CH639172A5 - Verbrennungsmotor mit turbolader mit einem automatischen bypass. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit Turbolader mit einem automatischen Bypass nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei volumetrisch fördernden Verbrennungsmotoren, wie z. B. Viertaktern und Zweitaktern mit Kolbengebläse in Serie, treten bei hoher Aufladung bei Teillast Schwierigkeiten auf, da hierbei der Motor unter Luftmangel leidet und der Verdichter pumpt. Dieses Problem wird speziell bei den künftig zu erwartenden höheren Auf ladedruckverhältnissen - über etwa 3,5 - bei Schiffsmotoren mit Festpropellerbetrieb akut, da hierbei die Möglichkeit fehlt, durch Verstellung der Propellersteigung die Motordrehzahl und damit die Verdichterdrehzahl dem Verdichterkennfeld anzupassen.

Dieser Mangel kann bei Turboladern in bekannter Weise durch einen Bypass, durch den der Verdichteraustritt bei Teilleistung mit dem Turbineneintritt verbunden werden kann, beseitigt werden. Es ist bei höherem Leistungsbedarf geschlossen, ausser kurzzeitig in Sonderfällen, wie z. B. bei Tragflügelbooten während der Verdrängungsfahrt kurz vor dem Austauchen, wo infolge des grossen Fahrtwiderstandes die Motordrehzahl noch gedrückt ist.

Die Wirkung eines solchen Bypasses ist seit längerem bekannt, sie wurde aber bei Schiffsmotoren mit Festpropellern bisher weder vorgeschlagen noch angewandt, hauptsächlich wegen der bisher niedrigen Vollastladedruckverhältnisse und schlechteren Turboladerwirkungsgrade. Bei Fahrzeugmotoren wurde er bisher nur in Verbindung mit Zusatzeinrichtungen, wie Hilfsbrennkammern für den Turbolader, Zusatzgebläsen für den Bypass usw., verwendet.

Diese Systeme sind aber kompliziert, so dass sie in der Praxis vorläufig selten Verwendung finden.

Das erwähnte hohe Aufladedruckverhältnis von über 3,5 wird insbesondere für mittelschnellaufende Viertaktdieselmotoren aktuell, die zunehmend in den Leistungsbereich grosser Zweitaktmotoren vorstossen.

Bei Festpropellerbetrieb, der durch M~n2 charakterisiert ist, oder noch ausgeprägter bei praktisch konstantem Drehmoment bei Drehzahldrückung, wie etwa bei Fahrzeugen, Baumaschinen usw., treten ohne Bypass bei volumetrisch fördernden Motoren bei den üblichen Aufladesystemen im Teillastbereich folgende drei Probleme auf:

-Der Ladedruck sinkt stark ab, besonders bei Gleichdruckbetrieb , so dass der Motor unter Luftmangel leidet, raucht, schlecht beschleunigt und dass höhere Abgastemperaturen als bei Nennleistung auftreten.

- Um die Motorbetriebskennlinie genügend weit weg von der Pumpgrenze des Verdichters zu halten, kommt der Nennleistungsbetriebspunkt, besonders bei Stossbetrieb, in das Gebiet schlechten Wirkungsgrades zu liegen. Dabei wird bei rascher Lastwegnahme oder bei Umgebung oder gar Heisswasserbe-schickung des Ladeluftkühlers zwecks Sicherstellung der Selbstzündung die Pumpgrenze bei Teilleistung trotzdem erreicht.

- D amit der Spitzendruck im Zylinder nicht zu hoch wird, muss unter Umständen das Verdichtungsverhältnis reduziert werden, was bei kleiner Teillast und beim Anfahren zu Zündschwierigkei639 172

ten führt. Die bekannte Abhilfemethode durch Vorwärmen der Ladeluft führt, wie gesagt, zur Gefahr des Pumpens und Rauchens.

Diese Schwierigkeiten können, wie bereits oben erwähnt, ausser durch die problematischen Lösungen mit verstellbarer Turbinen- und Verdichterbeschaufelung, umgangen oder zumindest entschärft werden, indem man zwischen dem Verdichteraustritt und dem Turbineneintritt einen regelbaren Bypass vorsieht, wobei die bekannten Ausführungen immer auch noch eine Hilfsbrennkammer zum Hochfahren des Turboladers unabhängig vom Motor sowie eventuell ein Hilfsgebläse aufweisen.

Diese heute bekannten Bauarten von Aufladeeinrichtungen mit Bypass kranken u. a. an ihrem vorerwähnten komplizierten Aufbau mit Hilfsbrennkammer, Hilfsgebläse usw., worunter auch die Betriebssicherheit leidet und der Bauaufwand beträchtlich wird. Ausserdem benötigen diese Systeme Zusatzenergie, was ihre Wirtschaftlichkeit verschlechtert.

Bei den meisten bekannten Bauarten vermisst man auch die Möglichkeit einer einfachen Anpassung an verschiedene Motoren und Betriebsverhältnisse. Vielmehr sind hiezu oft aufwendige Änderungsarbeiten, wie Auswechseln von Kurvenscheiben usw. nötig. Es ist ferner nicht möglich, das Drosselorgan im Bypass bei Bedarf durch äusseren Eingriff zeitweise offen zu halten, wie dies in speziellen Fällen erforderlich ist. Ein solcher, als Sonderbetrieb bezeichneter Fall tritt z.B. kurzzeitig auf bei Vorhandensein einer zweiten, langsameren Propellerkurve, wie etwa bei Tragflügelbooten vor dem Abheben aus der Verdrängungsfahrt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Turboladers mit automatisch gesteuertem Bypass, der im Aufbau einfacher ist als die bekannten Ausführungen und deren Nachteile weitgehend vermeidet, wobei die Steuerung sich mit den am Antriebsaggregat verfügbaren Drücken verwirklichen lässt, das gewünschte Betriebsverhalten auf einfache Art einstellbar ist und die raschen Druckschwankungen für die Luftförderung im Bypass ausgenutzt werden können, und zwar sowohl im Gleichdruck- als auch im Stossbetrieb, und der Bypass eventuell auch die Funktion eines Rückschlagventils ausüben kann.

Neben der Vermeidung der vorerwähnten Nachteile stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, Ausführungsformen zu schaffen, die die bei den üblichen kolbengesteuerten Ventilen unvermeidlichen Leckverluste möglichst klein halten und bei denen das Rückschlagventil zwecks Vereinfachung gleichzeitig als Drosselorgan dient.

Mit der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Erfindung sollen die erwähnten Nachteile der bekannten Bypasseinrichtungen vermieden und die vorstehend aufgeführten Forderungen erfüllt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 ein typisches Verdichterkennfeld mit Kennzeichnung dreier Betriebsfälle;

Fig. 2 ein Diagramm des Betriebsverhaltens eines Viertaktmotors im Gleichdruckbetrieb, für den Antrieb eines Festpropellers, mit und ohne gesteuerten Bypass;

Fig. 3 ein Verdichterkennfeld mit Betriebskennlinien eines gesteuerten Bypasses, für einen Viertaktmotor mit Gleichdruckbetrieb für den Antrieb eines Festpropellers;

Fig. 4 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Verdichterend- und dem Turbineneintrittsdruck zeigt, mit Betriebskennlinien eines gesteuerten Bypasses, für einen Viertaktmotor mit Gleichdruckbetrieb für den Antrieb eines Festpropellers;

Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Viertaktmotor mit Turbolader für Gleichdruckbetrieb und mit gesteuertem Bypass gemäss der Erfindung;

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Fig. 6 einen Auspuffsammler für Multistossbetrieb mit zentralem Eintritt der Bypassleitung; -<

Fig. 7 einen Auspuffsammler für Multistossbetrieb mit ringförmigem Eintritt der Bypassleitung in den Auspuffsammler;

Fig. 8 schematisch einen Reihenmotor mit einem Turbolader für annähernd konstanten Druck vor der Turbine mit einem Bypass und einer Auspuffanlage, die im Hinblick auf gute Ausnutzung der Energie der Auspuffstösse gestaltet ist;

Fig. 9 ebenfalls schematisch einen Reihenmotor mit einem Bypass und einer weiteren Ausführungsform einer solchen Auspuffanlage;

Fig. 10 einen automatischen Bypass mit einem separaten raschen Rückschlagventil;

Fig. 11 einen automatischen Bypass mit zwei separaten raschen Rückschlagventilen und zwei Gaseintritten für Stossbetrieb;

Fig. 12 ein Diagramm der Druckschwankungen vor der Turbine sowie ein Diagramm, das den Durchsatz durch verschiedene Drosselorgane bei kleinen derartigen Druckschwankungen darstellt, die

Fig. 13-17 verschiedene Bauarten von Drosselorganen mit erschwertem Rückfluss, die vorwiegend bei Gleichdruckbetrieb mit seinen immer vorhandenen kleinen Druckschwankungen die Funktion eines raschen Rückschlagventils übernehmen;

Fig. 18 das Schema eines kraftfreien Drosselorgans;

Fig. 19 ein als Drosselorgan dienendes Plattenventil mit Pumpwirkung, die

Fig. 20 und 21 zwei Bauarten von Bypassventilen in schemati-scher Darstellung, und die

Fig. 22-24 drei verschiedene Ausführungsformen des erfin-dungsgemässen automatischen Bypasses.

Im Diagramm der Fig. 1 bedeutet die mit 1 bezeichnete strichlierte Linie die Pumpgrenze im Verdichterkennfeld eines typischen Turboladers für Verbrennungsmotoren der hier interessierenden Art. Ausserdem enthält das Diagramm noch die Festpropellerkurve M~n2, die Kurven für n = const, M = const, die Nennleistungsbetriebspunkte für das Drehmoment M und die Drehzahl n sowie die Teillastbetriebspunkte für M = 50 % und n = 15% der entsprechenden Nennleistungswerte, und zwar für den Betrieb ohne Bypass.

Fig. 2 stellt für den Festpropellerbetrieb M~n2 das Verdichterdruckverhältnis pv/pu, das Verbrennungsluftverhältnis X und das Verhältnis AB/AT als Funktion der Motorleistung P dar, wobei Ab und At die äquivalenten Durchtrittsflächen des Bypasses bzw. der Turbine bedeuten. Bei pv/pu und igelten die Vollinien für einen Turbolader ohne Bypass, die strichlierten Linien für einen mit gesteuertem Bypass gemäss der vorliegenden Erfindung. Man erkennt daraus, dass mit dem gesteuerten Bypass der Verdichterenddruck und das geförderte Luftgewicht im praktisch wichtigen Bereich der Teilleistung bedeutend höher liegen als ohne Bypass. Der Kurve AB/AT lässt sich beispielsweise entnehmen, dass für 50 % Nennleistung AB/AT = 0,5 ist. Das Diagramm zeigt ausserdem noch den Verlauf der relativen Bypassöffnung AB/AT mit der Leistung.

Die Fig. 3 stellt das Verdichterkennfeld dar, d. h. den Zusammenhang zwischen dem Druckverhältnis pv/pu und dem Verdichterluftstrom mv, und zwar mit Motorbetriebskennlinien für Festpropellerbetrieb. Bei geschlossenem Bypass-Hub h = 0-verläuft die Betriebskennlinie im Bereich der Pumpgrenze 1, der Nennleistungsbetriebspunkt ist dort mit a bezeichnet. Der Kurvenzug edcba stellt die Betriebskennlinie dar, wie sie beim Bypassbetrieb mit der vorliegenden Einrichtung verwirklicht wird. Im Bereich unterhalb e ist der Bypass geschlossen, ed stellt das untere Teilöffnungsgebiet dar, im Bereich de arbeitet der Bypass mit fixierter Öffnung und im oberen Teilöffnungsgebiet cb schliesst der Bypass allmählich und ist von b bis a praktisch geschlossen, die Betriebskennlinie verläuft dort entlang jener mit geschlossenem Bypass. Die Strecke bc' gilt für konstantes pT/pu mit pT = Turbineneintrittsdruck, sie stellt sich daher im folgenden Diagramm nach Fig. 4, die das Verdichterdruckverhältnisals Funktion des Turbinendruckverhältnisses zeigt, als die zur Ordinate parallele Strecke bc' dar.

Die in Fig. 4 dargestellten Betriebskennlinien entsprechen jenen nach Fig. 3. Die eng strichlierteLinie 3 durch c verbindet konstante Motorbetriebspunkte bei verschieden grossen Bypass-öffnungen.

Aus den Diagrammen der Fig. 2,3 und 4 ergeben sich für die Funktion des Bypasses die folgenden zu erfüllenden Bedingungen:

-Bei Nennleistung ist der Bypass zwecks hohen Wirkungsgrades im wesentlichen geschlossen zu halten. .. Strecke babzw. ab, wenn vom Nennleistungsbetriebsdruck a ausgegangen wird.

- B ei sinkendem Turbineneintrittsdruck pT muss die Bypass-drosselfläche AB bis zu einem Maximum stetig zunehmen... bc. Diese Fläche kann entweder bis zum Punkt d oder bis zum Leerlauf hinunter beibehalten werden. Sie kann bei sehr kleiner Leistung, etwa unter 15 % Nennleistung, auch auf Null zurückgenommen werden, was dem Kurvenstück de entspricht. In diesem Leerlauf bereich wirken sich beide Varianten praktisch gleich aus, da der Motor dort wie ein Saugmotor arbeitet. In diesem Leerlauf bereich kann die zweite Variante bei Motoren mit grosser Totraumspülung vorteilhafter sein. Durch einen solchen Verlauf der Betriebskennlinie erreicht man bei Teilleistung die gewünschte Erhöhung des Ladedrucks und vermeidet das Pumpen des Verdichters.

- Um die gewünschte Betriebskennlinie eines Motors in Zusammenarbeit mit dem Turbolader mit möglichst geringem Aufwand verwirklichen zu können, soll die Lage der Kurvenstücke bc, cd und eventuell auch de durch von aussen betätigbare Stellmittel, z.B. Stellschrauben, beeinflusst werden können, ohne dass dies einen umständlichen Eingriff erforderlich macht.

Weiterer Anforderungen an die Anpassungsmöglichkeiten, die von der vorliegenden Bypasssteuerung erfüllt werden, sind bereits in der Einleitung erwähnt worden.

Die Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemässen Turbolader für Gleichdruckbetrieb. Vom Motor 4 gelangen die Auspuffgase in einen Auspuffgasaufnehmer 5 und von dort durch eine Auspuffleitung 6 in die Turbine 7, die sie über eine Abgasleitung 8 verlassen. Die Turbine 7 treibt über die Welle 9 einen Verdichter 10 an, der die Verbrennungsluft über eine Ansaugleitung 11 ansaugt und die verdichtete Luft über die Ladeluftleitung 12 durch einen Ladeluftkühler 13 in einen Luftaufnehmer 14 drückt, von wo sie in den Motor 4 gelangt. Bei letzterem handelt es sich um einen hochaufgeladenen, volumetrisch fördernden Verbrennungsmotor, also um einen Viertakter oder um einen Zweitakter mit volumetrischem, in Serie angeordnetem Zusatzverdichter.

Von der Ladeluftleitung 12 zweigt die Bypassleitung 15 ab, die entweder mit einem ringförmigen Einlauftrichter 16 in die Auspuffleitung 6 übergeht oder über eine nach oben abgewinkelte, strichliert gezeichnete Leitung 17 in den Gasauftiehmer 5 mündet. Durchmesser und Länge der Bypassleitung müssen so gross ausgeführt werden, dass ein Eindringen der heissen Auspuffgase infolge Pulsationen in den Steuerblock 18 ausgeschlossen ist.

Das Auspuffrohr 6 ist innerhalb des Einlauftrichters 16 als Injektordüse ausgebildet, um durch Saugwirkung ein besseres Überströmen zu erzielen.

Bei dieser Ausführung ist das Bypassventilmit einem Rückschlagventil kombiniert und in besagtem Steuerblock 18 zusammengebaut.

Als langsames Rückschlagventil, das durch grossenHub und grosse Masse gekennzeichnet ist und dessen Aufschlag daher gebremst werden muss, eignet sich vorteilhaft das Drosselorgan des automatischen Bypasses selbst.

Die Funktion und der innere Aufbau eines solchen Steuerblocks werden unten erklärt.

In der Fig. 6 ist die Einmündung einer Bypassleitung 15 in

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einen Auspuffsammler 19 für Multistossbetrieb dargestellt, bei dem mehrere Auspuffrohre 6 direkt ohne Zwischenschaltung eines Aufnehmers aus den einzelnen Zylindern oder Zylindergruppen kommen. Vor dem Eintritt in die Turbine 7 ist der Auspuffsammler 19, wie im darunter gezeichneten Schnitt VI-VI dargestellt, als gleichmässig unterteilter Düsenkranz 20 ausgebildet.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Bypasseinlei-tung in den Auspuffkanal bei Multistoss, wobei die Bypassleitung 15 wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung in einen die Auspuffleitungen 6 ringförmig umgebenden Einlauftrichter 16 übergeht. Der darunter befindliche Schnitt VII-VII zeigt wiederum die Ausbildung des in die Turbine übergehenden Auspuffsammlers als Düsenkranz 20.

Die Fig. 8 und 9 zeigen schematisch Reihenmotoren mit einer Auspuffanlage, die die Energie der periodischen Auspuffstösse dazu ausnützt, am Eintritt der Turbine 7 einen angenähert konstanten Druck der Abgase zu erzeugen, der höher ist als der Druck in der Auspuffleitung 21 bzw. 22. Bei der Ausführung nach Fig. 8 sind die Auspuffkrümmer 23 der einzelnen Zylinder als tangential in die Auspuffleitung 21 einmündende Injektordüsen ausgebildet, während die Auspuffkrümmer 24 bei der Ausführung nach Fig. 9 als ringförmige Injektordüsen ausgeführt sind. Auf diese Weise wird die Energie der Auspuffstösse in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt. Der Impuls der periodischen Strömung in diesen Injektordüsen wird auf die gleichmässi-gere Strömung in der jeweiligen Auspuffleitung 21,22 übertragen , in der eine höhere Geschwindigkeit und ein tieferer Druck herrschen als nach dem Diffusor 25 vor dem Eintritt in die Turbine 7. Um in der Auspuffleitung 21 bzw. 22 eine gleichmässi-gere Strömung und angenähert gleichen Druck für alle Zylinder zu erzielen, kann ihr Querschnitt, wie insbesondere aus Fig. 8 hervorgeht, in Strömungsrichtung zunehmen und es kann ein Teil der Abgase zwischen dem Diffusor 25 und der Turbine 7 in eine Rückführleitung 26 abgezweigt und über diese an den Anfang der Auspuffleitung 21 zurückgeführt werden.

In den Fig. 8 und 9 bezeichnen 27 die Bypassventile und 28 und 29 die Bypassleitungen, die vorteilhaft an einer Stelle in die Auspuffleitungen 21 bzw. 22 eingeführt werden, an der ein möglichst tiefer Druck herrscht, damit auch bei kleiner Druckdifferenz Pv"Pt noch eine ausreichende Luftmenge durch den Bypass gefördert wird. Bei der Ausführung nach Fig. 8 mündet die Bypassleitung 28 in den Anfang der Auspuffleitung 21, während bei der Bauart nach Fig. 9 die Bypassleitung 29 vor dem Diffusor 25 in die Auspuffleitung 22 übergeht. Die erstgenannte Variante ergibt eine gleichmässigere Strömung in der Auspuffleitung 21 und damit eine ausgeglichenere Ausschiebearbeit und Spülung der einzelnen Zylinder. Die zweite Variante ergibt eine kürzere Bypassleitung 29 mit geringeren Energieverlusten. Natürlich kann die Auspuffanlage nach Fig. 8 mit der Bypassleitung nach Fig. 9 kombiniert werden und umgekehrt.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Bypass ist das schnelle Rückschlagventil 30 vom Bypassventil 31 baulich getrenntin der Bypassleitung 15 angeordnet. Eine gleiche Ausführung für Stossbetrieb mit zwei Auspuffrohren 6 zeigt die Fig. 1, wobei sich die Bypassleitung stromabwärts des Rückschlagventils in zwei Bypassleitungen 32 und 33, je eine für jedes Auspuffrohr, fortsetzt, wobei diese Bypassleitungen ein möglichst kleines Volumen haben sollen.

Beim schnellen Rückschlagventil 30 handelt es sich um ein Blattfederventil, auch Lamellenventil genannt, übliche Bauart, mit sehr elastischen, sich senkrecht zur Zeichenebene über den ganzen Querschnitt erstreckenden, einseitig eingespannten streifenförmigen Blattfedern 34, die die Abschlussorgane des Ventils bilden und von den über das Ventil auftretenden Druckunterschieden geöffnet und geschlossen werden. Im geschlossenen Zustand nehmen die Blattfedern 34 ihre unverformte ebene Gestalt an, im offenen Zustand legen sie sich an ihre gekrümmte

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Rast 35 an.

Weitere Bauarten, die sich als schnelles Rückschlagventil eignen, sindu. a. durchbrochene Plattenventile, Ringplattenventile und Turmventile der für Kompressoren verwendeten Typen. 5 Sie weisen kleine Masse und kleinen Maximalhub auf, benötigen keine Dämpfung und können daher den raschen, durch die einzelnen Auspuff- und Ansaugstösse bewirkten Pulsationen synchron folgen. Ein solches Ventil kann ebenso wie das langsame Rückschlagventil mit dem Bypassventil in einem Block 10 baulich vereinigt oder davon getrennt in der Bypassleitung angeordnet werden.

Die Bauart des Rückschlagventils und die Anordnung des Bypassventils werden bei Gleichdruckbetrieb bestimmt durch die Druckdifferenzen pv-pT zwischen Verdichteraustritt und Tur-15 bineneintritt, die bei Teilleistung trotz positivem Mittelwert pvm-pTm infolge der immer vorhandenen Pulsationen zeitweise negativ werden können. B ei Anordnung eines raschen Rückschlagventils an beliebiger Stelle der Bypassleitung kann bei einer negativen Druckdifferenz kein Auspuffgas zum Drosselorgan 20 oder in die Verdichterluftleitung vordringen und somit keine Verschmutzung oder Überhitzung verursachen. Um letzteres bei einem langsamen Rückschlagventil zu verhindern, muss das mit dem Drosselorgan einen Steuerblock 18 (siehe Fig. 5) bildende Rückschlagventil unmittelbar an der Luftentnahmestelle angeordnet werden und das Volumen der sich anschliessenden Bypassleitung muss so gross gemacht werden, dass bei kurzzeitigem Gasüberdruck, dem das langsame Rückschlagventil nicht folgen kann, Auspuffgas nicht in den Bypass eindringen kann. Durch ein Gitter in der Bypassleitung kann ein solches unerwünschtes 30 Überströmen vergleichsmässigt werden, um das Vorschiessen einer Gaszunge zu verhindern. Ausserdem werden die Drosselorgane so ausgeführt, dass das Überströmen in verkehrter Richtung, d.h. von der Auspuffleitung 6 in Richtung Verdichterluftleitung, trotz voller Öffnung erschwert ist. Einige Bauformen 35 solcher Drosselorgane werden weiter unten anhand der Fig. 13 bis 17 erklärt . Zunächst aber sei anhand der Fig. 12 auf den Einflus's verhältnismässig kleiner Druckschwankungen auf den Durchfluss eines Drosselorgans eingegangen. Das linke Bild dieser Fig. 12 zeigt in idealisierter Form bei als konstant ange-40 nommenem pv den zeitlichen Verlauf solcher abgasseitiger Druckstösse, das Diagramm rechts davon den Durchfluss mQ durch das Drosselorgan in Abhängigkeit von (pv-pTm)/ÀpT, d. h. von dem auf die rasche Druckschwankung ApT bezogenen Druckunterschied pv-PTm mit Pm = mittlerer Druck vor der 45 Turbine. Die strichlierte Kurve 36 stellt den Verlauf des Durchsatzes mQ ohne Druckschwankungen dar, die Kurve 37 den Durchsatz bei gleicher Durchflusszahl für beide Strömungsrichtungen. Die Kurve 38 gilt für ein Drosselorgan, und zwar das Bordaventil, dessen Durchsatz bei einer Rückströmung nur halb 50 so gross ist wie beim Überströmen vom Verdichter zur Turbine, und die Kurve 39 gilt für ein ideal rasches Rückschlagventil.

Auch bei negativem Wert von Pv-PTm wird bei den Ventilen, für die die Kurven 38 und 39 gelten, ein positiver Durchfluss, d.h. eine Förderwirkung, erzielt.

55 Die Fig. 13 bis 17 zeigen schematisch einige solcher Drosselorgane mit erschwerter Rückströmung, und zwar die Fig. 13 ein gegen die Turbinenseite öffnendes, normales Borda-Ventil, das den Nachteil aufweist, dass es bei kleinen Druckschwankungen, die ein leichtes Abheben vom Sitz verursachen, leckt. Das in Fig. 60 15 gezeigte eintauchende Bordaventil vermeidet diesen Nachteil weitgehend, da der Umfang der Ventilplatte 40 im geschlossenen Zustand mit wenig Spiel im zylindrischen Kragen 41 sitzt und erst bei grösserem Hub aus dem Kragen austritt und den Durchfluss freigibt.

65 Die Fig. 14 zeigt ein Diffusorventil und die Fig. 17 einen Diffusorschieber, wobei bei letzterem die Schliessbewegung entsprechend dem Pfeil quer zur Strömungsrichtung erfolgt. Fig. 16 stellt eine Bordaklappe dar, bei der das Betätigungsorgan an

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einem auf der Achse 42 befestigten, nicht gezeigten Hebel angreift.

Das Drosselorgan nach Fig. 18 ist ein Beispiel für ein entlastetes, kraftfreies Ventil, bei dem infolge von Entlastungsbohrungen auf die Verbindungsstange zwischen Kolben und Drosselorgan relativ kleine Kräfte wirken.

Das in Fig. 19 dargestellte Drosselorgan ist ein Ringplattenventil, eine vorzugsweise verwendete Bauart, bei der der leichte Ventilkörper die Funktion eines raschen Rückschlagventils ausübt. Ein praktisch ausgeführtes Ventil dieser Bauart wird unten anhand der Fig. 22 näher beschrieben.

Die Fig. 20 und 21 zeigen zwei Varianten von Bypassventilen mit Steuerschieber 43 bzw. Druckhalteventil 44. Eine eingehende Beschreibung zweier ähnlicher Bauarten erfolgt anhand der in den Fig. 23 und 24 dargestellten Ausführungen.

Bei dem in Fig. 22 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bypassventils ist das Drosselorgan ein Ringplattenventil mit einer an der Ladeluftleitung 45 festgeschraubten Ventilgrundplatte 46, einer auf einer Kolbenstange 47 befestigten, axialbeweglichen Ventilstützplatte 48 und einer zwischen der Grundplatte 46 und der Stützplatte 48 sitzenden, axialbeweglichen Ringlamelle 49, die das Schliessorgan des Ventils darstellt. Auf der anderen Seite der Kolbenstange 47 sitzt ein Betätigungskolben 50, der sich aus einer auf das Kolbenstangenende aufgeschraubten Kolbenbodenplatte 51, Tellerfedern 52 sowie einem inneren und zwei äusseren Distanzringen 53 bzw. 54 zusammensetzt. Bei dieser Konstruktion übernimmt der Kolben 50 gleichzeitig die Funktion einer Feder, die damit entbehrlich wird.

Der Kolben 50 befindet sich in einem zylindrischen Raum 55 des Ventilgehäuses 56, der in axialer Richtung von einer Zwischenwand 57 und einem Gehäusedeckel 58 begrenzt ist. Das verdichterseitige Ende des Kolbens 50 stützt sich auf der Zwischenwand 57 ab, während das andere Ende des Kolbens mit seiner Bodenplatte 51 an der Kolbenstange 47 befestigt ist. Der Kolben 50 und damit auch die Kolbenstange 47 und die Ventilstützplatte 48 sind durch einen in der Zwischenwand 57 sitzenden Bolzen 59 gegen Verdrehen gesichert. Für die axiale Begrenzung des Kolbenhubes ist am rechten Kolbenstangenende eine Stellschraube 60 vorgesehen, die in einer im Gehäusedeckel 58 sitzenden Einstellhülse 61 verschraubbar ist und an ihrem Kopf eine Zahnung 62 aufweist, durch die die jeweils eingestellte Stellung der Schraube 60 fixiert werden kann. Hierzu dient eine auf dem Gehäusedeckel 58 festschraubbare Sicherungskappe 63 mit einer der Zahnung 62 entsprechenden Innenverzahnung.

Die Einstellhülse 61 sitzt auf dem als Keilwelle ausgebildeten Kolbenstangenende und dient zur Verstellung der Federvorspannung, indem beim Drehen der Einstellhülse die Kolbenbodenplatte 51 durch das Gewinde axial verschoben wird. Die Sicherungskappe 63 sichert auch die Einstellhülse gegen Verdrehen.

In der Zwischenwand 57 befindet sich ein Kanal 64, der den Raum innerhalb des Kolbens mit der Atmosphäre verbindet und an seinem Austritt aus dem Gehäuse 56 eine Gewindebohrung 65 aufweist. Diese ist für den Anschluss einer nicht dargestellten Leitung mit einem Absperrorgan vorgesehen, das zum Umschalten auf die schon früher erwähnte Betriebsart «Sonderbetrieb» dient, die bei der Beschreibung der Funktion des Ventils noch näher erläutert wird.

Ein zweiter Kanal 66 verbindet den Raum 55 ausserhalb des Kolbens mit der Ladeluftleitung 45.

Die Bypassleitung 67 verbindet das Ventilgehäuse 56 mit dem turbinenseitigen Anschluss des Bypasses.

Die Funktion dieses Ventils wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Diagramme der Fig. 3 und 4 erläutert. Auf den Betätigungskolben 50 wirkt der Ladeluftdruck pv, der über den Kanal 66 auch im Raum 55 herrscht. Bei kleinem pv, d. h. kleiner Last, überwiegt die Federkraft des Kolbens und die Kolbenstange liegt am rechten Anschlag an, so dass das Ventil offen ist. Wenn pr>pv ist, so schliesstsich hingegen die axial freibewegliche Ringlamelle 49. Dies ist in der Regel aber nur bei sehr kleinem pv oder bei pulsierenden Drücken der Fall, worauf die in der Einleitung erwähnte Förderwirkung beruht. Dieser Betriebszustand entspricht dem Abschnitt edc der Betriebskennlinie. B ei Erreichen des dem Betriebspunkt c entsprechenden Druckes pv wird der federnde Betätigungskolben 50 zusammengedrückt und das Ventil beginntzwangsläufig seine Schliessbewegung, die bei Erreichen des Betriebspunktes b beendet ist. Es bleibt darüber hinaus bis a geschlossen.

Mit der Stellschraube 60 lässt sich der Ventilhub und damit der Abschnitt de der Betriebskennlinie ändern. Die Grösse der Federvorspannung und damit die Lage des Abschnittes cb kann durch die Einstellhülse 61 verändert werden.

Für die Bestimmung der Übergangskurve cb ist sowohl die mit dem Ventilhub sich ändernde Strömungskraft auf das Schliessorgan des Ventils als auch die Federcharakteristik zu berücksichtigen.

Diese Bauart eines Bypassventils, bei dem der Betätigungskolben stromabwärts des Drosselorgans angeordnet ist, ergibt sich aus der Forderung, dass die Baugruppe vor dem Ladeluftkühler unmittelbar an die Ladeluftleitung anbaubar sein soll und die Verstellorgane 60 und 61 unbehindert zugänglich sein müssen.

Das hier als Drosselorgan verwendete Ringplattenventil hat den Vorteil, dass es nur einen sehr kleinen Hub benötigt, wodurch Kolben mit Wellrohrfedern, Membranfedern oder, wie im vorliegenden Falle, mit Tellerfedern verwendet werden können, bei denen die Leckverluste gegenüber der Umgebung sehr klein sind.

Bei dem eingangs erwähnten Sonderbetrieb muss das Ventil bei Vollast vorübergehend offen bleiben, wozu in die Gewindebohrung 65 des Kanals 64 eine Leitung mit einem Absperrorgan eingeschraubt wird. Wird das Absperrorgan geschlossen, so stellt sichinfolge der, wenn auch minimen, Undichtheit des zusammengesetzten Kolbens 50 im Inneren des letzteren der gleiche Druck wie im Raum 55 ein, so dass die Federkraft das Ventil offen hält. Falls die konstruktiv bedingte Undichtheit eines Kolbens hiefür nicht ausreicht, so muss dafür eine kleine Öffnung im Kolbenboden vorgesehen werden.

Diese Ausführung nach Fig. 22 benötigt in der Bypassleitung bei den Auspuffsystemen nach den Fig. 5-9 kein zusätzliches Rückschlagventil, da die als Schliessorgan dienende Ringlamelle 49 wegen ihrer kleinen Masse wie ein schnelles Rückschlagventil wirkt.

Bei reinem Stossbetrieb sind jedoch, wie eingangs beschrieben, zusätzlich rasche Rückschlagventile, möglichst nahe an der Auspuffleitung angeordnet, erforderlich, da andernfalls die Stossenergie der Auspuffgase nutzlos in die Bypassleitung verpufft. Das gleiche gilt auch für die im folgenden beschriebenen zwei Ausführungsformen.

Bei dem in Fig. 23 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Drosselorgan als Borda-Ventil ausgeführt, bestehend aus einem Ventilteller 68 und einem Einlauf kragen 69, der zusammen mit dem Ventilgehäuse 70 an der Ladeluftleitung 71 angeschraubt ist. Der Ventilteller 68 ist auf einer hohlen Kolbenstange 72 befestigt, die hinter dem zugehörigen Betätigungskolben 73 mit Querbohrungen 74 versehen ist, so dass die Ladeluftleitung mit dem Zylinderraum 75 hinter dem Kolben in Verbindung steht. Die hohle Kolbenstange mit den Querbohrungen 74 übernimmt also hier die Aufgabe des Kanals 66 bei der Ausführung nach Fig. 22.

Im Inneren der Kolbenstange 72 ist an einem Stift 76 eine schwache Schraubenzugfeder 77 verankert, deren zweites Ende an einer Einstellgewindespindel 78 befestigt ist. Diese durchsetzt eine Einstellbüchse 79 und dient zum Einstellen der gewünschten Vorspannung der Feder 77 zwecks Festlegung des Abschnittes de der Betriebskennlinie (Fig. 3 und 4), mittels zweier Muttern 80, die sich auf die Büchse 79 abstützen. Mit der Einstellbüchse 79 lässt sich die gewünschte Hubbegrenzung des Borda-Ventils und

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damit der Abschnitt cd der Betriebskennlinie einstellen. Sie ist zu Raum 98 der Druck pr einstellen kann.

diesem Zweck im Gehäusedeckel 81 verschraubbar und durch Der turbinenseitige Zylinderraum 103 steht über einen Kanal eine Mutter 82 in der eingestellten Lage zu sichern. 104 mit einem Ringraum 105 eines Steuerschiebers 106 in Verbin-

Der Ventilteller 68 weist eine Drosselbohrung 83 auf, die den dung. Dieser besteht aus einem Kolbenschieber 107, einer

Zweck hat, bei geschlossenem Ventil bei Vollast ständig etwas 5 Druckfeder 108, einer im Ventilgehäuse verschraubbaren Stell-

Ladeluft in den Ventilraum eintreten zu lassen, um die Leckver- schraube 109 und einer Mutter 110 zur Sicherung der Stellschrau-

luste zu ersetzen und zu verhindern, dass Auspuffgas durch die be. Mit der Stellschraube kann der Abschnitt bc der Betriebs-

Bypassleitung zum Ventil strömt. Um zu verhindern, dass bei kennlinie geändert werden. Das freie Ende des Kolbenschiebers pr>pv trotzdem Auspuffgas in die Ladeluft gelangt, kann diese weist einen Teller 111 auf, der in eine entsprechende Bohrung

Drosselbohrung mit einem Rückschlagventil versehen werden, io 112 des Ventilgehäuses eintauchen kann, um die Verbindung

Der Zylinderraum 75a vor dem Kolben 73 steht über einen Kanal zwischen dem Ringkanal 105 und der Bypassleitung abzusperren.

84 mit einer Gewindebohrung 85 in Verbindung, die wie bei der Die Schieberfläche 113 des Kolbenschiebers ist von einem weite-

Variante nach Fig. 22 zum Anschluss eines Absperrorgans für ren Ringraum 114 umgeben, der durch die Steuerkante der den Sonderbetrieb vorgesehen und normalerweise mit der Um- Schieberfläche 113 gegenüber dem Ringraum 105 abgesperrt gebung in Verbindung steht. Der Ventilraum 86 nimmt ein 15 oder mit ihm verbunden werden kann. Der Raum hinter dem

Druckhalteventil 87 auf, bestehend aus einem Ventilkolben 88, Kolbenschieber, in dem sich die Feder 108 befindet, kann für den einer Schraubendruckfeder 89 und einer Einstellhülse 90 zur Sonderbetrieb über eine in die Gewindebohrung 115 einschraub-

Einstellung der Federvorspannung, zwecks Änderung des Ab- bare, nicht dargestellte Leitung, in der ein Dreiwegehahn vorge-

schnittes bc der Betriebskennlinie. sehen ist, mit der Atmosphäre, mit der Ladeluftleitung oder mit

Zur Fixierung der Einstellhülse 90 ist ein federnder Siehe- 20 einer Stelle, an der der Turbineneintrittsdruck pr herrscht,

rungsbügel 91 vorgesehen, der in eine der Längsnuten 92 am verbunden werden.

Umfang der Hülse eingreift. Über eine Bohrung 93 im Boden der Im Gehäuse ist ferner ein Kanal 116 vorhanden, der die

Hülse 90 steht der Ventilraum 86 mit der Atmosphäre in Verbin- Ladeluftleitung mit dem Ringraum 114 verbindet.

dung. Bei kleinem pv wird bei dieser Ausführung das Ventil durch die

Bei kleinem pv herrscht auf beiden Seiten des Betätigungskol- 25 Feder 95 geschlossen gehalten. Auf den Kolben 99 wirkt dann bens 73 infolge seiner Undichtheit der gleiche Druck, da das keine Kraft, da im Zylinderraum 98 infolge der im Zylinderbo-

Druckhalteventil 87 infolge Überwiegens der Federkraft ge- den 101 vorhandenen Bohrungen 100 der Druck pr herrscht, der schlössen ist. Auf den Ventilteller 68 wirken dann nur noch die sich, da der Steuerschieber gegen den Druck pT offen ist, über

Druckdifferenz pv-pT und die schwache Kraft der Feder 77. Falls den Ringraum 105 und den Kanal 104 auch im Zylinderraum 103

Pv-Pt im Mittel nur leicht negativ ist, hält die Feder das Ventil 30 eingestellt hat. Es wirken dann also auf den Ventilteller nur die offen und es tritt bei pulsierenden Drücken die beschriebene Druckdifferenz pv-px und die schwache schliessende Kraft der

Förderwirkung des Borda-Ventils ein. Wird hingegen pv-pT stark Feder 95.

negativ, so wird der Ventilteller 68 zugedrückt, dersomitals Falls pv-primMittelnurleichtpositivist, so hält die Feder 95

langsames, auf längerdauernde Druckdifferenzen ansprechendes das Ventil geschlossen. Bei grösserer positiver Druckdifferenz

Rückschlagventil wirkt. Hier sei nochmals wie schon früher 35 wird der Ventilteller gegen den schwachen Widerstand der Feder erwähnt, dass der Durchfluss eines solchen Borda-Ventils in 95 aufgedrückt. Bei weiter steigendem Ladeluftdruck öffnet das umgekehrter Strömungsrichtung, d.h. von der Turbine zum Ventil vollständig und bleibt im Bereich de der Betriebskennlinie

Verdichter unter sonst gleichen Bedingungen nur etwa halb so offen, da in diesem Bereich in den Räumen 98 und 103 zu beiden gross ist wie in der Richtung vom Verdichter zur Turbine. Seiten des Betätigungskolbens 99 der gleiche Druck herrscht,

Durch entsprechende Bemessung des Querschnittes der Kanä- 40 einerseits infolge der Bohrungen 100 im Zylinderboden 101,

le 84 und 74 und Minimierung der Zylinderräume 75 und 75a wird andererseits durch die Verbindung des Raumes 103 mit der die Aufschlaggeschwindigkeit des Ventiltellers 68 gebremst. Bypassleitung über den Kanal 104 und den Ringraum 104 bei

Bei steigendem Ladeluftdruck öffnet der Ventilkolben 88 noch geöffnetem Steuerventil.

gegen den Widerstand seiner Feder den Ringkanal 96 und Noch vor Erreichen des dem Betriebspunkt c der Betriebs-verbindet so den Zylinderraum 75a mit der Atmosphäre, so dass 45 kennlinie entsprechenden Ladedruckes pv beginnt der Druck pT bei weiter zunehmendem pv der Druck im Raum 75a konstant den Kolbenschieber 107 gegen den Widerstand der Feder 108 bleibt. Bei Erreichen des dem Betriebspunkt c der Betriebskenn- nach rechts zu verschieben, wodurch die Verbindung des Ringlinie entsprechenden Druckes pv überwiegt die Kraft auf den raumes 105 mit der Bypassleitung unterbrochen und eine Verbin-Betätigungskolben 73 die auf den Ventilteller 68 infolge pv-pT dung zwischen den Ringräumen 105 und 114 hergestellt wird, und der Feder wirkenden Kraft und das Ventil beginnt seine so Dadurch kommt über den Kanal 104 der Ladeluftdruck pv im Schliessbewegung, die bei Erreichen des dem Betriebspunkte b Zylinderraum 103 zur Wirkung, so dass bei Erreichen des der Betriebskennlinie entsprechenden Ladedrucks beendet ist. Betriebspunktes c der Kolben 99, dessen Fläche grösser ist als

Der Sonderbetrieb wird in gleicher Weise wie bei der Ausfüh- jene des Ventiltellers, letzteren zu schliessen beginnt. Das Ventil rung nach Fig. 22 bewerkstelligt. wird dann noch vor Erreichen der Nennleistung im Betriebs-

Die Ausführung nach Fig. 24 besitzt als Drosselorgan ebenfalls 55 punkt b vollständig geschlossen.

ein Borda-Ventil, zum Unterschied von der Variante nach Fig. 23 Beim vorstehend beschriebenen Normalbetrieb steht die Geist die Feder im Inneren der Kolbenstange 94 aber eine Schrau- windebohrung 115 mit der Atmosphäre in Verbindung, bendruckfeder 95, deren Vorspannung durch eine in einer Ein- Für kurzzeitigen Sonderbetrieb kann das Ventil auch bei stellbüchse 96 verschraubbare Einstellgewindespindel 97 verän- Nennleistung durch Verbindung der Bohrung 115 mit einer dert werden kann. Letztere dient zur Änderung des Abschnittes 60 Stelle, an der pv oder px herrscht, offen gehalten werden, indem de der Betriebslinie, die Büchse 96 zur Einstellung des Abschnit- dadurch der Kolbenschieber durch die Feder 108 bis zum An-tes cd. Der Zylinderraum 98 auf der verdichterseitigen Seite des schlag nach links geschoben wird, wodurch sich im Zylinderraum Betätigungskolbens 99 steht über Bohrungen 100 im Zylinderbo- 103 der Druck pT einstellt und der Kolben 99 kraftfrei wird, da den 101 mit der Bypassleitung 102 in Verbindung, so dass sich im auch im Zylinderraum 98 der Druck px herrscht.

M

9 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

1. 639 172

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verbrennungsmotor mit Turbolader mit einem automatischen Bypass, wobei einer Bypassleitung (15; 15,32,33; 28; 29; 67; 102) eine in der Auspuffleitung (6; 21; 22) vorderen Einmündung in die Abgasturbine (7) liegende Stelle mit einer nach dem Verdichter (10) liegenden Stelle der Ladeluftleitung (12; 45; 71) verbindet und ein als regulierbares Drosselorgan ausgebildetes Bypassventil (18; 27; 31) zur Anpassung der überströmenden Gasmenge an den jeweiligen Betriebszustand des Motors enthält, das von den im Bypass auftretenden Drücken und von einem auf diese Drücke ansprechenden Betätigungskolben (50; 73; 99) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil Drosselelemente (30; 40; 46,48,49; 68,69) aufweist, deren Durchflusswiderstand in der Strömungsrichtung von der Verdichterseite zur Turbinenseite kleiner ist als in umgekehrter Richtung, dass Mittel (52,60-63; 76,78-80,82) zur Änderung des Durchflusswiderstandes der Drosselelemente zwecks Einstellung der Öffnungs- und Schliesszeitpunkte (O-e-d-c bzw. c'-b-a) des Ventils in Abhängigkeit von der Motorleistung und damit zur Erreichung einer gewünschten Betriebskennlinie des Motors vorgesehen sind, und dass der Betätigungskolben (50; 73 ; 99) für das Ventil auf der der Ladeluftleitung (12; 45; 71) abgewandten Seite des Ventils angeordnet ist.
2. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (18) unmittelbar vor dem Ladeluftkühler (13) an die Ladeluftleitung (12) angeflanscht ist und das Volumen der Bypassleitung (15) mindestens gleich dem Hubvolumen eines Zylinders des Motors ist.
3. 4. Motor nach Anspruch 1 für Multistossbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung der Bypassleitung (15) in den Auspuffsammler (19) im Zentrum desselben erfolgt.
4. 4. Motor nach Anspruch 1 für Multistossbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug der Bypassleitung (15) in den Auspuffsammler (19) als ein die zu einem Düsenkranz (20) zusammengefassten Auspuffleitungen (6) umgebender Einlauftrichter (16) ausgeführt ist.
5. 5. Motor nach Anspruch 1, mit einer Auspuffanlage, beider die in die Auspuffleitung (21) einmündenden Auspuffkrümmer (23) der einzelnen Zylinder an ihrer Einmündung in die Auspuffleitung (21) als Injektordüsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung der Bypassleitung (28) am Anfang der Auspuffleitung (21) vorgesehen ist.
6. 6. Motor nach Anspruch 1, mit einer Auspuffanlage, bei der die Auspuffleitung (22) aus einer Reihe von hintereinander angeordneten, aus den einzelnen Zylindern kommenden Auspuffkrümmern (24) gebildet ist, die als Injektordüsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung der Bypassleitung (29) am Ende der Auspuffleitung (22) vorgesehen und in gleicher Weise wie die Auspuffkrümmer (24) ausgebildet ist.
7. 7. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (15) ein den Pulsationen in derselben synchron folgendes, schnelles Rückschlagventil (30) vorgesehen ist.
8. 8. Motor nach Anspruch 1, mit einer Auspuffanlage für Stossbetrieb, mit mindestens zwei Auspuffleitungen (6) am Eintritt in dieTurbine, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bypassleitung (15) an ihrem auspuffseitigen Ende in so viele einzelne Bypassleitungen (32,33) verzweigt, wie Auspuffleitungen (6) vorhanden sind, und in jeder dieser Bypassleitungen (32, 33) ein den Pulsationen in denselben synchron folgendes, schnelles Rückschlagventil vorgesehen ist.
9. 9. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan (68) des Bypassventils so ausgebildet ist, dass es bei kraftfreiem Betätigungskolben (73; 99) als langsam ansprechendes Rückschlagventil wirkt.
10. 10. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan des Bypassventils als Ringplattenventil ausgebildet ist, dessen Ventilstützplatte (48) zwecks Einstellung des Hubes seiner Ringlamelle (49) verschiebbar ist, um die Funktion eines schnellen Rückschlagventils zu erhalten.
11. 11. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan des Bypassventils als Borda-Ventil ausgebildet ist, dessen Ventilteller (68) oder Einlaufkragen (69) mit einer Bohrung (83) versehen ist, die dazu dient, bei Nennleistung das Eindringen von Auspuffgas in die Ladeluftleitung zu verhindern.
12. 12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (83) ein zur Bypassleitung hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen ist.
13. 13. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan als Diffusorventil ausgebildet ist (Fig. 14).
14. 14. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (50) des Bypassventils als leckfreier, aus einer Kolbenbodenplatte (51), Tellerfedern (52), einem inneren Distanzring (53) und äusseren Distanzringen (54) zusammengesetzter, federnder Balg ausgebildet ist, der als Feder zum Offenhalten des Ventils in dessen voll geöffneter Stellung dient.
15. 15. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (50) durch einen Bolzen (59) gegen Verdrehen um seine Achse gesichert ist, dass die Kolbenstange (47) des Betätigungskolbens (50) ein Aussengewinde aufweist, das zwecks Änderung der Federvorspannung des Betätigungskolbens (50) im obersten Leistungsbereich, in dem das Ventil mit zunehmender Leistung im schliessenden Sinne aus der voll geöffneten in die voll geschlossene Stellung gebracht wird, in einem Innengewinde der Kolbenbodenplatte (51) verschraubbar ist, und dass eine mit der Kolbenstange (47) formschlüssig verbundene Einstellhülse (61) zum Verschrauben der Kolbenstange (47) im Innengewinde der Kolbenbodenplatte (51) vorgesehen ist.
16. 16. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass einein der Einstellhülse (61) verschraubbare Stellschraube (60) zur Axialverstellung der Kolbenstange (47) vorhanden ist, die dazu dient, den Hub der Ringlamelle (49) des Ringplattenventils zu verstellen.
17. 17. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (72) des Betätigungskolbens hohl ist und Querbohrungen (74) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Ladeluftleitung (71) und dem Zylinderraum (75) hinter dem Betätigungskolben (73) aufweist, dass in der Kolbenstange (72) eine auf den Ventilteller (68) im öffnenden Sinne wirkende Schraubenzugfeder (77) an ihrem einen Ende verankert ist, dass das andere Ende dieser Feder (77) an einer Einstellgewindespin-del (78) befestigt ist, die dazu dient, die Vorspannung der Feder im untersten Leistungsbereich, in dem das Ventil mit zunehmender Leistung im öffnenden Sinne aus der voll geschlossenen in die voll geöffnete Stellung gebracht wird, zu ändern, dass eine in einem Gehäusedeckel (81) verschraubbare Einstellbüchse (79) zur Verstellung der Hubbegrenzung des Borda-Ventils für seine voll geöffnete Stellung vorhanden ist und dass zur Änderung des Schliessverlaufes des Ventils im obersten Leistungsbereich ein Druckhalteventil (87) mit einem Ventilkolben (88), einer Schraubendruckfeder (89) und einer Einstellhülse (90) zur Änderung von deren Federvorspannung vorgesehen ist.
18. 18. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (94) hohl ist und eine auf den Ventilteller des Borda-Ventils im schliessenden Sinne wirkende Schraubendruckfeder (95) enthält, dass eine Einstellgewindespindel (97) zur Änderung der Federvorspannung im untersten Leistungsbereich, in dem das Ventil mit zunehmender Leistung im öffnenden Sinne aus der voll geschlossenen in die voll geöffnete Stellung gebracht wird, vorgesehen ist, dass eine Einstellbüchse (96) zur Änderung der Begrenzung des Ventilhubes für die voll geöffnete Stellung des Ventils vorgesehen ist, und dass ein Druckhalteventil (106) mit einem vom Turbineneintrittsdruck beaufschlagten Kolbenschieber (10), einer Schraubendruckfeder (108) und einer

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    Stellschraube (109) zur Änderung der Federvorspannung im obersten Leistungsbereich vorhanden ist.
19. 19. Motor nach einem der Ansprüche 16,17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilgehäuse eine Gewindebohrung (65; 85; 115) vorgesehen ist, die ein Absperrorgan enthält, das dazu dient, die Gewindebohrung mit der Atmosphäre zu verbinden oder gegenüber derselben abzuschliessen, oder mit einer Stelle, an der der Ladeluftdruck oder Turbineneintrittsdruck herrscht, zu verbinden, um bei Vollast während kurzseitigen Sonderbetriebs das Bypassventil offen zu halten.