DE1077001B - Impulsumwandlungseinrichtung - Google Patents

Impulsumwandlungseinrichtung

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DE1077001B
DE1077001B DEL26729A DEL0026729A DE1077001B DE 1077001 B DE1077001 B DE 1077001B DE L26729 A DEL26729 A DE L26729A DE L0026729 A DEL0026729 A DE L0026729A DE 1077001 B DE1077001 B DE 1077001B
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Rudolph Birmann
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De Laval Steam Turbine Co
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LAVAL STEAM TURBINE CO
De Laval Steam Turbine Co
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Description

  • Impulsumwandlungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Turbolader für Brennkraftmaschinen. Sie ist in Viertaktmaschinen mit Funkenzündung anwendbar, jedoch ist sie in Verbindung mit Zweitakt-Dieselmaschinen besonders vorteilhaft.
  • Es ist eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen worden, welche mit einer Einrichtung versehen ist, um den pulsierenden Teil der Auslaßenergie der Maschine zum Antrieb der Turbine eines Turboladers möglichst weitgehend nutzbar zu machen und um einen größeren Unterschied zwischen dem Druck der Einlaßleitung und dem Auslaßdruck hervorzurufen, gegen welchen die Brennkraftmaschine auspuffen muß. Bei diesem früberen Vorschlag erfolgt die Abgabe aus den verschiedenen Maschinenzylindern durch in Serie angeordnete Düsen in solcher Weise, daß der wirksame Rückdruck für die Maschine während der Spülperioden der Zylinder gering wird. Weiterhin ist bei dieser Ausführung Vorsorge getroffen, daß Pulsationen in den Gasen, die der Turbine des Turboladers zugeführt werden, auf ein Minimum herabgesetzt werden. Der intermittierende Fluß wird durch die Verwendung der Energie in den Auslaßpulsationen in einen im wesentlichen gleichförmigen Fluß umgewandelt, um in einer sich längs der gesamten Länge der Maschine erstreckenden geraden Leitung eine hohe Geschwindigkeit zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, wobei dieser Leitung eine zweite Leitung zugeordnet ist, in welcher nur eine 1 221 verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit vorherrscht. Die erste Leitung für hohe Geschwindigkeit öffnet sich an beiden Enden in die zweite Leitung für niedrige Geschwindigkeit und geht an ihrem stromabwärts liegenden Ende in einen Diffusor über. Das Ergebnis dieser Ausführung ist, daß in der ersten Leitung eine Rückführung der Gase mit einem kleineren statischen Druck im Vergleich zu dem Druck außerhalb von ihr geschaffen wird, und dies bedeutet, daß die Maschine gegen einen verhältnismäßig kleinen Rückdruck abgeben kann, während die Turbine den Nutzen eines höheren vor der Turbine herrschenden Druckes erhält, der um den Betrag der Geschwindigkeitshöhe größer ist. Diese Ausführung arbeitet in der Praxis sehr gut, und es wird ein sehr beträchtlicher Teil der Energie in den Auslaßpulsationen wiedergewonnen, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß es möglich ist, eine Zweitaktmaschine zu betreiben, ohne dazu ein eine zwangsläufige Verdrängung bewirkendes Gebläse, das hierbei gewöhnlich die Luftzufuhrquelle bildet, oder eine andere Luftzufuhrquelle verwenden zu müssen, mit Ausnahme derjenigen, welche durch die oben beschriebene Inpulswandlungseinrichtung gegeben ist, die dazu verwendet wird, in der ersten Leitung für hohe Geschwindigkeit einen statischen Unterdruck zu erzeugen, wodurch erreicht wird, daß für den in die Maschine gehenden Luftstrom Atmosphärendruck genügt. Die vorstehend beschriebene Ausführung weist je- doch gewisse unerwünschte Merkmale auf. Die erste Leitung für hohe Geschwindigkeit muß sich von dem kleinen Ende, an dem der rückgeführte Strom eintritt, zu dem großen Ende, aus dem der rückgeführte Strom und der Strom der Maschinenzylinderauspuffgase austreten, erweitern. Dies macht die Ausführung wegen der Ungleichförmigkeit der verwendeten Teile teuer. Weiterhin muß der einzige Diffusor an dem stromabwärts befindlichen Ende der Leitung für hohe Geschwindigkeit verhältnismäßig groß sein und nimmt daher mehr Raum ein, als erwünscht ist. Die notwendigen erheblichen Größenabmessungen des Diffusors erfordern, daß die gesamte Größe derAuslaßleitung übermäßig groß zu machen ist.
  • Z-weck der Erfindung ist, eine Impulsumwandlungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art zu verbessern, um sowohl eine billigere und weniger Raum beanspruchende Ausführung zu schaffen als auch die Reibungsverluste herabzusetzen und dadurch dieRückgewinnung der Energie in den Auslaßpulsationen zu erhöhen.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Impulsumwandlungseinrichtung für die aus den Zylindern einer Brennkraftmaschine zu einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Abgasturbolader strömenden Auspuffgase, wobei eine die Auspuffgase der Zylinder über Düsen aufnehmende erste Leitung vorgesehen ist, durch welche die Gase mit hoher Geschwindigkeit strömen und wobei eine zweite Leitung Gase zum Eingang der ersten Leitung zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten Leitung über ihre ganze Länge verteilt mehrere Diffusoren abzweigen, die aus dieser ersten Leitung einen Teil der Gase entnehmen und sie mit geringerer Geschwindigkeit in die zweite Leitung abgeben.
  • Durch die Erfindung wird erreicht, daß durch die Einführung von Strömen hoher Geschwindigkeit aus der Maschine längs der ganzen ersten Leitung und durch Entnahme von Strömen hoher Geschwindigkeit ebenfalls über die ganze Länge der ersten Leitung diese Leitung nicht mehr einen sich vergrößernden Querschnitt haben muß, sondern über ihre ganze axialeAusdehnung eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsfläche haben kann. Dadurch werden die Ausbildung und auch die Standardisierung von Maschinen, welche eine verschiedene Zahl von Zylindern haben, weitestgehend vereinfacht. Weiterhin wird die mittlere Länge, über welche jedes Stromteilchen mit hoher Geschwindigkeit wandern muß, verkürzt. Infolgedessen werden Reibungsverluste, welche die hauptsächlichsten Verluste der Einrichtung sind, reduziert, und dementsprechend wird die Rückgewinnung der Energie in den Auslaßpulsationen verbessert.
  • Zweckmäßig sollte der rückgeführte Strom, welcher als »Gasschwungrad« wirkt und für die Erzielung der Umwandlung des instationären Impulsstromes in einen stationären Impulsstrorn wichtig ist, nicht weniger als 25 % und nicht mehr als 75 % des Maschinenstroms betragen. Falls dieser rückgeführte Strom zu klein ist, ist die Wirkung des »Gasschwungrades« zu gering; infolgedessen ist die Strömun 'g in der Leitung für hohe Geschwindigkeit nicht stetig genug, und es treten übermäßigeVerluste als Ergebnis der Momentumwandlung auf. Wenn andererseits der rückgeführte Strom zu groß ist, sind die Querschnittsflächen der Leitung für hohe Geschwindigkeit groß, und die Reibungsverluste werden übermäßig hoch. Zusätzlich dazu treten bei der Verteilung und der Wiederbeschleunigung des rückgeführten Stromes überrn äßig hohe Verluste auf. Durch die Erfindung werden die Erfordernisse für optimales Arbeiten erfüllt.
  • Es ist eine Impulsumwandlungseinrichtung für Brennkraftkolbenmaschinen bekannt, bei welcher die Auspuffgase jedes Zylinders in ein Venturirohr strömen und dieVenturirohre hintereinandergeschaltet sind, wobei das in Strömungsrichtung letzte Venturirohr die Abgase teils in eine Turbine und teils in eine Rohrleitung abgibt, durch welche die Gase in das in Strömungsrichtung erste Venturirohr zurückgeführt werden. Bei dieser Einrichtung erfahren die aus den Zylindernkommenden Auspufigase zunächst einevollstär#dige Umwandlung der kinetischen Energie in potentielle ZD Energie und dann wieder eine Umwandlung in kinetische Energie, wodurch große Verluste bedingt sind. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben.
  • Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Tmpulsumwandlungseinrichtung gemäß der Erfindung, die mit einer Maschine verbunden werden kann, welche eine einzige Reihe von Zylindern hat; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Impulsumwandlungseinrichtung, die zur Verbindung mit zwei Zylinderreihen einer V-Maschine geeignet ist; der Schnitt verläuft nach der gebrochenen Linie 3-3 der Fig. 7; Fig. 4 ist ein abgewickelter Schnitt der Leitung ge- mäß Fig. 3 nach der gebrochenen Linie 4-4 der Fig. 7; Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der gebrochenen Linie 5-5 der Fig. 4; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 3; Fig. 7 ist ein Querschnitt nach der gebrochenen Linie 7-7 der Fig. 4; Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der gebrochenen Linie 8-8 der Fig. 4.
  • Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Leitung ist von derjenigen Art, welche mit einer Maschine verbunden werden kann, die beispielsweise sechs oder acht Zylinder in einer Reihe hat. In Fig. 1 ist das Mittelstück der Leitung weggelassen, um Wiederholungen zu vermeiden. Wie aus den nachfolgenden Ausführungen ersichtlich ist, stellen verschiedeneAbschnitte derLeitung sich mechanisch gleichende Teile dar, und dadurch wird eine verhältnismäßig billige Ausführung und eine Verwendungsmöglichkeit der gleichen Teile bei Maschinen mit verschiedenen Anzahlen von Zylindern ge- schaffen. Die Leitung weist ein zylindrisches Gehäuse2 auf, welches an dem einen Ende 4 geschlossen und an dem anderen Ende 6 zum Auslassen der Maschinenabgase zu der Turbine 8 eines Turboladers offen ist. Der Turbolader kann von beliebiger gewünschter Ausbildung sein. Der Turbolader führt der Maschine zum Arbeiten in üblicher Weise Luft zu. Das Gehäuse 2 ist mit Öffnungen 10 versehen, die so angeordnet sind, daß sie jeweils mit den Auspuffleitungen 12 der verschiedenen Maschinenzylinder in Verbindung stehen.
  • Die Öffnungen 10 stehen mit Düsen 14 in Verbindung, welche die Auspuffgae;e aufnehmen und ihre Energie in Strahlen hoher Geschwindigkeit umwandeln, die mit im wesentlichen axialer Richtung in Fig. 1 nach rechts verlaufen. Bei der dargestellten Ausführung ist das Gehäuse 2 durch Bolzen unmittelbar mit den Auslaßöffnungen der Maschine verbunden, und dies trägt wesentlich zum einwandfreien Arbeiten unter Berücksichtigung der nachfolgenden Gesichtspunkte bei.
  • Die Energiemenge, welche aus der Energie der Auspuffpulsationen wiedergewonnen werden kann, hängt in einem sehr erheblichen Ausmaß von dem Volumen der Leitungen zwischen der Stelle, an welcher die Auspuffgase aus einem Zylinder abgegeben werden, und der Stelle ab, wo die Energieumwandlung erfolgt. Falls dieses Volumen groß ist, wird die Energie derAuspuffpulsationen durch einen Füllkammereffekt zerstreut, während, wenn es sehr klein ist, eine gute Energierückgewinnung erreicht werden kann. Bei einer üblichen Abblasanlage sind lange Anspuffzweigleitungen unvermeidbar, und daher wird eine verhältnismäßig schlechte Rückgewinnung der Energie der Auspuffpulsationen erhalten (zusätzlich zu den Verlusten, welche sich aus dem Leeren und Füllen der feststehenden und rotierenden Turbinenkanäle ergeben). In Übereinstimmung mit der Erfindung können die vorgenannten kritischen Volumina der Auspuffleitungen zu einem absoluten Minimum gebracht werden, woraus sich eine gute Rückgewinnung der Energie in den Auspuffpulsationen ergibt, trotz der Tatsache, daß diese Rückgewinnung vermittels eines Prozesses erfolgt, welcher relativ große Verluste zufolge der Impulsumwandlung', der Diffusion und der Wiederbeschleunigung mit sich bringt.
  • Die Teile 16 der Düsenwandungen, welche von den Öffnungen 10 am weitesten entfernt liegen, gehen sanft in Wandungen 18 über, welche ihrerseits sanft in die Teile 20 der Düsenwandungen übergehen, die den Öff- nungen 10 benachbart liegen. Wandungen 22 schaffen in Verbindung mit den Wandungen 16 und 18 Gasleitungen 24, während außerhalb dieser Wandungen 22 sich weitere Wandungen 26 befinden, welche in die Wandungen 22 übergehen und Diffusorleitungen 28 schaffen, deren Abgabeenden mit 30 bezeichnet sind. Außerhalb dieser Leitungen 28 befindet sich die Leitung 32 innerhalb des Gehäuses 2.
  • Die beschriebene Ausführung geht insbesondere aus dem Schnitt gemäß Fig. 2 hervor, welche clie Zuordnung der verschiedenen Leitungen wiedergibt. Die vorstehende Beschreibung trifft auf diejenigen Leitungen zu, die mit allen Zvlindern der Maschine, mit Ausnahme der beiden ersten, verbunden sind. Bei dem ersten Zvlinder, der in Fig. 1 am weitesten links liegt, schJft eine Wandung 34 eine Leitung 36, welche Gas aufnimmt, das in die Leitung 32 zurückgeführt wird, und die Leitung 36 gibt in eine Leitung 40 ab, welche durch eine Wandung 38 begrenzt ist. Aus der letzten der Leitutigen 24 gelangen die Gase in einen Diffusor 44, welcher durch eine divergierende Wandung 42 geschaffen ist. Der Diffusor 44 gibt die Gase in das rechte Ende (Fig. 1) des Gehäuses 2 und in die Eingangsleitung der Turbine 8 ab.
  • Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine wesentliche Vervielfältigung der verwendeten Elemente eintritt; die Wandungen sind zweckmäßig miteinander verschweißt, so daß richtig miteinander verbundene Leitungen gebildet werden, um den folgenden Arbeitsvorgang durchzuführen.
  • Wenn angenommen wird, daß die Einrichtung arbeitet, dann treten Gase, die mit verhältnismäßig kleiner Geschwindigkeit durch die Leitung 32 zurückströmen (von rechts nach links gemäß Fig. 1) in die Leitung 36 ein, wo sie auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden, und strörnen dann in die Leitung 40, in der sie sich mit den Gasen vereinigen, die aus der am weitesten links liegenden Düse 14 herausströmen. Der dieLeitung 40 verlassende Gasstrom teilt sich dann. Ein Teil der Gase strömt in den ersten Diffusor 28, in welchem ihre Geschwindigkeit mit entsprechendem Druckanstieg reduziert wird und aus welchem sie in die Leitung 32 abgegeben werden. Der Rest der Gase strömt in die ain weitesten links dargestellte Leitung 24, wo sie sich mit Gasen vereinigen, die aus der zweiten Düse 14 austreten. Der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich dann über die Zwischenteile des Impulsumwandlers, die eine Reihe von Aufbauteilen umfassen, welche zwischen den LinienA und B angedeutet sind; ein Teil der Gase in jedem Zwischenteil wird durch einen entsprechenden Diffusor 28 abgegeben, während der Rest der Gase in die nächste Leitung 24 strömt. Schließlich gibt die letzte Leitung 24 ihre Gase in den Diffusor 44 ab, welcher außerdem Gase aus der letzten Düse 14 aufnimmt. Von den Gasen, welche in die Leitung32 gelangen, wird ein Teil an die TurbineS abgegeben, während andere Teile dieser Gase an der Rückströmung durch die Leitung 32 (in Fig. 1 nach links) teilnehmen. Die Geschwindigkeiten in der Leitung 32 sind klein, und der Gesamtstrom unterteilt sich autoinatisch in den abgegebenen Strom und in den nochmals umlaufenden Strom, wobei die Größe aller mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit durchströmten Leitungen gemäß den Erfordernissen des normalen Arbeitens der Maschine gewählt ist, Die Leitungen 40 und 24 bilden einen kontinuierlichen Durchgang mit etwa konstanter Querschnittsfläche, wobei wenigstens die aufeinanderfolgenden Leitungen 24 im wesentlichen gleiche Größenabmessungen haben, und dies ist zufolge der Tatsache zulässig, daß das Gas, welches sich sonst ansammeln könnte, durch die aufeinanderfolgenden Diffusoren 28 abgeführt wird. Beim Arbeiten wird eine hohe Geschwindigkeit (die etwa gleichbleibend ist) in den Leitungen 36, 40 und 24 aufrechterhalten. Diese hohe Geschwindigkeit wird durch die Wirkung der Gase erzeugt und aufrechterhalten, die aus den Düsen 14 austreten, die je einem Maschinenzylinder zugeordnet sind, und daher die Maschinenauspuffgase interrnittierend abgeben. Wahrend der Anfangsperiode der Abgabe (welche der sogenannten Abblasperiode des bet treffenden Zylinders entspricht) ist die Geschwindigkeit sehr hoch, d. b. viel höher als die mittlere Geschwindigkeit in den Leitungen 36, 40 und 24. Während des Restes der Arbeitsperiode einer der Düsen 14 (entsprechend der Spül- periode des betreffenden Zylinders) ist die Abgabegeschwindigkeit kleiner. Da die Leitungen 36, 40 und 24 für hohe Geschwindigkeit mit der Leitung 32 für niedrige Geschwindigkeit über die Diffusion 28 und 44 in Verbindung stehen, herrscht der gleiche Gesamtdruck sowohl in den Leitungen für hohe Geschwindigkeit als auch in der Leitung für niedrige Geschwindigkeiten, jedoch ist der statische Druck in den Leitungen für hohe Geschwindigkeit viel kleiner als der statische Druck in der Leitung 32. Das Ergebnis ist, daß während der Spülperioden der Maschinenzylinder in den Zylinderauspuffleitungen ein niedriger Druck vorhanden ist, welcher den notwendigen Druckabfall für die Strömung durch die Maschine schafft, selbst wenn der Luftüberdruck an den Einlaßöffnungen der schinenzylinder verhältnismäßig niedrig ist. Gleichzeitig erhält, da der statische Druck in der Leitung 32 relativ hoch ist, die Turbine zu ihrem Arbeiten hohen Druck trotz des niedrigen Rückdruckes, gegen welchen die Maschine arbeitet. Der Unterschied zwischen den: Turbineneinlaßdruck- und dem Maschinenrückdruck ergibt sich aus der Umwandlung der Abblasenergie (dm ist die Energie in den Auspuffpulsationen) in einen Druckanstieg. Weiterhin werden zufolge der stattfindenden Gasrückführung die Impulse, welche sich aus den Zylinderauspuffen ergeben, wirksam geglättet, so daß der Fluß zur Turbine 8 im wesentlichen gleichförtnig, d. h. stetig ist, was zur Erreichung des maximalen Turbinenwirkungsgrades am besten geeignet ist.
  • Es ist erkennbar, daß das mit hoher Geschwindigkeit aus einer der Düsen 14 austretende Gas im Mittel einen verhältnismäßig kurzen Weg zum Strömen mit hoher Geschwindigkeit durch die Leitungen 36, 40 und 24 hat, woraus sich eine Verringerung der Reibungsverluste ergibt. Im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen früher vorgeschlagenen Ausführung ist es nicht notwendig, daß die Gesamtheit der Gaise einer Drucksteigerung in einem einzigen Diffusor unterworfen wird, und das gesamte Diffusorvolumen setzt sich aus den Volumina der einzelnen Diffusoren 28 und dem Volumen des Enddiffusors 44 zusammen. Infolgedessen kann der Diffusor 44 verhältnismäßig kleine Größenabmessungen gemäß vorstehender Beschreibung haben, und der gesamte Impulsumwandler kann für eine be- sondere Maschine, die unter ihren normalen Bedingungen arbeitet, leicht so dimensioniert werden, daß der rückgeführte Strom, wie oben ausgeführt, in dem gewünschten Verhältnis steht, d. h. nicht mehr als 75% und nicht weniger als 25 11/o des Maschinenstromes beträgt. Falls er innerhalb dieser Grenzen gehalten wird, wird ein annähernd stetiger Fluß gewährleistet, ohne daß übermäßige Verluste bei dem Verteilen und Wiederbeschleunigen des zurückgeführten, erneut umlaufenden Stromes auftreten.
  • In den Fig. 3 bis 8 ist ein Impulsumwandler dargestellt, der demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 grundsätzlich entspricht, der jedoch zur Verwendung in einer Maschine, die zwei Reihen von Zylindern hat, vorgesehen ist. Die in den Fig. 3 bis 8 dargestellte Einrichtung ist beispielsweise für eine Maschine mit 16 Zy- lindern geeignet, wobei je acht Zylinder in jeder der beiden Reihen angeordnet sind. Die verschiedenen Schnittansichten gebendieEinzelheitenderAusführung wieder und zeigen, wie die verschiedenen Leitungen einschließlich der Diffusoren ausgebildet sind. In den Fig. 3 und 4 ist wieder der mittlere Teil der Einrichtung weggelassen, da er nur eine Wiederholung der dargestellten Teile brächte.
  • Das Gehäuse 46 ist an seinem einen Ende 48 ge- schlossen und an seinem anderen Ende bei 78 offen, um Gase in die Einlaßleitung der Turbine 50 eines Turboladers abzugeben. Anschlußstutzen 52 bzw. 54 nehmen Gase aus den Auspuffleitungen der Zylinder der beiden Reihen auf, die bei 56 und 58 angedeutet sind. Während der Abblasperiode geben Düsen 60 bzw. 62 die aus den Zylindern aufgenommenen Gase in Form von Strahlen hoher Geschwindigkeit in Leitungen 64 ab, welche axial in Ausrichtung miteinander liegen, und welche die Leitung für hohe Geschwindigkeit des Impulsumwandlers bilden. An ihren Enden 66 geben die Leitungen 64 Teile der Gase in Diff usoren 68 ab, welche so geformt sind, wie dies aus den Fig. 3, 7 und 8 ersichtlich ist. Die Diffusorleitungen sind divergent ausgebildet, um eine Umwandlung von Geschwindigkeit in Druck zu ermöglichen. Die Diffusoren geben die Gase in eine Leitung 70 ab, in welcher eine Gasrückführung nach rechts (bei Betrachtung der Fig. 3 und 4) stattfindet, wobei die rückgeführten Gase wieder in die Leitung für hohe Geschwindigkeit durch eine konvergierende Aufnahmeleitung 72 eintreten. Die letzte Leitung 64 und die letzte Düse 60, die in den Fig. 3 und 4 am weitesten links liegen, geben die Gase in einen Diffusor 74 von divergenter Form ab, welcher mit einem Zerteilerkonus 76 versehen ist. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist auch bei dieser abgeändertenAusführungsform eine erheblicheWiederholung der die Leitungen bildenden Teile vorhanden, und diese Wiederholung ist durch die Tatsache möglich, daß die Gase zufolge ihrer Abgabe durch die über die ganze Länge verteilten verschiedenen Diffusoren hindurch sich nicht längs der Länge des Umwandlers ansammeln. Die Arbeitsweise und die Vorteile sind die gleichen wie diejenigen, die in Verbindung mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform beschrieben warden. Auch in diesem Falle kann eine zweckentsprechende Dimensionierung für die besonderen Bedingungen des Arbeitens der Maschine leicht erreicht werden, um einen gewünschten, erneut umlaufenden Strom innerhalb des Bereiches von 25 bis 75% des Maschinenstromes zu gewährleisten.
  • Es ist ersichtlich, daß verschiedene Änderungen an den beschriebenen Ausführungsformen getroffen werden können, ohne daß dadurch die Erfindung umgangen wird.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Impulsumwandlungseinrichtungfürdieausden Zylindern einer Brennkraftmaschine zu einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Abgasturbolader strömenden Auspuffgase, wobei eine die Auspuffgase der Zylinder über Düsen aufnehmende erste Leitung vorgesehen ist, durch welche die Gase mit hoher Geschwindigkeit strömen und wobei eine zweite Leitung Gase zum Eingang der ersten Leitung zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten Leitung (40, 24) über ihre ganze Länge verteilt mehrere Diffusoren (28,44) abzweigen, die aus dieser ersten Leitung (40, 24) einen Teil der Gase entnehmen und sie mit ge- ringerer Geschwindigkeit in die zweite Leitung (32) abgeben.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Diffusoren (28, 44) der Anzahl der Düsen (14) entspricht. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoren (28, 44) so, ausgebildet sind, daß sie die Gase aus der ersten oder Hochgesch-windigkeits-Leitung (40,24) aufnehmen, ohne die Richtung der Strömung in dieser Leitung merklich zu verändern. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der, in Strömungsrichtung gesehen, letzte Diffusor (44) im wesentlichen in axialerAusrichtung mit der ersten oder Hochgeschwindigkeits-Leitung (40,24) liegt. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder Hochgeschwindigkeits-Leitung (40,24) über ihre ganze Länge einen im wesentlichen konstanten Querschnitt hat. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 737 396, 305 111; schweizerische Patentschrift Nr. 221690; USA.-Patentschrift Nr. 2 406 656.
DEL26729A 1956-02-03 1957-01-29 Impulsumwandlungseinrichtung Pending DE1077001B (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2658375A1 (de) * 1976-12-23 1978-06-29 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Brennkraftmaschine mit abgasturbolader
DE3121341A1 (de) * 1981-05-29 1982-12-30 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg "abgasleitungssystem zwischen einer nach dem stauprinzip aufgeladenen, mehrzylindrigen brennkraftmaschine und einem abgasturbolader"
FR2518645A1 (fr) * 1981-12-17 1983-06-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh Moteur a pistons et a combustion interne suralimente par des turbocompresseurs a gaz d'echappement

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH625595A5 (de) * 1977-12-18 1981-09-30 Alsacienne Constr Meca
CN110374731A (zh) * 2019-06-24 2019-10-25 上海交通大学 适用于船舶的倾斜贯入式二冲程柴油机管接头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE305111C (de) *
CH221690A (fr) * 1940-02-23 1942-06-15 Brevets Aero Mecaniques Groupe-moteur à combustion interne comportant une turbine alimentée avec les gaz d'échappement de ce moteur.
DE737396C (de) * 1940-12-13 1943-07-12 Eberspaecher J Abgassammler fuer Brennkraftmaschinen
US2406656A (en) * 1939-04-04 1946-08-27 Fed Reserve Bank Exhaust energy converting means for internal-combustion engines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE305111C (de) *
US2406656A (en) * 1939-04-04 1946-08-27 Fed Reserve Bank Exhaust energy converting means for internal-combustion engines
CH221690A (fr) * 1940-02-23 1942-06-15 Brevets Aero Mecaniques Groupe-moteur à combustion interne comportant une turbine alimentée avec les gaz d'échappement de ce moteur.
DE737396C (de) * 1940-12-13 1943-07-12 Eberspaecher J Abgassammler fuer Brennkraftmaschinen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2658375A1 (de) * 1976-12-23 1978-06-29 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Brennkraftmaschine mit abgasturbolader
DE3121341A1 (de) * 1981-05-29 1982-12-30 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg "abgasleitungssystem zwischen einer nach dem stauprinzip aufgeladenen, mehrzylindrigen brennkraftmaschine und einem abgasturbolader"
FR2518645A1 (fr) * 1981-12-17 1983-06-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh Moteur a pistons et a combustion interne suralimente par des turbocompresseurs a gaz d'echappement

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CH352193A (fr) 1961-02-15

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