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DE3318094A1 - Verfahren zur einbringung der ladeluft in den zylinder eines verbrennungsmotors und motor zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur einbringung der ladeluft in den zylinder eines verbrennungsmotors und motor zur durchfuehrung des verfahrens

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Publication number
DE3318094A1
DE3318094A1 DE19833318094 DE3318094A DE3318094A1 DE 3318094 A1 DE3318094 A1 DE 3318094A1 DE 19833318094 DE19833318094 DE 19833318094 DE 3318094 A DE3318094 A DE 3318094A DE 3318094 A1 DE3318094 A1 DE 3318094A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
cylinder
engine
piston
charge air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833318094
Other languages
English (en)
Inventor
Oskar Dr.-Ing. 8035 Gauting Schatz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
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Priority to US06/609,927 priority patent/US4643156A/en
Priority to JP59097675A priority patent/JPS6035119A/ja
Priority to BR8402353A priority patent/BR8402353A/pt
Priority to ES532555A priority patent/ES532555A0/es
Priority to BR8402351A priority patent/BR8402351A/pt
Priority to ES532554A priority patent/ES532554A0/es
Priority to PCT/DE1984/000111 priority patent/WO1984004564A1/de
Priority to EP84105707A priority patent/EP0126463A1/de
Priority to DE8484105712T priority patent/DE3475546D1/de
Priority to EP84105709A priority patent/EP0126465B1/de
Priority to BR8406900A priority patent/BR8406900A/pt
Priority to DE8484105709T priority patent/DE3477035D1/de
Priority to EP84105712A priority patent/EP0126467B1/de
Publication of DE3318094A1 publication Critical patent/DE3318094A1/de
Priority to ES540836A priority patent/ES8606599A1/es
Priority to US06/856,797 priority patent/US4680932A/en
Priority to US06/874,116 priority patent/US4709683A/en
Priority to US07/008,153 priority patent/US4759188A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0481Intake air cooling by means others than heat exchangers, e.g. by rotating drum regenerators, cooling by expansion or by electrical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • F01L1/024Belt drive
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H7/0848Means for varying tension of belts, ropes or chains  with means for impeding reverse motion
    • F16H2007/0859Check valves
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Description

Verfahren zur Einbringung der Ladeluft in den Zylinder eines Verbrennungsmotors und Motor zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung der Ladeluft in den Zylinder eines Verbrennungsmotors, bei dem Ladeluft vom Kolben des Motors angesaugt wird, und einen Motor zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, Verbrennungsmotoren zur Leistungssteigerung aufzuladen, d.h. den Ladung senddruck beim Schließen des Einlaßventils gegenüber dem atmosphärischen Druck anzuheben.
Bei den angewandten Verfahren zur Aufladung von Verbrennungsmotoren wird die unter dem Druck Pl stehende atmosphärische Luft auf den gewünschten Ladedruck P 2 verdichtet und gleichzeitig oder anschließend in einen Puffer ausgeschoben. Von da strömt die verdichtete Luft beim Öffnen des Einlaßventils eines Motorzylinders . in diesen Zylinder ein, wobei ein Teil der
Energie entsprechend der Druckdifferenz zwischen Ladeluft und Atmosphäre an den Kolben abgegeben wird. Etwa beim Erreichen des unteren Totpunkts schließt das Einlaßventil, wodurch die Beladung des Zylinders beendet wird. Der Gesamtdruck der Ladeluft, der sich aus statischem und dynamischem Druck und Verlustanteil zusammensetzt, ist hierbei im wesentlichen zeitlich und örtlich konstant.
Wie sich theoretisch zeigen läßt, ist die Arbeit zum Ausschieben der verdichteten Ladeluft um ein Mehrfaches höher als die Arbeit, die erforderlich ist, um die Ladeluft auf den Verdichtung senddruck P2 zu bringen,, Deshalb muß das Ladegerät ein Mehrfaches an Arbeit aufbringen als zur Verdichtung allein erforderlich ist. Außerdem ist der AusSchiebevorgang mit Verlusten behaftet, die einerseits die Arbeit weiter erhöhen und andererseits zur Temperaturerhöhung der Ladeluft beitragen« Dies macht insbesondere bei Ottomotoren die Verwendung von Ladeluftkühlern erforderlich und führt zu hohen Antriebsleistungen für die Ladegeräte.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Antriebsleistung des Laders und die Temperaturerhöhung bei der Verdichtung möglichst auf das theoretische Minimum zu reduzieren, also die AusSchiebearbeit für die bereits verdichtete Luft zu vermeiden bzw. zu reduzieren,,
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Kolben einen Teil der Ladeluft ansaugt und zusätzliche Luft in den Zylinder eingebracht wird, bis der gewünschte Ladedruck erreicht ist.
Bei diesem Verfahren wird der Verdichtungsenddruck P2 erst im Bereich des unteren Totpunkts erreicht, so daß sich ein geringerer Arbeitsbedarf ergibt als bei den bekannten Verfahren, bei welchen bereits beim Öffnen des Einlaßventils die Luft mit dem Druck P2 in den Zylinder einströmt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß bei Einlaßbeginn die Ladeluft unter atmosphärischem Druck in den Zylinder einströmt und bis zum Einlaßende allmählich auf den gewünschten Ladedruck gebracht wird. 5
Die Ladearbeit läßt sich noch weiter senken, wenn nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die zusätzlich zur angesaugten Luft in den Zylinder einzubringende Luft während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub in den Zylinder eingebracht wird0 Dabei kann der Einlaß für die Ladeluft gegebenenfalls auch erst nach dem Durchlaufen des unteren Totpunkts geschlossen werden. Die zusätzlich zur angesaugten Luft in den Zylinder einzubringende Luft kann verdichtet und in einen Pufferraum verbracht werden, von wo sie während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saugzum Verdichtungshub in den Zylinder eingebracht wird. Als Pufferraum kann beispielsweise das Leitungsvolumen zwischen Lader und Lufteinlaß in den Zylinder dienen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Erfindung einen Verbrennungsmotor, der mindestens einen in einem einen Lufteinlaß aufweisenden Zylinder beweglichen Kolben und einen Verdrängungslader umfaßt, der förderseitig mit dem Lufteinlaß des Motors verbunden ist, wobei die Erfindung darin besteht, daß das Hubvolumen des Verdrängerladers gerade so groß ist, daß der Luftbedarf eines einzigen MotorZylinders für ein einziges Arbeitsspiel gerade gedeckt wird und daß eine Synchronisation von Verdrängerlader und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß der Lader die Luft dann
verdichtet und in Richtung auf den Lufteinlaß ausschiebt, wenn der Motorkolben den Saughub durchführt.
Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß das Hubvolumen des Verdrängerladers der im Zylinder zusätzlich zu der vom Kolben angesaugten Ladeluftmenge zur Verdichtung der Ladeluft gewünschten Luftmenge entspricht und daß eine Synchronisation von Verdrängerlader und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß der Verdrängerlader während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub die zusätzliche Luftmenge in den Motorzylinder einschiebt.
Noch eine andere Ausführungsform geht von einem Verbrennungsmotor aus, der mindestens einen in einem einen Lufteinlaß aufweisenden Zylinder beweglichen Kolben und einen Lader umfaßt, der forderseitig mit dem Lufteinlaß verbunden ist, wobei die Erfindung darin besteht, daß der Lader über ein getaktetes Ventil mit dem Lufteinlaß verbunden ist, dessen Takt so bemessen ist und wobei eine Synchronisation von Ventil und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß das Ventil die verdichtete Luft während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub abgibt, wobei zweckmäßigerweise das Ventil stromauf vom Lufteinlaß und stromab von einer in ihr angeordneten Rückschlagklappe an eine Ansaugleitung angeschlossen ist.
Anhand der nun folgenden Beschreibung in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung
näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 sche.matisch einen Viertaktmotor, bei welchem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei Zylinder mit einem Lader verbunden sind,
Fig. 2 schematisch deri Zylinder einer anderen, mit einer Ladervorrichtung versehenen Motorbauart, Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm eines konventionellen
Ladeverfahrens,
Fig. 4 ein Arbeitsdiagramm einer ersten Variante des
erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 5 ein Arbeitsdiagramm einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zum besseren Verständnis wird zunächst die Wirkungsweise der Erfindung anhand der Fig. 3 bis 5 erläutert. In diesen Diagrammen ist auf der Abzisse jeweils das Volumen der Laderkammer aufgetragen, wobei bei allen Beispielen der Luftbedarf 1,5 Liter beträgt und ein Volumen des zu ladenden Verbrennungsraums von 1 Liter zugrunde gelegt wird. Auf der Ordinate ist der Druck aufgetragen, wobei der Druck Pl den Atmosphärendruck und der Druck P 2 den Ladungsenddruck bezeichnet.
Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt das herkömmliche Ladeverfahren, bei welchem verdichtete Ladeluft aus dem Lader in den Motorzylinder gedrückt wird. Das mittlere Diagramm B zeigt eine erste Variante des vorstehend erwähnten, energiesparenden Verfahrens,
bei welchem die Ladeluft vom Motorzylinder mit atmosphärischem Druck angesaugt und parallel dazu aus der Ladeluftkammer 24. des Laders Luft in den Motorzylinder ausgeschoben wird, weshalb dieses Verfahren als ''Parallelladung" bezeichnet wird. Das Diagramm in Fig, 5 zeigt ein demgegenüber noch verbessertes Verfahren, bei welchem der Energiebedarf noch weiter gesenkt ist und bei dem der Motorzylinder unter Atmosphärendruck stehende Luft ansaugt, ohne daß zunächst Ladeluft aus der Ladeluftkammer 24 in den Motorzylinder geschoben wird. Erst wenn sich' der Kolben im Motorzylinder im Bereich seines unteren Totpunkts befindet, d.h. kurz vor dem Einlaßschluß, wird aus der Ladeluftkammer 24 Ladeluft in den Motorzylinder ausgeschoben, um die noch unter Atmosphärendruck stehende, angesaugte Luft auf den gewünschten Ladungsenddruck zu bringen.
In den Diagrammen nach den Fig. 3, 4. und 5 wird eine gewünschte Verdichtung von 1,5 h 1 zugrunde gelegt. Auf der Abszisse ist der Hub der Trennwand 20 zwischen dem unteren Totpunkt, d.h. dem Umkehrpunkt bei maximal erforderlichem Volumen der Ladeluftkammer 24., als UT bezeichnet, und dem oberen Totpunkt, d.h. dem Umkehrpunkt bei minimalem Volumen der Ladeluftkammer 24., als OT bezeichnet, gezeigt. Auf der Ordinate ist der Druck aufgetragen, wobei im Bereich der Abszisse der Atmosphärendruck Pl angenommen ist. Der Ladungsenddruck ist mit P2 bezeichnet. 30
Bei Figur 4 findet der Verdichtunghub des Laders
während der gesamten Dauer des Ansaughubs des Motorkolbens statt. Beim im Diagramm A gezeigten herkömmlichen Verfahren wird während des ersten Drittels des Verdichtungshubs 'des Laders zunächst die Ladeluft auf den gewünschten Ladungsenddruck verdichtet und während der folgenden beiden Hubdrittel wird die verdichtete Luft in den zwischen Lader und Motorzylinder liegenden Puffer ausgeschoben. Von da strömt die sich auf dem Druckniveau P2 befindliche Luft beim öffnen des Einlaßventils in den Motorzylinder.
Bei Figur 3 besteht keine direkte zeitliche Beziehung zwischen dem Verdichtungshub des Laders und dem Ansaughub des Motorkolbens, weil die Luft ihren Ladedruck beliebig lang vor Beginn des Ansaughubs des Motorkolbens erreicht. Man erkennt einen relativ kleinen Anteil Al der aufzubringenden Arbeit, der die Verdichtungsarbeit darstellt, und einen demgegenüber wesentlich größeren Arbeitsanteil A2, der die Arbeit zum Ausschieben der verdichteten Luft aus dem Lader in den Puffer darstellt. Als Puffer wirkt dabei das Luftverteilungssystem, das üblicherweise ein Fassungsvermögen von mehreren Hubvolumina eines Motorzylinders bzw. eines Laderzylinders hat.
Bei der Parallel ladung gemäß Figur 4 ist das vom Lader geförderte Luftvolumen gleich groß wie bei der konventionellen Aufladung, jedoch wird der Ladungsenddruck erst am Ende des Verdichtungshubs einer Ladeluftkammer erreicht, was zeitlich mit dem Einlaßende des
entsprechenden Motorzylinjiers zusammenfällt. Der Arbeitsaufwand ist wesentlich geringer, der Anteil an eingesparter Arbeit ist mit El gekennzeichnet.
§5 Bei der direkten "Nachladung" gemäß Figur 5, die so bezeichnet ist, weil erst nach der zum größeren Teil bereits vollzogenen Füllung des Motorzylinders Luft aus einer Ladeluftkammer durch die Trennwand bzw. den Laderkolben nachgeschoben wird, ist der Hubraum einer Ladeluftkammer auf ein Drittel des Ansaugluftvolumens einer Füllung eines Motorzylinders reduziert. Während des Verdichtungshubs des Laders findet die im Diagramm A mit Al gekennzeichnete Verdichtungsarbeit statt, die den Druck im Motorzylinder auf den Ladungsenddruck bringt.
Der Anteil an gegenüber dem konventionellen Verfahren eingesparter Arbeit ist mit E2 bezeichnet. Bei dieser Betriebsweise liegen die Antriebsleistungen für die Ladevorrichtung - wie theoretisch nachweisbar ist - bei etwa 20 % der Antriebsleistung, welche erforderlich ist, wenn die Ladeluft zuerst verdichtet und in den Puffer ausgeschoben wird und dann in den Zylinder einströmt.
Bei manchen Motoren besteht aus räumlichen Gründen und/ oder wegen der zeitlichen Aufeinanderfolge der Ventilbewegungen keine Möglichkeit, die vorstehend erläuterte Betriebsweise direkt anzuwenden, d.h. die aus dem Auslaßventil des einen Zylinders austretende Abgasdruckwelle unmittelbar zum Einschieben der Ladeluft in einen anderen Zylinder einzusetzen. Dann ist es vorteilhaft, zwischen
dem Abgasauslaß des Motorzylinders und der Laderkammer einen Abgaspuffer anzuordnen, wobei dann allerdings die taktweise Beaufschlagung der Laderkammer mit Abgas gesteuert werden muß, d.h. der Laderkammer werden jeweils entsprechend der gewünschten Hubzahl und dem Energiebedarf des Verdichters Abgasmengen aus dem Abgaspuffer zugeführt. Auch hier ist eine - direkte - zeitliche Zuordnung des Verdichtungshubs einer Ladeluftkammer zum Ansaughub des entsprechenden Motorzylinders möglich. Es ist aber auch denkbar, zwischen Lader und Motor einen Luftpuffer vorzusehen, wodurch ein dem konventionellen ähnliches Auf ^.adesystem entsteht.
Je nach Anforderung kann zur Abgas steuerung die Abgasseite der Laderkammer 18 mit einem Einlaß- und/oder einem Auslaßventil versehen sein. Die Steuerung auf der Abgasseite der Laderkammer 18 kann auch elektronisch erfolgen, wobei dem Fachmann die dafür anzuwendenden Mittel zur elektronischen Berücksichtigung von Motor-, Lader- und anderen Betriebsdaten zur Optimierung des Laderbetriebs bekannt sind, einschließlich Klopfregelung bei Ottomotoren, und dehalb hier nicht weiter erläutert werden. Diese Optimierung kann außerdem so ausgelegt werden, daß der durch die Ladevorrichtung bewirkte Rückstau der Abgase optimiert wird. Die elektronische Regelung kann sowohl den Wirkungsgrad und das Verhalten des Antriebssystems als auch die Kosten vorteilhaft verändern.
Abhängig von der Motorbauart und insbesondere auch von der Höchstdrehzahl des Motors kann es vorteilhaft
sein, einen Lader mit mehreren Zylinderpaaren eines Viertaktmotors zu verbinden, bzw. mit mehreren Zylindern eines Zweitaktmotors. Insbesondere bei Vielzylindermotoren wird man die Abgase mehrerer Motorzylinder in einen gemeinsamen Abgassammler einleiten, der dann gleichzeitig als Druckausgleichsbehälter und Puffer dient. Dabei kann es bei großen Motoren kostengünstig sein, mehrere Laderkammern 18 aus einem Abgassammler zu versorgen. Besonders vorteilhaft ist aber, daß es auf diese Weise möglich ist, die oben beschriebene vorteilhafte Betriebsweise der direkten bzw. individuellen Parallel- oder Nachladung der einzelnen Motorzylinder von Motoren beliebiger Konstruktion und Zylinderzahl einzusetzen.
Für die Durchführung der direkten bzw. individuellen Parallel- oder Nachladung der einzelnen Motorzylinder ist die Ankunft der die Ladeluft verdichtenden Abgasmasse in der Laderkammer 18 zeitlich auf das Öffnen des Einlaßventils 14b in dem zu ladenden Zylinder 10b abzustimmen.
Sofern dabei die Laderkammer 18 direkt durch das Auslaßventil 16a des Zylinders 10a gesteuert mit Abgasenergie versorgt wird, muß selbstverständlich auch der vom Abgas zwischen Auslaßventil und Laderkammer zurückzulegende Weg berücksichtigt werden, wenn die Verhältnisse weniger ideal sind, als dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Viertaktmotor angedeutet durch zwei Zylinder 10a und 10ba Diese Zylinder besitzen jeweils einen Lufteinlaß 14a bzw. 14b und einen
Abgasauslaß 16a bzw. 16b. Zwischen den beiden Zylindern 10a und 10b befindet sich ein Abgaslader 12, in welchem eine Laderkammer 18 durch eine Trennwand 20 in Form eines Kolbens in eine Abgaskammer 22 und eine Ladeluftkammer 24 unterteilt wird. Die Abgaskammer ist mit einem Abgaseinlaß 26 und einem Abgasauslaß 28 versehen, wobei der Abgaseinlaß 26 mit dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a verbunden ist, während der Abgasauslaß 28 der Abgaskammer 22 mit dem Auspuffsystem des Motors verbunden ist. Die Ladeluftkammer 24 besitzt einen Ladelufteinlaß 30, in dem eine Rückschlagklappe angeordnet ist, und einen Ladeluftauslaß 32, der mit dem Lufteinlaß 14b des Zylinders 10b verbunden ist.
Für das Verfahren der "Parallelladung11 ist das Fördervolumen des Laders 12 so groß, daß gerade der Luftbedarf des Zylinders 10b für ein Arbeitsspiel gedeckt wird.
Durch Bewegung des Kolbens 11b im Zylinder 10b vom oberen zum unteren Totpunkt wird bei geöffnetem Lufteinlaß 14b Luft über den Lufteinlaß 30 des Laders 12 angesaugt. Durch entsprechend abgestimmte Anordnung wird zu Beginn des Saughubs des Kolbens 11b, d.h. bei Öffnung des Lufteinlasses 14b des Zylinders 10b die Trennwand 20 von einem Druckstoß aus dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a erreicht und in Fig. 1 nach rechts geschoben, so daß der Lufteinlaß 30 durch die ihm zugeordnete Rückschlagklappe sofort geschlossen und der gesamte Luftbedarf des Zylinders 10b aus der Ladeluftkammer 24 des Laders 12 gedeckt wird, wobei die Bewegung der Trennwand 20 den Druck der Ladeluft bis zum Ende des Vorgangs auf P2
anhebt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Der sich aufbauende Gegendruck schiebt schließlich die Trennwand 20 wieder zurück, wodurch das Abgas aus der Abgaskammer 22 über den Abgasauslaß 28 in das Auspuffsystem ausgeschoben wird. Zugleich wird in die Ladeluftkammer 24 wieder Luft über den Ladelufteinlaß 30 eingesaugt, wobei sich die zugeordnete Rückschlagklappe öffnet.
Bei der "Nachladung" wird der Abgasimpuls aus dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a zeitlich so abgestimmt, daß er die Trennwand 20 erst erreicht, wenn der Kolben 11b sich im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Ansaug- zum Verdichtungshub befindet. Der Kolben 11b " saugt somit bis zu diesem Zeitpunkt Ladeluft unter Atmopsphärendruck Pl über den Ladelufteinlaß 30, die Ladeluftkammer 24 und den Ladeluftauslaß 32 an. Wenn schließlich die Trennwand 20 nach rechts (Fig. 1) bewegt wird, schließt die Rückschlagklappe den Ladelufteinlaß 30 und der Druck im Zylinder 10b wird vom Druck Pl auf den Druck P2 angehoben, wobei sich dies während eines relativ kleinen Kurbelwinkels des Kolbens 11b abspielt, wie Fig. 5 zeigt.
Die Fig. 2 zeigt eine Variante zur "Nachladung"«, wobei nur der dem Zylinder 10b entsprechende Zylinder 34 gezeigt ist. Dieser saugt bei der Abwärtsbewegung seines Kolbens 35 aus der Ansaugleitung 36 Luft mit Atmosphären-,druck an, bis der Kolben in den Bereich des unteren Totpunkts gelangt. Der Abgaslader 42 ist über eine Verzweigung 38 an die Ansaugleitung 36 angeschlossen, von der Verzweigung jedoch durch ein getaktetes Ventil 40 getrennt, das zunächst geschlossen ist.
Wenn der Kolben 35 den Bereich des unteren Totpunkts erreicht hat, wird das Ventil 40 so lange geöffnet, bis der Druck der Luft im Zylinder 34 auf P2 angehoben ist. Eine Rückschlagklappe 44.stromauf von der Verzeigung 38 in der Ansaugleitung 36 verhindert das Entweichen der durch den Lader 42 verdichteten Luft durch die Ansaugleitung 36. Zwischen Abgaslader 42 und Ventil 40 kann ein Ladeluftpuffer bzw. -sammler 46 angeordnet werden.

Claims (8)

  1. PATENTANWALT
    PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE CORNELIUSSTR. 42. D-8OOO MÜNCHEN 5 · TEL. 089/201 48 67 · TELEX 5 28425
    3285-86
    Dr.-Ing» Oskar Schatz Waldpromenade 16 8035 Gauting
    Verfahren zur Einbringung der Ladeluft in den Zylinder eines Verbrennungsmotors und Motor zur Durchführung des Verfahrens,
    Ansprüche:
    /lJ Verfahren zur Einbringung der Ladeluft in den Zylinder eines Verbrennungsmotors, bei dem Ladeluft vom Kolben des Motors angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen Teil der Ladeluft ansaugt und zusätzliche Luft in den Zylinder eingebracht wird, bis der gewünschte Ladedruck erreicht ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einlaßbeginn die Ladeluft unter atmosphärischem Druck in den Zylinder einströmt und bis zum Einlaßende allmählich auf den gewünschten Ladedruck gebracht wird.
    POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 980 4S-SDS {BLZ 700 1 OO βθ)
    DEUTSCHE BANK MÜNCHEN, PRO M E NAD E PLATZ. KONTO-NR.10/80604CBLZ7007001O) TtlEKBiUMF/MRlES LAWCLAIMS MUENCHEN
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zur angesaugten Luft in den Zylinder einzubringende Luft während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saugzum Verdichtungshub in den Zylinder eingebracht wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zur angesaugten Luft in den Zylinder einzubringende Luft verdichtet und in einen Pufferraum verbracht wird, von wo sie während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub in den Zylinder eingebracht wird.
  5. 5. Verbrennungsmotor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, der mindestens einen in einem einen Lufteinlaß aufweisenden Zylinder beweglichen Kolben und einem mindestens eine Laderkammer aufweisenden Verdrängerlader umfaßt, der forderseitig mit dem Lufteinlaß des Motors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen einer Laderkammer (18) gerade so groß ist, daß es den maximalen Luftbedarf eines einzigen Motorzylinders (10b) für ein einziges Arbeitsspiel gerade deckt und daß eine Synchronisation von Verdrängerlader (12) und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß der Verdrängerlader die Luft dann verdichtet und in Richtung auf den Lufteinläß (14b) ausschiebt, wenn der Motorkolben den Saughub durchführt.
  6. 6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des Verdrängerladers (12) der im Motorzylinder (10b) zusätzlich zu der vom Kolben angesaugten Ladeluftmenge zur Verdichtung der Ladeluft gewünschten Luftmenge entspricht und daß eine Synchronisation von Verdrängerlader und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß der Verdrängerlader (12) während der Motorkolbenbewegung im Bereich des unteren Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub die zusätzliche Luftmenge in den Motorzylinder (lOb) einschiebt.
  7. 7. Verbrennungsmotor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, mit mindestens einem in einem einen Lufteinlaß aufweisenden Zylinder beweglichen Kolben und einem Lader, der forderseitig mit dem Lufteinlaß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader (42) über ein getaktetes Ventil (40) mit dem Lufteinlaß (14) verbunden ist, dessen Takt so bemessen ist und wobei eine Synchronisation von Ventil und Motorkolbenbewegung derart abgestimmt ist, daß das Ventil (40) die verdichtete Luft während der Kolbenbewegung im Bereich des unteren t Totpunkts beim Übergang vom Saug- zum Verdichtungshub abgibt.
  8. 8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) stromauf vom Lufteinlaß (14) und stromab von einer in ihr angeordneten Rückschlagklappe (44) in einer Ansaugleitung (36) angeschlossen ist.
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