CH133564A - Verbrennungskraftmaschine mit mittelst Abgasturbine angetriebenem Aufladegebläse. - Google Patents

Description

      Verbrennungskraiftmaschine    mit mittelst Abgasturbine angetriebenem     Aufladegebläse.       Die Erfindung bezieht sich auf Verbren  nungskraftmaschinen mit mittelst Abgastur  bine angetriebenem     Au$adegeblä@e.    Gemäss  der Erfindung ist eine Druckluftpumpe ange  ordnet, deren Druckluft neben den Abgasen  der     Verbrennungskraftmaschine    zum Antrieb  des     Auf3adegebläses    verwendet wird.

   Diese  Druckluftpumpe kann mit der     Verbrennungs-          kraftmaschine    gekuppelt sein und nur diese  Druckluft liefern, oder gleichzeitig noch Druck  luft zum Anlassen oder bei Verbrennungskraft  maschinen, bei denen der     Brennstoff    mittelst  Druckluft eingeblasen wird, Druckluft für       Brennstoffeinblaaezwecke    liefern. Die Druck  luft kann vor der Turbine in die Abgaslei  tung oder bei mehrstufigen Abgasturbinen  in irgend eine Stufe der Abgasturbine ein  geführt werden. Sie kann aber auch durch  besondere Düsen in dieselbe eingeführt werden.

    Diese Düsen und die Düsen für die Abgase  können auf verschiedenen Seiten eines Tur  binenrades angeordnet sein, so dass die Druck  luft und die Abgase bei ihrem Austritt aus  diesen Düsen das Turbinenrad in entgegen  gesetzter Richtung durchströmen. Nachher    kann diese Druckluft mit den Abgasen vor  der Turbine gemischt werden und nochmals  durch das Turbinenrad strömen. Besitzt die  Turbine in einem Eintrittsgehäuse mehrere  Kammern für die Abgase, so sind die Druck  luftdüsen zweckmässig gegenüber den     Zwi-          schenwäuden    der Kammer angeordnet, so dass  die Druckluft gleichmässig auf diese Kammern  verteilt wird.

   Es könnte aber auch für diese  Druckluft eine besondere Turbine auf der  Achse des     Abgasturbogebläses    angeordnet,  oder es könnte am Rotor des Gebläses eine  für sie ausgebildete     Turbinenschaufelung    an  gebracht sein. Diese Druckluft kann nun auf  den Druck der Abgase vor der Turbine ver  dichtet werden, oder auf einen höheren Druck,  damit mit einer kleinen Druckluftpumpe eine  genügend grosse Leistung der Druckluft an  der Welle des     Abgasturbogebläses    erreicht  wird. Die Druckluft kann auch durch die in  die oder aus der Turbine strömenden Abgase  erwärmt werden.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige  Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen  standes dargestellt..           Fig.    1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel;       Fig.    2 und 3 zeigen je ein. anderes Aus  führungsbeispiel;       Fig.    4-6 zeigen     Einführungen    der Druck  luft in die Abgasturbine.  



  In     Fig.    1 ist 1 eine     Vierzylinder-Verbren-          nungskraftmaschine    mit den Verbrennungs  zylindern 2-5, dem Schwungrad 6 und dem  Wellenende 7, von welchem aus die     .Kraft     nach aussen übertragen wird. Zur Maschinen  anlage gehört noch eine Abgasturbine 8,  welche ein     Aufladegebläse    9 antreibt. Die       Aufladeluft    wird durch die Leitung 10 von  diesem Gebläse     angeaaugt    und gelangt durch  die Leitung 11 zu den vier Verbrennungs  zylindern. Die Abgase dieser Zylinder ver  lassen dieselben durch die Leitungen 12, 13,  14     bezw.    15 und gelangen von dort durch  die Leitung 16 zur Turbine B.

   Sie verlassen  dieselbe durch die Leitung 17. Die Welle  der     Verbrennungskraftmaschine    1 treibt     mit-          telst    der Kurbel 20 die     Schubatange    21 mit  dem Kolben 18 der einstufigen Pumpe 19 an.  Diese Pumpe saugt Luft durch die Leitung  25 und das Ventil 22 an und fördert sie  durch das Ventil 23 in die Leitung 24. Die  Leitung 24 führt diese Druckluft zum Ge  häuse der Turbine 3. wo sie beim Antrieb  des Gebläses 9 hilft dort dieselbe     mittreiben.     



  In     Fig.    2 ist ein Ausführungsbeispiel mit  einer zweistufigen Druckluftpumpe gezeichnet.  19 ist die     Niederdruckstufe,    26 die Hoch  druckstufe. 18 ist der Stufenkolben: Die Luft  wird durch das Ventil 27 in den Nieder  druckzylinder 19 eingesaugt und gelangt durch  das Druckventil 28 in verdichtetem Zustand  aus demselben in die Leitungen 24     bezw.    31.  Die Leitung 24 führt durch einen     Vorwärmer     35, welcher in der Ableitung 17 der Turbine  angeordnet ist und von dort zur Turbine B.  Die Leitung 31 führt hingegen die Luft zu  der Hochdruckstufe der     Druckluftpumpe    mit  dem     Einlassventil    29 und dem Druckventil  30.

   Die in der Hochdruckstufe verdichtete  Luft gelangt durch die Leitung 32 an ihre  Verwendungsstelle, zum Beispiel zu den An-         lassventilen    33 und 34, welche an den Ver  brennungszylindern angeordnet sind.  



  In     Fig.    3 ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes mit einer dreistufigen  Druckluftpumpe 19 dargestellt. Ein Teil der  Druckluft der     Niederdruckstufe    wird durch  die Leitung 24 und einen     Vorwärmer    35 zur  Turbine 8 geführt. Dieser     Vorwärmer    35 ist  in der Zuleitung 16 zur Abgasturbine ange  ordnet und die vorverdichtete Druckluft strömt  nach der Erwärmung in diese Leitung aus  und mischt sich mit den dort strömenden  Abgasen.  



       Fig.    4 zeigt einen Schnitt durch eine  Turbine B. Die Druckluft gelangt durch die  Leitung 24 und die Düsen 39 auf das ein  stufige Turbinenrad 36, während die Abgase  der     Verbrennungskraftmaschine    aus der Lei  tung 16 ins Gehäuse 39 treten und durch  die Düsen 40 auf das Turbinenrad 36 ge  langen.  



  Nach     Fig.    5 und 6 besitzt die Turbine  wieder ein einstufiges Turbinenrad 36. Die  Düsen 39 für die Druckluft und die Düsen  40 für die Abgase sind auf verschiedenen  Seiten des Turbinenrades angeordnet, so dass  die Druckluft und die Abgase das Turbinen  rad 36 in entgegengesetzter Richtung durch  strömen. Die aus dem Turbinenrad austretende  Druckluft wird durch den Kanal 41 aufge  fangen und gelangt von dort in den Raum  vor den Düsen 40, durch welche diese Luft  nochmals     wit    den Abgasen durch das Tur  binenrad 36 strömt.  



  Für die Druckluft könnte auch eine be  sondere Turbine auf der Welle des Abgas  turbogebläses vorgesehen, oder es könnte am  Rotor- des     Aufiadegebläses    noch ein Turbinen  rad angeordnet sein.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Verbrennungskraftmaschine mit mittelst Abgasturbine angetriebenem Aufladegebläse, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluft pumpe angeordnet ist, deren Druckluft neben den Abgasen zum Antrieb des Aufladegebläses verwendet wird. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet., dass die Druckluftpumpe mit der Verbren nungskraftmaschine gekuppelt ist.

   2. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftpumpe neben der Druckluft zum Antrieb des Aufladegebläses noch Druckluft zu Anlasszwecken liefert. 3. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, bei welcher der Brennstoff mittelst Druckluft in den Zylinder ein geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftpumpe neben der Druck duft zum Antrieb des Aufladegebläses noch die Druckluft zum Brennstoffein blasen liefert.

   4. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft vor der Abgasturbine in die Abgasleitung eingeführt wird. 5. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft durch besondere Düsen in die Abgasturbine eingeführt wird.

   6. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft und die Abgase durch besondere Düsen in die Abgasturbine eingeführt werden, die auf verschiedenen Seiten eines Turbinenrades angeordnet sind, so dass die Druckluft und die Ab gase beim Austritt aus diesen Düsen das Turbinenrad in entgegengesetzter Rich tung durchströmen und dass nachher die Druckluft mit den Abgasen vor der Turbine gemischt wird und nochmals durch das Turbinenrad strömt. 7. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Druckluft eine besondere Turbine auf der Welle des- Abgasturbogebläses angeordnet ist.

   B. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Druckluft am Rotor des Gebläses eine Turbinenachaufelung angebracht ist. 9. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft auf einen höheren als den Abgasdruck vor der Turbine verdichtet wird. 10. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft durch die in die Turbine strömenden Abgase erwärmt wird. 11. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft durch die aus der Turbine strömenden Abgase erwärmt wird.

   12. Verbrennungskraftmaschine nach Patent anspruch und Unteranspruch 6, deren Abgasturbine in einem Eintrittsgehäuse für die Abgase mehrere Kammern hat, dadurch gekennzeichnet; dass die Druck luftdüsen gegenüber den Zwischenwänden der Kammern angeordnet sind, so dass die Luft gleichmässig auf die verschie denen Eintrittskammern der Turbine ver teilt wird.