CH290089A - Aufladevorrichtung an Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

      Aufladevorrichtung    an     Brennkraftmaschinen.       Die Erfindung bezieht sich auf eine Auf  ladevorrichtung an     Brennkraftmaschinen,     insbesondere an solchen mit     Kompressions-          oder    Funkenzündung.  



  Die Leistung einer     Brennkraftmaschine     wird unter anderem durch das spezifische Ge  wicht der Luft begrenzt, welche für die Ver  brennung zur Verfügung steht. In der Praxis  wird die Leistung jedoch durch die zulässigen  Temperaturen für die Kolben, Ventile und  Injektionsmittel bestimmt, welche von der  mittleren Temperatur eines Arbeitszyklus  abhängt, die anderseits bei einer gegebenen  Brennstoffmenge von der Temperatur der       Aufladeluft    abhängig ist. Mit Zwischenküh  lern bekannter Art wird die Temperatur der       Aufladeluft    auf einen Wert begrenzt, der  höher liegt als derjenige des zur Verfügung  stehenden Kühlmediums und der anderseits,  sei das Kühlmedium nun Luft oder Wasser,  von Ort und Klima abhängig ist.

   Luft ist  nicht immer ein geeignetes Kühlmittel, und  manchmal ist das einzige zur Verfügung ste  hende Wasser das Kühlwasser des Motors.  



  Der Zweck der vorliegenden Erfindung be  steht darin, Mittel zur Senkung der Tempera  tur der     Aufladeluft    für aufgeladene     Brenn-          kraftmaschinen    zu schaffen, wodurch sich die       Leistung    der Maschine dank der Abkühlung  der Luft auf eine unterhalb der des Kühlmit  tels liegende Temperatur und ohne die Dichte  der     Aufladung    zu verringern, vergrössern     lässt.       Gemäss der Erfindung besitzt die     Aiülade-          vorrichtung    an     Brennkraftmaschinen    eine  Luftturbine,

   deren Austritt an     die        Eintritts-          öffnung    der Maschine angeschlossen ist, sowie  einen durch die Turbine angetriebenen Luft  kompressor, der die komprimierte Luft durch  einen Kühler zum Eintritt der Turbine för  dert, welchem Luftkompressor durch einen  zusätzlichen Luftkompressor Druckluft zu  geführt     wird.     



  Dies kann durch einen solchen zusätz  lichen Kompressor geschehen, der durch ,die  Maschine selbst, eine Abgasturbine oder vom  Motor unabhängige Mittel angetrieben wird.  



  In den Figuren der Zeichnung sind sche  matisch drei Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine     Brennkraftmaschine    mit  zwei in Serie geschalteten Luftkompressoren  und mit einem Kühler.  



       Fig.    2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie       Fig.    1, bei der noch ein weiterer Kühler vor  handen ist.  



       Fig.    3 stellt eine     Brennkraftmaschine    dar,  deren Auspuff an ein     Turboaufladegebläse     angeschlossen ist.  



  Unter Hinweis auf die     Fig.    1 bezeichnet     a     eine     Brennkraftmaschine    und b und c sind in  Serie geschaltete Luftkompressoren. Die vom  Kompressor c ausgestossene Luft gelangt in  einen Kühler d, von wo sie durch die Luft  turbine e zum Motor geleitet     wird.    Die Luft-           turbine    e steht über die Welle f mit dem Kom  pressor c in Antriebsverbindung. Der zusätz  liche Kompressor b kann durch die Maschine  selbst oder durch vom Motor unabhängige  Mittel     wie    ein Elektromotor oder dgl. an  getrieben sein.  



  Der Kühler d ist vorzugsweise ein Wasser  kühler, und da das verwendete Kühlwasser  eine relativ hohe Temperatur aufweist, wie  sie beispielsweise in einem     Radiatorenkühler     auftritt, ist es günstig, den Radiator an der  gezeigten Stelle     anzuordnen,    so dass er hinter  der letzten Kompressionsstufe wirkt, wo  durch der     höchstmögliche    Wärmeaustausch  erzielt wird.  



  Der Druck und die Temperatur der vom  Kompressor b gelieferten Luft werden im  Betrieb im Kompressor c noch weiter erhöht,  bevor sie zum Kühler d gelangt. In diesem  Kühler wird die Luft bei annähernd konstan  tem Druck gekühlt, worauf sie, bevor sie in  die     Maschine    gelangt, in der Luftturbine e  entspannt wird. Beim Durchgang durch die  Turbine e wird die Temperatur noch weiter  reduziert, wodurch die Temperatur der Luft  beim Eintritt in die Maschine unter derjeni  gen des im Kühler d umlaufenden Kühl  mediums liegt. Die bei der Expansion der  Luft in der Turbine e frei werdende Energie  wird über die Welle     f    zum Antrieb des     Kom-          pressors    c verwendet.

   Infolge der Kühlung  im Kühler d sowie infolge der     Reibungs-    und  Wärmeverluste im Kompressor c und der  Turbine e weist die in die Maschine eintre  tende Luft einen niedrigeren Druck auf als       die    in den Kompressor c eintretende Luft.  



  Die Anordnung gemäss     Fig.    2 ist ähnlich  wie in     Fig.    1, jedoch ist zwischen dem zusätz  lichen Kompressor b und dem Kompressor c  ein weiterer Zwischenkühler     g    angeordnet, um  infolge verkleinerter Leistungsaufnahme des  Kompressors die Luft beim Eintritt in die  Maschine noch mehr verdichten zu können.  



  Die in den     Fig.    1 und 2 gezeigte Anord  nung kann als in sich abgeschlossene Einheit  gebaut werden, die sich mit irgendwelcher    bekannten Art von aufgeladenen Brennkraft  maschinen zusammenbauen lässt.  



  Das Ausführungsbeispiel von     Fig.    3 be  trifft einen Dieselmotor mit     Turboaufladung,     bei welchem die Auspuffleitung     h    an das  Turbogebläse i angeschlossen ist. Dieses be  sitzt einen Eintrittsstutzen k sowie eine Aus  trittsleitung 1, die zum Kompressor c führt.  Der Kompressor c fördert die     komprimierte     Luft, wie früher beschrieben, durch den Küh  ler d und die Luftturbine e zum Motor.

   Auf  diese Weise wird die verdichtete und gekühlte  Luft zum Motor gefördert, wodurch sich bei  entsprechender Ausbildung der     Aufladevor-          richtung        Leistungs-        und/oder    Temperatur  verhältnisse wie bei bekannten Konstruktio  nen erreichen lassen, jedoch ohne am Motor  bauliche Veränderungen vornehmen zu müs  sen. Die Motoren können daher unabhängig  von ihrem Standort und vom Klima entwor  fen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Aufladevorrichtung an Brennkraftma- schinen, gekennzeichnet durch eine Luft turbine, deren Austritt an die Eintrittsöff nung der Maschine angeschlossen ist, sowie einen durch die Turbine angetriebenen Luft kompressor, der die komprimierte Luft durch einen Kühler zum Eintritt der Turbine för dert, welchem Luftkompressor durch einen zusätzlichen Luftkompressor Druckluft zu geführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Aufladevorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Luftkompressor die Druckluft von einem vom Motor selbst angetriebenen, zusätzlichen Kompressor geliefert wird.

   2. Aufladevorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss dem Luftkompressor die Luft von einem zusätz lichen Kompressor geliefert wird, der von einer durch die Abgase des Motors beauf- schlagten Turbine angetrieben wird.

   3. Aufladevorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass dein Luftkompressor die Luft von einem durch vom Motor unabhängige Mittel angetriebe nen zusätzlichen Kompressor geliefert wird. 4. Aufladevorrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch ein von den Abgasen des Motors beaufschlagtes, als zu sätzlicher Kompressor arbeitendes Abgas- Turbogebläse, das die Luft direkt dem nach geschalteten Kompressor zuführt. 5.

   Aufladevorrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen zwischen dem zusätzlichen Luftkompressor und dem nachgeschalteten Kompressor angeordneten, zusätzlichen Luftkühler.