CH298625A - Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Abgasturbine. - Google Patents
Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Abgasturbine.Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
- F01D1/023—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines the working-fluid being divided into several separate flows ; several separate fluid flows being united in a single flow; the machine or engine having provision for two or more different possible fluid flow paths
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Description
Schlitzgesteuerte Zweitakt.Brennkraftmaschine mit Abgasturbine. Einen entscheidenden baulichen Vorteil der Zweitakt-Brennkraftmaschine bietet de Mög lichkeit der Anordnung der Schlitzsteuerung, welche ohne alle zusätzlichen beweglichen Steuerorgane, wie Schieber und Ventile oder dergleichen, auskommt,. Soll bei solchen Zweitakt-Brennliraft- maschinen die Energie der Abgase durch Be- aufschla.a lng einer Abgasturbine ausge nützt werden, so kann dies nach ver schiedenen Gesichtspunkten vorgenommen werden. Der reine Staubetrieb ziun Bei spiel fasst die Abgase aller Zylinder in einem Sammler zusammen, von welchem aus sie die Turbine beaufschlagen. Versucht, man dagegen, die Druck- und Geschwindigkeits spitzen der Abgasströmung jedes einzelnen Zylinders auszunutzen, so kann man die Ab gase gesondert an einzelne Segmente des Leit apparates der Turbine heranführen. Eine wei tere Möglichkeit der Ausnutzung der Druck spitzen besteht in der Unterteilung des Abgas stroms in Teilströme verschiedenen Druckes und verschielener Temperatur, .die gleichzei tig entsprechend ausgelegte Turbinenbeschau- felungen beaufschlagen. Da sich bei den nied rigen Auspufftemperaturen der Zweitaktma- sehinen der Stossbetrieb dem Staubetrieb nä hert; ist die genannte Unterteilung des Ab gasstromes in Teilströme zweckmässig, was be sonders bei FIochaufladung ins Gewicht fal len kann. Bei den bisher bekanntgewordenen Ein richtungen für die Unterteilung des Abgas- stroms in Teilströme verschiedenen Druckes und verschiedener Temperatur und Beauf- schlagung verschiedener Turbinenbeschaufe- lungen durch diese Teilströme, geht der ein gangs erwähnte bauliche Vorteil der Zweitakt- Brennkraftmaschine jedoch-dadurch verloren, dass die Trennung -des Abgasstroms durch ge steuerte Organe vorgenommen wird. Die vorliegende Erfindung vermeidet die sen Nachteil und ermöglicht die Unterteilung des Abgasstroms; ohne den einfachen Aufbau der schlitzgesteuerten Zweitakt-Brenrikraft- maschine zu stören. Die Maschine nach der Erfindung, in welcher die in mindestens zwei Teilstxöme verschiedenen Druckes und ver schiedener Temperatur zerlegten, Abgase min- destens zwei verschiedenen Turbinenbeschau- felungen zugeführt werden, ist dadurch ge kennzeichnet, dass in der Abgasführung für den Teilstrom höherer Temperatur und hö heren Druckes ein nicht mechanisch gesteuer tes Organ angeordnet ist, das dem Gasstrom in Auslassrichtung einen kleineren Widerstand entgegensetzt als in Einlassrächtung. In an sich bekannter Weise kann die Tur binenwelle mit einem Gebläseläufer verbun den. sein. Sie kann zusätzlich noch mit der Kurbelwelle über Getriebe, Freiläufe undloder Kupplungen verbunden werden. In der beiliegenden 'Zeichnung sind Aus- führungsformen, der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig.1 zeigt, das Schema einer Einzylinder anlage, bei der ein Vorauslassschlitz über eine. Zentrifugal-Rückströmdrossel zu einer eigenen Turbinenbeschaufelung führt, während der darunterliegende Restauslassschlitz direkt, mit einer zweiten, ihm zugeordneten Turbinen- beschaufelung in Verbindung steht.. Die Tur <U>bine</U> mit in diesem Falle radial übereinander- liegenden Beschaufelungssystemen .treibt, ein Aufladegebläse an, kann aber auch mit der Triebwerkswelle in mechanischer Verbindung stehen, zum Beispiel über Zahnrad- oder hy draulische Getriebe, Freilaufsysteme und Kupplungen. _ _ Fig. 2 zeigt .in perspektivischer Darstel lung eine Turbinenschaufel der Anlage gemäss F'ig.1. Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage mit einer radialdurchströmten Turbine. Die Wirkungsweise der Anlage gemäss Fig..1 ist folgende: Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 1 nach der Verbrennung über streicht die Kolbenkante 2 zuerst den-Schlitz 3, der mit der Rüekströmdrossel 4 in Verbin dung steht, und gestattet den Austritt der Gase über den Vorauslass, das heisst der Gase hohen Druckes und hoher Temperatur über die Leitung 3a in die ihm zugeordnete Tur- binenbeschaufelung 5, 6, welche diesem Gas zustand angepasst ist. Bei weiterer Abwärts- bewegung des Kolbens 1 öffnet die Kolben kante 2 nun den darunterliegenden Ausström- schlitz 7 und den Einströmschlitz 8 der Lade luftleitung 9, so dass durch den Ausström- schlitz 7 und die zugehörige Leitung 7a so wohl die Restgase in die ihnen zugeordnete Turbinenbesehaufelung 11, 12 entweichen als auch die Spülung vor sich geht. Da sich im Zylinder 10 bei diesem Vorgang ein niedri geres Druckniveau eingestellt hat als in der Vorauspuffleitung 3'a, werden die Gase dieser Leitung 3a wieder in den Zylinder zurück zuströmen versuchen, was nun durch das ent sprechende Organ 4 verhindert werden bzw. auf ein Mass herabgedrückt werden soll, wel ches dem gesamten Vorgang keine zu grossen Verluste gibt, und zwar bis zu dem Punkte, an dem der Kolben 1 den Vorauspuff 3 wie der schliesst, und von da- ab selbsttätig auf diesem Wege . keine Gase mehr entweichen können. Mit 13 ist das Turbinenlaufrad be zeichnet, welches die beiden radial aneinan der anschliessenden Beschaufelungen 12, 6 trägt. Das Aufladegebläse 14 wird in üblicher Weise von der Turbine 13 angetrieben. Die zu den Laufbeschaufelungen 6 und 12 gehö-- rigen Beschaufelungen 5 und 11 des Leitappa- rates können sich entweder ebenfalls vonein ander unterscheiden, gegebenenfalls aber auch mit gleichem Profil, zum Beispiel mit. durch gehenden unverwundenen.,Schaufeln, versehen sein. Umgekehrt ist es auch möglich, nur die Beschaufelungen 5 und. 11 des Leitapparates unterschiedlich auszubilden und für die Lauf- radbeschaufelungen 6 und 12 Schaufeln. Blei eben Profils, zum Beispiel unverwundene, durchgehende Schaufeln, zu verwenden und diese mittels eines Ringes oder mittels sich zu einem Ring ergänzenden Trennstücken zu unterteilen. Bei Mehrzylindermaschinen wer- den die einzelnen Luft- und Abgasleitungen aller Zylinder in an sich bekannter Weise ent sprechend zusammengeführt bzw. zusammen gefasst. An 'Stelle der in den Fig.1 und 2 ge zeigten Unterteilung in zwei Abgasteilströme kann auch eine Unterteilung in mehr als zwei Teilströme vorgenommen werden, wobei in allen Abgasführungen mit Ausnahme derjeni gen, welche vom Gas niedrigster Temperatur und niedrigsten Druckes durchströmt wird, je eine Rückströmdrossel, angeordnet ist. Die Abgase mit den tiefsten Temperatur- und Druckwerten werden dann am weitesten innen und die Abgase mit den höchsten Temperatur und Druckwerten am weitesten aussen auf das Turbinenlaufrad geführt. In Fig.2, die eine Turbinenschaufel der Anlage gemäss Fig.1 wiedergibt, ist mit. 6 eine aussenliegende und: mit 12 eine innenlie gende Schaufel bezeichnet. 15 ist ein die bei den Schaufeln 6 und 12 trennendes Zwischen stück. Mit 1.6 ist .der Schaufelfuss bezeichnet. Die einzelnen Zwischenstücke 15 aller Schau feln ergänzen sich im eingebauten Zustand d:er_Sehaufeln zu einem Ring; Die Anlage gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Anlage dadurch, dass eine radialdurchströmte Turbine 17 verwendet wird, die mit zwei sich vonein ander unterscheidenden Laufradbeschaufelun- gen 18 und 19 versehen ist. Die zugehörigen Beschaufelungen des Leitapparates sind mit 20 und 21 bezeichnet. Die weitereng auch in F'ig.1 vorhandenen Bauelemente der Anlage gemäss Fig. 3 sind mit denselben Bezugszei chen versehen wie in Fig. 1. Sinngemäss gilt für Fig. 3 der beschreibende Text zu Fig. 1..
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Schlitzgesteuerte 'Zweitakt - Brennkraftma- schine, in welcher die in mindestens zwei Teil ströme verschiedenen. Druckes und verschie dener Temperatur zerlegten Abgase minde stens zwei verschiedenen Turbinenbeschaufe- lungen zugeführt werden, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Abgasführung für den Teilstrom höherer Temperatur und höheren Druckes ein nicht mechanisch gesteuertes Or gan angeordnet ist,das dem Gasstrom in Aus lassrichtung einen kleineren Widerstand ent gegensetzt als in Einlassrichtung. UNTERANSPRÜCHE 1. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder 4bgasführung (3, 7) eine besondere Turbinenlaufradbeschaufelung zugeordnet ist.2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine eine axial durchströmte Turbine ist, und d'ass die genannten besonderen Lauf radbeschaufelungen (6, 12) auf einem einzi gen Laufrad, und zwar in radialer Richtung aneinander anschliessend angeordnet sind'.3, Zweitakt-Brenukraftmaschine nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine eine radial durchströmte Turbine ist und dass die genannten besonderen Lauf- radbeschaufelungen (18, 19) auf einem einzi gen Laufrad: in axialer Richtung aneinander anschliessend angeordnet sind.4. Zweitakt^Brennkraftmaschine nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Laufra@dbeschaufelungen (6, 12) durch Ringe voneinander getrennt sind. 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Un teranspruch '2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase in mehr als zwei Teilströme zer legt werden, wobei der Teilstrom mit den tiefsten Druck- und Temperaturwerten am weitesten innen und der Teilstrom mit den höchsten Druck- und Temperaturwerten am weitesten aussen auf das Turbinenlaufrad (13 geführt wird.6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Un- teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ausnahme der Abgasführung für den Teilstrom niedrigster Temperatur und nied rigsten Druckes in allen Abgasführungen je ein nicht mechanisch gesteuertes Organ ange ordnet ist. 7.ZweitaktrBrennkraftmaschine-nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -den sich voneinander unterscheidenden Lauf- radbeschaufelungerl (6, 12) Leitapparate (5, 11) zugeordnet sind, deren Schaufeln das gleiche Profil aufweisen.B. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . dass das Turbinenlaufrad (13) bei verschiedenen Profilen der .Schaufeln der Leitapparate (5, 11) mit Schaufeln gleichen Profils versehen ist, die :durch Ringe unterteilt sind. 9. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Abgasteilströme (3, 7) verschiedenen Druckes und verschiedener Temperaturen einer doppelt beaufschlagten Radialturbine (17) zugeführt werden. 10. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenwelle in mechanischer Verbin dung mit .der Kurbelwelle steht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH298625T | 1951-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH298625A true CH298625A (de) | 1954-05-15 |
Family
ID=4490022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH298625D CH298625A (de) | 1951-09-17 | 1951-09-17 | Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Abgasturbine. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH298625A (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1012125B (de) * | 1955-08-20 | 1957-07-11 | Motorenfabrik Darmstadt G M B | Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Abgasgeblaese |
DE1032033B (de) * | 1956-07-12 | 1958-06-12 | Plessey Co Ltd | Stauluftturbine als Kraftquelle fuer Hilfsapparate bei einem Gasturbinenflugzeug |
DE1199057B (de) * | 1961-07-11 | 1965-08-19 | Berliner Maschb A G Vormals L | Intermittierendes Wasserrueckstosstriebwerk |
DE1260871B (de) * | 1961-09-20 | 1968-02-08 | Caterpillar Tractor Co | Abgasturboladeranordnung |
US3498052A (en) * | 1968-07-29 | 1970-03-03 | Dresser Ind | Regenerative compound engine |
DE2558878A1 (de) * | 1975-12-27 | 1977-07-07 | Daimler Benz Ag | Kolben-brennkraftmaschine mit abgas-turbolader |
DE102006054154B4 (de) * | 2006-11-16 | 2014-03-13 | Man Diesel & Turbo Se | Abgasturbolader |
-
1951
- 1951-09-17 CH CH298625D patent/CH298625A/de unknown
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