückig mit den Gehäusen 1a bzw. 1b oder getrennt von den Gehäusen 1a und 1b ausgebildet sein. In dieser Ausführung sind die ersten Trennelemente 3 und die zweiten Trennelemente 4 um 180° gegeneinander versetzt um eine Drehachse 13 angeordnet.

Eine Breite (in einer Teilungsrichtung der Schaufeln) der­ jenigen Fläche jedes ersten Trennelements 3a und 3b, die Laufrad 2 zugewandt ist, ist größer als der Abstand bzw. die Teilung der Schaufeln. In ähnlicher Weise ist eine Breite (in Teilungsrichtung der Schaufeln) derjenigen Flä­ che der zweiten Trennelemente 4a und 4b, die dem Laufrad 2 zugewandt ist, größer als der Abstand bzw. die Teilung der Schaufeln.

Abgaseinlässe 5 sind an einer Seite der ersten Trennelemen­ te 3 derart angeordnet, daß die Strömungsrichtung des Ab­ gases durch diese Abgaseinlässe 5 im wesentlichen parallel zur Achse des Laufrades ist. An der anderen Seite der er­ sten Trennelemente 3 ist ein Ansaugluftauslaß 10 derart an­ geordnet, daß eine Strömung der Luft durch diese Ansaug­ luftauslässe 10 vom Laufrad 2 radial nach außen gerichtet ist. In ähnlicher Weise sind ein Abgasauslaß 7 an einer Seite der zweiten Trennelemente 4 und ein Ansauglufteinläs­ se 8 an der anderen Seite der zweiten Trennelemente 4 vor­ gesehen.

Mit dieser Konstruktion sind die Abgaskanäle 6 und Ansaug­ luftkanäle 9 gebildet. Ein Abgasrückführkanal (EGR) 11 ist in den zweiten Trennelementen 4 vorgesehen und ein Ventil 12 ist in diesem Kanal 11 angeordnet. Der Öffnungsgrad des Ventils 12 wird durch einen Öffnungs-Schließ-Mechanismus 18, z. B. einen Motor, gesteuert. Eine Drehwelle 1 : 3 des Laufrads 12 ist durch Lager 14 und 15 gelagert. Mit dem Be­ zugszeichen 16 und 17 sind Lagerabdeckungen bezeichnet.

Das Abgas von der Brennkraftmaschine strömt über einen Ab­ gaskanal 100 in die Abgaseinlässe 5a und 5b und strömt durch die Abgaskanäle 6a und 6b. Zu diesem Zeitpunkt ver­ hält sich die Strömung wie in Fig. 1 und 2 gezeigt und übt eine Drehkraft auf das Laufrad 2 aus. Auf der anderen Seite verlaufen Abgasdruckwellen durch Spalte (24a und 24b) je­ weils zwischen dem ersten Trennelement 4a und dem Laufrad 2 und zwischen dem zweiten Trennelement 4b und dem Laufrad 2 und pflanzen sich zu den Ansaugluftkanälen 9a und 9b fort, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. In Fig. 5 sind mit den Be­ zugszeichen 1c und 1d Gehäusewände bezeichnet.

Auf der anderen Seite wird die Ansaugluft von einem Luft­ filter den Ansauglufteinlässen 8a und 8b über einen Ansaug­ luftkanal 101 zugeführt, wird durch die Druckwellen des Ab­ gases verdichtet und ferner mit einer Zentrifugalkraft zwi­ schen die Schaufeln des sich drehenden Laufrads 2 zuge­ führt, so daß die Ansaugluft gemäß der Fig. 1 und 2 strömt und einem Druckanstieg unterworfen wird. Die somit verdich­ tete Ansaugluft wird der Brennkraftmaschine über den An­ saugluftauslaß 10 zugeführt.

Bei dem gemäß dieser Ausführungsform aufgebauten Lader wird der Großteil des Abgases über den Abgasauslaß 7 abgegeben, wobei jedoch ein Teil des Abgases in den Nuten zwischen den Schaufeln eingeschlossen ist und ein weiterer Teil des Ab­ gases durch die Spalte 24a und 24b ausströmt, so daß die Mischung oder die Einströmung des Abgases in die Ansaugluft nicht auf Null reduziert werden kann. Bei gegenwärtigen Brennkraftmaschinen wird jedoch eine Abgasrückführung in einem weiten Betriebsbereich durchgeführt und die Mischung des Abgases entspricht größtenteils dieser Abgasrückführung wird daher als zulässig erachtet. Bei Brennkraftmaschinen­ systemen, bei denen der Betrieb mit einer auf Null redu­ zierten Abgasrückführung durchgeführt werden soll, ist eine diesen Lader umgehende Leitung vorgesehen.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform. In Fig. 6 sind mit den Bezugszeichen 31c und 31d Gehäusewände, mit dem Be­ zugszeichen 32 ein Laufrad, mit den Bezugszeichen 34a und 34b zweite Trennelemente, mit den Bezugszeichen 36a und 36b Abgaskanäle, mit dem Bezugszeichen 37 ein Abgasauslaß, mit dem Bezugszeichen 38 ein Ansauglufteinlaß und mit den Be­ zugszeichen 39a und 39b Ansaugluftkanäle bezeichnet.

Diese Ausführung entspricht in ihrem Grundaufbau der ersten Ausführungsform, wobei jedoch durch die Kombination von Laufrad 32 mit einem großen Abstand der Schaufeln und zwei­ ten Trennelementen 34a und 34b mit einer kleineren Breite als der Abstand der Schaufeln die Ausbreitung der Abgas­ druckwellen weiter gefördert wird. In diesem Fall können den Spalten 24a und 24b (Fig. 5) entsprechende Spalte klein sein.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform. Diese Ausfüh­ rungsform entspricht in ihrem Grundaufbau der ersten Aus­ führungsform. Mit dem Bezugszeichen 42 ist ein Laufrad be­ zeichnet. Diese Ausführung ist mit der zweiten Ausführungs­ form hinsichtlich des Konzeptes identisch, daß durch Kombi­ nation von Laufrad 42 mit einem großen Abstand der Schau­ feln und zweiten Trennelementen mit einer geringeren Breite als der Abstand der Schaufeln die Ausbreitung der Abgas­ druckwellen gefördert werden kann.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, daß die Schaufeln an einer Seite des Laufrads 42 (das die Schaufeln an seinen gegenüberliegenden Seiten aufweist) be­ züglich der Schaufeln an seiner gegenüberliegenden Seite versetzt sind. Bei dieser Ausführung, bei der die Schaufeln an einer Seite des Laufrades zu den Schaufeln an der ande­ ren Seite versetzt sind, ergibt sich der Vorteil, daß eine Zeitdauer, während der die Druckwellen des Abgases durch die Schaufeln abgetrennt sind, um die Hälfte reduziert wer­ den kann.

Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform. Diese Ausfüh­ rungsform ist mit der zweiten Ausführungsform hinsichtlich des Konzeptes identisch, daß durch Kombination von Laufrad mit einem großen Abstand der Schaufeln und zweiten Trenn­ elementen 34 mit einer kleineren Breite als der Abstand der Schaufeln die Ausbreitung der Abgasdruckwellen verstärkt werden kann. Da jedoch in diesem Fall die Breite der zwei­ ten Trennelemente gering ist, kann ein bei der ersten Aus­ führungsform beschriebenes Abgasrückführventil nicht ver­ wendet werden. Daher ist ein Abgasrückführventil 41 in ei­ nem ersten Trennelement 3 mit einer großen Breite vorgese­ hen. Bei dieser Ausführung wird das Laufrad 32 von Fig. 6 als Laufrad verwendet, wobei jedoch auch das Laufrad 42 von Fig. 7 verwendet werden kann. Bei dieser Ausführung ist mit dem Bezugszeichen 31 ein Gehäuse, dem Bezugszeichen 35 ein Abgaseinlaß, dem Bezugszeichen 36 ein Abgaskanal, dem Be­ zugszeichen 37 ein Abgasauslaß, dem Bezugszeichen 38 ein Ansauglufteinlaß, dem Bezugszeichen 39 ein Ansaugluftkanal und dem Bezugszeichen 40 ein Ansaugluftauslaß bezeichnet.

Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform. Diese Ausfüh­ rungsform ist in ihrem Grundaufbau der ersten Ausführungs­ form ähnlich. Bei der ersten Ausführungsform sind jedoch die Abgaskanäle im wesentlichen gleichlang wie die Ansaug­ luftkanäle, wohingegen bei dieser Ausführung die zweiten Trennelemente 54 näher zu den Abgaseinlässen 55 angeordnet sind, so daß die Ansaugluftkanäle 59 länger als die Abgas­ kanäle 56 sind.

Obwohl man denken könnte, daß eine durch die Strömung des Abgases auf ein Laufrad 2 aufgebrachte Drehkraft etwas re­ duziert wird, können die Druckwellen des Abgases in einer der ersten Ausführungsform äquivalenten Weise verwendet werden und ein Druckanstiegsbereich, in dem der Druck durch die Drehung des Laufrades ansteigt, wird infolge des länge­ ren Ansaugluftkanals 59 lang und daher kann ein der ersten Ausführungsform äquivalenter oder größerer Druckanstieg er­ wartet werden.

Die Bereiche des Laufrads und Gehäuses, mit dem das Abgas in Kontakt gebracht wird, werden verkleinert. Es wird daher der Vorteil erreicht, daß der Temperaturanstieg der Ansaug­ luft verringert werden kann. Auf der Grundlage der-Bezie­ hung mit einem Gesamtströmungswiderstand in der Abgasseite und Ansaugseite kann die Position der zweiten Trennelemente 54 in Abhängigkeit von der Art der Brennkraftmaschine und einem zu verwendenden Brennkraftmaschinensystem in geeigne­ ter Weise festgelegt werden.

Bei dieser Ausführung ist mit dem Bezugszeichen 51 das Ge­ häuse, mit dem Bezugszeichen 57 ein Abgasauslaß, dem Be­ zugszeichen 58 ein Ansauglufteinlaß und dem Bezugszeichen 60 ein Ansaugluftauslaß bezeichnet.

Fig. 10 zeigt eine sechste Ausführungsform. Diese Ausfüh­ rungsform ist in ihrem Grundaufbau der ersten Ausführungs­ form ähnlich. Diese Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform (bei der das Laufrad 2 mit Schaufeln an deren gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist) da­ durch, daß ein Laufrad 62 mit Schaufeln an einer ihrer Sei­ ten verwendet wird und daß eine Gehäusekühlung, z. B. luft­ gekühlte Rippen 103, an einer Endfläche des Gehäuses 61 ausgebildet sind. Das Bezugszeichen 67 bezeichnet einen Ab­ gasauslaß und das Bezugszeichen 70 einen Ansaugluftauslaß.

Wenn ein Lader bei einer Brennkraftmaschine mit kleinem Hubraum verwendet wird, kann eine einseitige Schaufelkon­ struktion verwendet und eine kompakte Ausführung erreicht werden. Eine derartige einseitige Schaufelkonstruktion kann natürlich auch in einer Brennkraftmaschine mit großem Hub­ raum verwendet werden, wenn dies erforderlich ist. In die­ sem Fall muß jedoch damit gerechnet werden, daß die diame­ tralen Abmessungen des Lagergehäuses ansteigen, obwohl die Dicke des Lagergehäuses relativ gering sein kann.

Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann je nach Design eine Konstruktion mit mehreren Laufrädern mit Schaufeln an einer Seite vorgesehen sein oder mehrere Lauf­ räder mit Schaufeln auf beiden Seiten können parallel oder in Reihe angeordnet werden.

Fig. 11 zeigt eine siebte Ausführungsform. Diese Ausfüh­ rungsform ist in ihrer Grundkonstruktion der ersten Ausfüh­ rungsform ähnlich. Wassergekühlte Verkleidungen 104a und 104b (als Kühleinrichtung zur Kühlung der Gehäuse 71a und 71b), die jeweils Wasserkanäle 105a und 105b bilden, sind zusätzlich an Endflächen des Gehäuses 71a bzw. 71b ausge­ bildet und Wasserkanäle 106a und 106b zur Verbesserung der Kühlung dieser Bereiche in der Nähe der Lager sind in den Gehäusen 71a bzw. 71b angeordnet. Die Bezugszeichen 76a und 76b bezeichnen Abgaskanäle, das Bezugszeichen 77 einen Ab­ gasauslaß und das Bezugszeichen 80 einen Ansaugluftauslaß.

Fig. 12 zeigt eine achte Ausführungsform. Ein Laufrad 32 hat Schaufeln, deren Abstand groß ist. Eine Breite des er­ sten Trennelements 83 sowie eine Breite des zweiten Tren­ nelements 84 ist kleiner als der Abstand der Schaufeln, so daß Druckwellen auch von der Umgebung der Abgaseinlässe 85 zu der Umgebung eines Ansaugluftauslasses 90 eingesetzt werden können. Die Druckwellen pflanzen sich gegen die Strömung fort, wobei ein effektiverer Druckanstieg erreich­ bar ist, da die Druckwellen des Abgases mit einem hohen Druck auf den Ansaugluftauslaß 90 wirken. Der Druck des Ab­ gases in der Nähe eines Abgasauslasses 87 ist geringer als der Druck des Abgases an den Abgaseinlässen 85. Da jedoch der Druck der Ansaugluft an den Ansauglufteinlässen 88 ebenfalls gering ist, kann die Wirkung der die zweiten Trennelemente 84 passierenden Druckwellen ebenfalls erwar­ tet werden. Obwohl die Breite der ersten Trennelemente 83 gering ist, ist auch die Menge des von den ersten Trennele­ menten 83 ausströmenden Abgases gering, weil dieses Lecka­ ge-Fluid entgegen der Hauptströmung fließt und diese Lecka­ gemenge somit nicht derart stark erhöht wird, wie dies bei der vierten Ausführung gemäß Fig. 8 der Fall ist.

In dieser Ausführung wird das Laufrad 32 von Fig. 6 als Laufrad verwendet, wobei auch das Laufrad 42 von Fig. 7 verwendbar ist. In dieser Ausführung ist mit dem Bezugszei­ chen 81 ein Gehäuse, dem Bezugszeichen 86 ein Abgaskanal und dem Bezugszeichen 89 ein Ansaugluftkanal bezeichnet.

Fig. 13 zeigt eine neunte Ausführungsform. Bei dieser Aus­ führung ist ein Motorgenerator 110 mit einem Laufrad 2 ver­ bunden. Beim Starten einer Brennkraftmaschine und während eines Betriebes mit geringer Drehzahl wird der Motorgenera­ tor 110 als Motor zum Antrieb des Laufrads verwendet.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen wird das Laufrad 2 beim Starten der Brennkraftmaschine gestoppt und das Laufrad steigert den Ansaugluftwiderstand infolge einer Trägheitskraft des Laufrads, was dazu führen kann, daß die Brennkraftmaschine nicht auf zufriedenstellende Weise ge­ startet werden kann. Während einer geringen Drehzahl ist ferner auch die Menge des Abgases gering und somit kann die Drehzahl des Laufrades nicht erhöht werden, was ebenfalls zu einer Steigerung des Ansaugluftwiderstandes führen kann.

Durch zusätzlichen Antrieb des Laufrades durch den Motor beim Starten der Brennkraftmaschine und während einer ge­ ringen Drehzahl kann eine gute Aufladung erreicht werden und das Problem des mangelhaften Startens der Brennkraftma­ schine und das Problem bezüglich des Ansaugluftwiderstandes während einer geringen Drehzahl kann gelöst werden. Unter Betriebsbedingungen, in denen die Drehzahl der Brennkraft­ maschine hoch ist, steigt auch die Drehzahl des Laufrades 2 an und wenn der Lader daher derart konstruiert ist, daß der Motorgenerator 110 als Generator arbeiten kann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen bestimmten Wert über­ steigt, kann die Abgasenergie als Elektrizität zurückgewon­ nen werden.

Selbstverständlich kann der Motorgenerator 110 durch einen gewöhnlichen Motor oder eine Riemenscheibe ersetzt werden, die eine Kupplung aufweist und funktionsmäßig mit der Brennkraftmaschine über einen Riemen verbunden ist. Im Fal­ le der Riemenscheibe mit der Kupplung wird das Einrücken der Kupplung während einer geringen Drehzahl oder einer ho­ hen Drehzahl in Abhängigkeit von dem verwendeten System be­ stimmt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Er­ findung werden Lader für die Brennkraftmaschine mit gerin­ gen Kosten erreicht, wobei die im Abgas der Brennkraftma­ schine enthaltene Druckenergie als Druckwellen direkt auf die Ansaugluft wirkt und auf die Strömungsenergie als Dreh­ kraft gewonnen und zum Druckanstieg der Ansaugluft verwen­ det wird. Dadurch (d. h. durch Verwendung beider Funktionen) kann eine gute Aufladung über einen breiten Drehzahlbereich einer geringen Drehzahl bis zu einer relativ hohen Drehzahl erreicht werden.

Fig. 14 ist ein Systemdiagramm, das ein Beispiel eines Brennkraftmaschinen-Ansaug-Abgas-Systems mit einem Wirbel­ strömungslader der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Abgas von einer Brennkraftmaschine 120 passiert einen Abgaskrüm­ mer 126 und einen Abgaskanal 100 und strömt in den Wirbel­ strömungslader 130 zum Antrieb eines Wirbelströmungs­ laufrads ein und wird über einen Katalysator 122 und Aus­ pufftopf 123 nach außen abgegeben. Andererseits passiert die Ansaugluft für den Motor einen Luftfilter 121 und einen Ansaugkanal 101, und strömt in den Lader 130, wird den Druckwellen des Abgases ausgesetzt und erfährt eine Druck­ steigerung durch das Wirbelströmungslaufrad, so daß die An­ saugluft verdichtet wird. Die Ansaugluft nimmt Wärme von dem Hochtemperaturabgas in dem Lader 130 auf und daher ist ein Kühler (Luftkühler) 124 stromaufwärts der Brennkraftma­ schine zur Verringerung der Ansauglufttemperatur vorgese­ hen. Dieser Aufbau entspricht im wesentlichen dem Aufbau eines Brennkraftmaschinen-Ansaug-Abgas-Systems unter Ver­ wendung eines konventionellen Laders. In Fig. 14 ist mit dem Bezugszeichen 125 ein Ansaugkrümmer bezeichnet.

Fig. 15 ist ein Systemdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Brennkraftmaschinen-Ansaug-Abgas-Systems mit einem Wirbelströmungslader gemäß der Erfindung zeigt. Ein Abgas­ system ist dem von Fig. 14 ähnlich, wobei jedoch ein von einem Hauptansaugkanal 127 getrennter Laderansaugkanal 128 am Luftfilter 121 angeordnet und mit dem Wirbelströmungsla­ der 130 verbunden ist und wobei der Druck eines Teils der Ansaugluft erhöht und dem Hauptansaugkanal 127 über einen Abgabekanal 129 und eine Ejektordüse 140 zugeführt wird. Obwohl bei dieser Ausführung die Menge der dem Lader zuge­ führten Ansaugluft verringert wird, kann der Grad des Druckanstiegs größer sein. Der Lader 130 kann ferner eine geringe oder kompakte Größe aufweisen.

Fig. 16 ist ein Systemdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Brennkraftmaschinen-Ansaug-Abgas-Systems mit einem erfindungsgemäßen Wirbelströmungslader zeigt. Bei diesem Aufbau ist die Anwendung eines erfindungsgemäßen Wirbel­ strömungsladers bei einer Brennkraftmaschine mit einem grö­ ßeren Hubraum und einer größeren Leistung effektiver als bei dem Aufbau von Fig. 15. Gasströmungen (durch Pfeile be­ zeichnet) und die Zustände der in Fig. 16 gezeigten Ventile 158 und 159 geben einen Betriebszustand an, in dem eine Brennkraftmaschine in diesem System bei geringer Drehzahl unter einer hohen Last arbeitet. Das Abgas von der Brenn­ kraftmaschine 151 passiert einen Abgaskrümmer 152 und einen Abgaskanal 161 und wird zu einer Turbine 155b eines konven­ tionellen Turboladers 155 zum Antrieb der Turbine 155b ge­ fördert, wodurch ein Radialverdichter 155a über eine Welle 155c angetrieben wird. Da jedoch in diesem Zustand die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl läuft, ist die Strömungsmenge des Abgases und auch die Drehzahl der Turbi­ ne 155b gering und ein Druckanstieg des Turboladers reicht nicht aus. Daher wird das von der Turbine 155b abgegebene Abgas über Rohre 166 und 167 zu dem erfindungsgemäßen Wir­ belströmungslader 150 zu dessen Antrieb gefördert. Zu die­ sem Zeitpunkt ist das Ventil 159 vollständig geschlossen. Das den Wirbelströmungslader 150 antreibende Abgas wird über Rohre 168 und 169, einen Katalysator 142 und einen Auspuff 143 nach außen abgegeben. Andererseits wird die An­ saugluft in einem Ansaugrohr 162 über einen Luftfilter 154 angesaugt und strömt in den Radialverdichter 155a des Tur­ boladers 155 ein. Da jedoch der Druckanstieg der Ansaugluft nicht ausreicht, wie vorstehend erläutert wurde, ist das in einem Rohr 163 vorgesehene Ventil 158 geschlossen, um die Ansaugluft über ein Bypassrohr 164 dem stromaufwärts des Ventils 158 vorgesehenen Wirbelströmungslader 150 zuzufüh­ ren, wodurch der Druck der Ansaugluft weiter erhöht wird. Die Ansaugluft, deren Druck so erhöht wurde und erwärmt ist, wird zu einem Hauptansaugkanal 141 über ein Rohr 165 und eine Ejektordüse 140 geleitet, wird durch einen Kühler 156 abgekühlt und dann der Brennkraftmaschine 151 über ei­ nen Ansaugkrümmer 153 zugeführt.

Fig. 17 zeigt einen Zustand des vorgenannten Systems, bei dem die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl unter ei­ ner geringen Last läuft, so daß die Aufladung nicht beson­ ders erforderlich ist. Die Ventile 158 und 159 sind voll­ ständig geöffnet um so den Strömungswiderstand auf ein Mi­ nimum zu beschränken. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wirbel­ strömungslader kaum betätigt.

Fig. 18 zeigt einen Zustand des vorgenannten Systems, bei dem die Brennkraftmaschine mit einer mittleren oder hohen Drehzahl unter einer mittleren oder hohen Last betätigt wird, so daß die Aufladung besonders erforderlich ist. Die Öffnung jedes der Ventile 158 und 159 ist auf einen mittle­ ren Wert eingestellt, wodurch zunächst solche Bedingungen geschaffen werden, daß der konventionelle Turbolader 155 effektiv arbeiten kann. Gleichzeitig weist das vom Turbola­ der 155 abgegebene Abgas noch eine Restenergie auf und durch geeignete Einstellung des Öffnungsgrades des Ventils 159 kann das Abgas zu dem Wirbelströmungslader 150 zu des­ sen Betätigung umgeleitet werden. Gleichzeitig übt die von dem Wirbelströmungslader zu dem Hauptansaugkanal 141 über die Ejektordüse 140 geleitete Ansaugluft einen Induktions­ effekt auf die gesamte Ansaugluft aus, so daß die absolute Strömungsrate der Ansaugluft im Vergleich zum nicht betä­ tigten Zustand des Wirbelströmungsladers erhöht werden kann. Das bedeutet, daß eine effektivere Aufladung erreicht wird.

Obwohl dies in der Zeichnung wegen der komplizierten Rohr­ führung nicht gezeigt ist, kann ein System vorgeschlagen werden, bei dem der Wirbelströmungslader der Erfindung par­ allel zu einem konventionellen Turbolader eingesetzt werden kann.

Claims (11)

1. Lader für eine Brennkraftmaschine mit einem scheibenförmigen Laufrad (2), an dessen Außenum­ fang mehrere Schaufeln (2a, 2b) angeordnet sind, und einem Gehäuse (1), in dem das Laufrad (2) drehbar ange­ ordnet ist, wobei das Gehäuse (1) einen ringförmigen Fluidkanal (6a, 6b, 9a, 9b) um die mehreren Schaufeln (2a, 2b) bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Fluidkanal (6a, 6b, 9a, 9b) ein erstes Trennele­ ment (3) und ein zweites Trennelement (4) zur Trennung des Fluidkanals in einen ersten Fluidkanal (6a, 6b) und einen zweiten Fluidkanal (9a, 9b) angeordnet sind,
ein Abgaseinlaß (5) zur Einleitung des Brennkraftma­ schinenabgases in dem an das erste Trennelement (3) an­ grenzenden Teil des ersten Fluidkanals (6a, 6b) vorge­ sehen ist, ein Abgasauslaß (7) in dem an das zweite Trennelement (4) angrenzenden Teil des ersten Fluidka­ nals (6a, 6b) vorgesehen ist, ein Ansauglufteinlaß (8) zum Ansaugen der Luft in dem Teil des zweiten Fluidka­ nals (9a, 9b) auf der anderen Seite des zweiten Tren­ nelements (4) vom Abgasauslaß (7) her gesehen vorgese­ hen ist, und
ein Ansaugluftauslaß (10) in dem Teil des zweiten Fluidkanals (9a, 9b) auf der anderen Seite des ersten Trennelements (3) von dem Abgaseinlaß (5) her gesehen vorgesehen ist.

2. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt (24a, 24b) zum Durchlaß von Druckwellen des Abga­ ses zwischen mindestens einem der ersten und zweiten Trennelemente (3, 4) und Enden der Schaufeln (2a, 2b) des Laufrads (2) ausgebildet ist.

3. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Breite des ersten Trennelements (3) sowie eine Breite des zweiten Trennelements (4) geringer als der Abstand der Schaufeln (2a, 2b) des Laufrads (2) ist.

4. Lader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Laufrad (2) mehrere an dessen gegen­ überliegenden Seiten am Außenumfang ausgebildete Schau­ feln (2a, 2b) aufweist, wobei die Schaufeln an der ei­ nen Seite gegenüber den Schaufeln auf der anderen Seite versetzt sind.

5. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaseinlaß (5) und/oder der Ansauglufteinlaß (8) der­ art ausgebildet sind, daß eine Strömung des Abgases durch den Abgaseinlaß (5) oder eine Strömung der Luft durch den Ansauglufteinlaß (8) im wesentlichen parallel zur Achse des Laufrads (2) ist und daß der Abgasauslaß (7) und/oder der Ansaugluftauslaß (10) derart angeord­ net sind, daß eine Strömung der Luft durch den Abgas­ auslaß (7) oder eine Strömung der Luft durch den An­ saugluftauslaß (10) vom Laufrad (2) radial nach außen gerichtet ist.

6. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gehäusekühleinrichtung (103) an einer äußeren Endfläche des Gehäuses (61) im wesentlichen parallel zum Fluidka­ nal vorgesehen ist.

7. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgaskanal (11) für die Zirkulation des Abgases und ei­ ne Ventileinrichtung (12) zum Öffnen und Schließen des Abgaskanals (11) in einem der ersten und zweiten Tren­ nelemente (3, 4) vorgesehen ist.

8. Lader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein externer Antriebsmechanismus (110) zur Unterstützung der Drehung des Laufrads (2) mit dem Laufrad verbunden ist.

9. Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine mit einem La­ der nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Wirbelströmungslader verdichtete Luft über eine Ejektordüse (140) zu einem stromabwärts gelegenen Teil eines Hauptansaugluftkanals (127) ausgestoßen wird.

10. Brennkraftmaschinenladesystem mit einem Turbolader mit Radiallaufrad, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbola­ der und ein Lader gemäß Anspruch 1 miteinander kombi­ niert verwendet werden.

11. Lader für eine Brennkraftmaschine, bei dem der Druck der Ansaugluft durch die Nutzung des von der Brenn­ kraftmaschine in den Lader strömenden Abgases erhöht und diese Ansaugluft der Brennkraftmaschine zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Laufrad (2) mit mehreren Schaufeln (2a, 2b) an des­ sen Außenumfang in einem Gehäuse (1) angeordnet ist,
ein ringförmiger Fluidkanal (6a, 6b, 9a, 9b) um die mehreren Schaufeln ausgebildet ist,
ein erstes Trennelement (3) und ein zweites Trennele­ ment (4) in dem Fluidkanal zur Trennung des Fluidkanals einen Abgaskanal (6) und einen Ansaugluftkanal (9) angeordnet sind,
ein Strömungsmaschinenaufbau für die Einströmung des Abgases in den Abgaskanal und die Ausströmung des Abga­ ses aus dem Abgaskanal und für die Einströmung der An­ saugluft in den Ansaugluftkanal sowie die Ausströmung aus dem Ansaugluftkanal vorgesehen ist, wobei die Druckenergie des Abgases in dem Abgaskanal als Druck­ wellen auf die Ansaugluft in dem Ansaugluftkanal wirkt und auch die Strömungsenergie des Abgases als Drehkraft zur Drehung des Laufrades wiedergewonnen wird, wodurch der Druck der Ansaugluft erhöht wird.