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Verbrennungskraftmaschine
mit einem Motorblock mit einer Anzahl von darin aufgenommenen Zylindern
und zumindest einer Hilfsvorrichtung, die mit der Maschine verbunden
ist, wobei der Motorblock zumindest an zwei unterschiedlichen Positionen
im wesentlichen identische Verbindungsteile aufweist und die zumindest
eine Hilfsvorrichtung auf einem solchen Verbindungsteil angeordnet
ist. Solch eine Verbrennungskraftmaschine ist aus der
DE-A-40 18 620 bekannt.
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Ein
Problem, das bei Verbrennungskraftmaschinen auftritt, insbesondere
bei sehr großen
Maschinen, die in relativ kleinen Stückzahlen hergestellt werden,
besteht darin, daß ihr
Aufbau häufig
stark vom Verwendungszweck abhängt.
Es besteht Nachfrage nach Maschinen für stationären Gebrauch, beispielsweise
als Leistungsquelle in einem Kraftwerk, was sich von den Anforderungen
für Maschinen
zur Fortbewegung beispielsweise bei Schiffen unterscheidet. Die
Anordnung der Hilfsausstattung kann dabei insbesondere deutlich
unterschiedlich sein.
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So
ist es beispielsweise bei großen
Turbodieselmotoren, die zum Betreiben eines stationären Generators
in einer sogenannten DPP (Diesel Power Plant; Dieselkraftwerk) verwendet
werden, normalerweise erforderlich, daß die Aufladeeinheit, die durch einen
oder mehr Turbokompressoren und zugeordnete Zwischenstufenkühler gebildet
wird, nahe an der Kante des Generatorraums angeordnet ist, da der
Auspuff dort angeordnet ist. Gleichzeitig ist es gewünscht, daß die Schwungradseite
der Maschine, von der die Leistung abgenommen werden kann, entgegengesetzt
in Richtung auf die Mitte des Raumes gerichtet ist, wo der Generator
angeordnet wird. Wenn jedoch eine vergleichbare Maschine für den Schiffsantrieb
verwendet wird, ist es im allgemeinen wünschenswert, sowohl die Aufladeeinheit
als auch die Schwungradseite der Maschine zum rückwärtigen Ende zu richten, da
sowohl der Auspuff als auch die Schraubenwelle am Heck des Schiffs
angeordnet sind. Die Pumpengruppe, die zum Umwälzen von Betriebsfluiden wie
Kühlmitteln
und Schmiermitteln durch die Maschine verwendet wird, muß häufig im Fall
stationärer
Anwendungen in der Nähe
der Außenseite
eines Generatorraums angeordnet werden, da eine externe Kühleinheit
häufig
außerhalb
des Generatorraums angeordnet wird, während für Antriebszwecke die Pumpengruppe,
die für
Wartungsvorgänge
leicht zugreifbar sein muß,
im Gegensatz dazu im Vorderteil der Maschine angeordnet werden muß.
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Diese
unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Konfiguration der
Maschine haben das Ergebnis, daß eine
für stationären Gebrauch
geeignete Maschine nur mit großem
Aufwand und einer Vielzahl von Komponenten in eine Maschine für Antriebszwecke
umgewandelt werden kann. Dies impliziert ferner, daß der Endgebrauchszweck
bereits in einer frühen
Stufe der Konstruktion der Maschine bekannt sein muß, wodurch
die Lieferzeiten deutlich erhöht
werden. Die Herstel lungkosten solcher Maschinen steigen deutlich
durch die große
Anzahl von unterschiedlichen Komponenten.
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In
der
DE-A-40 18 620 ist
eine Turbodieselmaschine beschrieben, deren Zylinder in V-Formation
angeordnet sind, mit zwei Luftleitungen, die übereinander angeordnet sind
und sich in den V-förmigen Raum
zwischen den Zylinderreihen erstrecken. An gegenüberliegenden Endflächen des
Motorblocks sind zwei identische Verbindungsflächen zum Montieren einer Turbokompressorkonsole
bzw. einer Zwischenkühlerkonsole
angeordnet. Verschiedene Öffnungen
sind in den Verbindungsflächen
angeordnet, und solche Öffnungen,
die nicht verwendet werden, sind durch einen Stopfen bedeckt. Diese
Anordnung ermöglicht
es, die Position des Turboladers und des Zwischenkühlers auszutauschen.
Dieses Dokument enthält
keinen Hinweis hinsichtlich der Art, in der der Turbolader und der
Zwischenkühler
mit dem Kühlmittel-
und/oder Schmiermittelkreis der Maschine verbunden werden kann.
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Aus
der
CH-A-373 222 ist
eine Reihendieselmaschine bekannt mit einem symmetrischen Motorblock
mit symmetrischen Verbindungsflächen
zum Verbinden von Hilfsvorrichtungen an gegenüberliegenden Längsflächen und
Endflächen
des Motorblocks. Auf diese Weise kann die Richtung der Drehung der
Maschine geändert
werden durch Anordnen der Hilfsvorrichtungen an irgendeiner der
gegenüberliegenden
Flächen.
Dieses Dokument offenbart nicht die Verwendung von identischen Verbindungsflächen für unterschiedliche
Hilfsvorrichtungen, noch enthält
es einen Hinweis hinsichtlich der Art, in der die Hilfsvorrichtungen
mit dem Kühlmittel-
und/oder Schmiermittelkreis der Maschine verbunden sind.
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Die
DE 41 36 773 C1 beschreibt
ein Verteilergehäuse
für eine
V-Brennkraftmaschine mit einer Grundplatte, die in einem ersten
Abschnitt eine Ventilplatte trägt,
wobei ein zweiter Abschnitt eine Halterung für ein Nebenaggregat und ein
Wasserführungsgehäuse für den Kühlwasserkreislauf
aufweist. Dieses Verteilergehäuse
nutzt einen im V der Brennkraftmaschine vorhandenen Bauraum optimal
aus.
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Aus
der
DE 44 33 247 A1 ist
ein Kombinationsgehäuse
für eine
Brennkraftmaschine bekannt, wobei eine Kühlflüssigkeitspumpe und eine Ölpumpe extern
an einem Aggregatträger
angeordnet sind und in dem Aggregatträger zumindest ein Ölverteilkanal und
ein Kühlflüssigkeitsverteilkanal
angeordnet sind. Durch diese Ausbildung wird eine gute Zugänglichkeit
zu diesen Zusatzaggregaten erreicht.
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Schließlich ist
in der
DE-C-503 438 eine
Verbrennungsmaschine beschrieben, bei der alle Hilfsvorrichtungen
in Rahmen an den Endflächen
der Maschine angeordnet sind. Die Drehrichtung der Maschine kann
durch Bewegen eines Teils dieser Hilfsvorrichtungen von einer Seite
ihres entsprechenden Rahmens zur anderen Seite geändert werden.
Dieses Dokument enthält
ebenfalls keinen Hinweis, wie die Hilfsvorrichtungen mit dem Kühlmittel-
und/oder Schmiermittelkreis der Maschine verbunden wird.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, die einfacher und mit geringeren Kosten hergestellt
werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motorblock
Leitungen aufweist, die Teile eines Kühlmittelkreises und eines Schmiermittelkreises
bilden, wobei jede Leitung mit allen Verbindungsteilen in solcher
Weise verbunden sind, daß die
Hilfsvorrichtung in den Schmiermittel- und/oder Kühlmittelkreislauf unabhängig von
dem ausgewählten
Verbindungsteil eingefügt
werden kann. Durch Anordnen von Verbindungsteilen an unterschiedlichen
Positionen des Motorblocks kann die erforderliche Hilfsausstattung
in einfacher Weise an der Maschine in der gewünschten Position in einer sehr
späten
Stufe des Aufbaus der Maschine angebracht werden. Als Ergebnis kann
der Herstellungsprozeß deutlich
rationalisiert werden, und es ist einfach möglich, eine Maschine während ihrer
Lebensdauer für
eine andere Verwendung umzurüsten.
Desweiteren können
die Hilfsvorrichtungen somit in einfacher Weise in einen Kreis von
Betriebsfluiden durch die Maschine eingebracht werden, beispielsweise
im Kühlmittelumlauf
oder im Schmiermittelumlauf, wobei unabhängig von unterschiedlichen
Anordnungen der Hilfsausstattung dieselben Rohrleitungen verwendet werden
können.
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Jedes
Verbindungsteil hat vorzugsweise zumindest zwei Sätze von
Verbindungspunkten und die Maschine ist mit zumindest zwei unterschiedlichen Hilfsvorrichtungen
versehen, wobei jede mit einem der Sätze von Verbindungspunkten
zusammenwirkt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zumindest eine Anzahl der Verbindungspunkte verschließbar, und
Mittel können
an den Rohrleitungen vorgesehen sein zum Steuern der Flußrichtung
der durchfließenden
Betriebsfluide.
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Da
die Rohrleitungen im Motorblock und der Hilfsausstattung angeordnet
sind, verbleibt die Außenseite
der Maschine einfach zugänglich,
beispielsweise für
Wartungs- und Inspektionsvorgänge.
Hinsichtlich der Installationstechnik wird hier empfohlen, daß zumindest
eine Anzahl der Rohrleitungen und Verbindungspunkte in einem einzigen
Gehäuse
integriert sind. Die Anzahl der Verbindungsvorgänge wird hierdurch deutlich
reduziert.
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Aus
Gründen
der Zugänglichkeit
bildet das Gußstück vorzugsweise
eine Abdeckung, die an dem Motorblock fixiert ist.
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Die
Abdeckung kann hierbei eine Frontfläche und eine Rückfläche aufweisen,
die gegenüberliegend
angeordnet und gegen den Motorblock plaziert ist, wobei die Rückfläche Öffnungen
zum Verbinden der Rohrleitungen in der Maschine aufweisen kann, wobei
die Öffnungen
gegenseitig durch Kanäle
verbunden sind, die in der Abdeckung ausgenommen sind. Eine kompakte
Verbrennungsmaschine wird erhalten, wenn die Abdeckung an einem
Außenende des
Motorblocks montiert ist und die Kanäle im wesentlichen in Form
eines Sattels verlaufen und ein Kurbelwellenlager einschließen, das
im Motorblock angeordnet ist.
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Um
eine servicefreundliche Maschine zu erhalten, kann die Abdeckung
eine Pumpenabdeckung sein, und zumindest die Frontfläche hat Öffnungen zum
Verbinden mit externen Rohrleitungen und/oder Pumpen, wobei die Öffnungen
durch Kanäle,
die in der Abdeckung ausgenommen sind, miteinander und/oder mit
den Öffnungen
in der Rückfläche verbunden
sind. Wenn zumindest eine Anzahl der Öffnungen in der Rückfläche und/oder
der Frontfläche der
Abdeckung verschließbar
ist und wenn weiterhin ein Ventil in zumindest einem der Kanäle zum Steuern
der Flußrichtung
der durchfließenden
Betriebsfluide angeordnet ist, kann die Abdeckung mit vergleichsweise
wenigen Modifikationen für
die Verwendung in unterschiedlichen Aufbauten der Verbrennungskraftmaschine
angepaßt
werden.
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Die
Abdeckung hat vorzugsweise zumindest eine Trennwand, die zwischen
der Frontfläche
und der Rückfläche angeordnet
ist und im wesentlichen parallel dazu ist. Die Kanäle können somit
in der Abdeckung in Schichten angeordnet werden, die durch die Wand
getrennt sind, wodurch die Struktur der Abdeckung deutlich vereinfacht
ist.
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Wenn
die Zylinder in einer V-Formation angeordnet sind, können die
Verbindungsteile auf den äußeren Enden
des Motorblocks angeordnet sein. Wenn demgegenüber die Zylinder in Reihe angeordnet
sind, ist zumindest eine Anzahl der Verbindungsteile vorzugsweise
an der Seite des Motorblocks angeordnet.
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Als
Hilfsausstattung kann zumindest eine Aufladeeinheit und zumindest
eine Schmiermitteleinheit angeordnet sein.
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Die
Flexibilität
der Maschine wird hier erhöht, wenn
die Aufladeeinheit einen Sitz zum Fixieren eines oder mehrerer Verbindungsteile
und zum Tragen zumindest eines Turbokompressors aufweist, wobei in
dem Sitz Kanäle
angeordnet sind, die den Turbokompressor mit den Rohrleitungen im
Motorblock verbinden. Verschiedene Typen von Turbokompressoren können somit
zum Aufladen der Maschine verwendet werden, ohne daß große Modifikationen
des Motorblocks für
diesen Zweck erforderlich sind. Vom Gesichtspunkt der Herstellungstechnik
ist es empfehlenswert, den Sitz als Einzelgußstück auszuführen und die Kanäle darin
auszunehmen. Der Sitz kann ferner zumindest einen Wärmetauscher
aufweisen, der mit dem Kühlsystem
der Maschine verbunden ist und vorzugsweise ein Modul bildet, das
lösbar in
dem Gußstück angeordnet
ist.
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Die
Schmiermitteleinheit umfaßt
vorzugsweise zumindest einen Wärmetauscher,
der mit dem Kühlsystem
der Maschine verbunden ist, und zumindest ein Filterelement, das
in Reihe damit angeordnet ist. Für
die optimale Steuerung der Temperatur des Schmiermittels ist die
Schmiermitteleinheit vorzugsweise weiterhin mit einer Umleitungsleitung
versehen, die entlang des Wärmetauschers
verläuft
und durch ein steuerbares Ventil verschließbar ist. Um eine Blockierung
der Schmiermitteleinheit zu verhindern, umfaßt die letztere vorzugsweise
eine Anzahl von unabhängig
schaltba ren Filterelementen, die parallel angeordnet sind. Die Filterkapazität kann auf diese
Weise an den Grad der Verunreinigung der Schmiermittel angepaßt werden,
während
desweiteren ein Filterelement während
des Betriebs der Maschine ausgetauscht werden kann. Um den Aufbau der
Schmiermitteleinheit zu vereinfachen, ist sie vorzugsweise mit zumindest
zwei im wesentlichen identischen Montageteilen versehen, die mit
Verbindungsteilen zusammenwirken. Die Schmiermitteleinheit kann
auf diese Weise auf unterschiedliche Arten auf dem Motorblock befestigt
werden, wodurch die Flußrichtung
durch die Schmiermitteleinheit immer dieselbe sein kann.
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Ein
Abgasrohrleitungssystem zum Verbinden mit der Ladeeinheit kann desweiteren
als Hilfsausstattung vorgesehen sein, wobei die dafür gedachten
Verbindungsteile symmetrisch relativ zu den Zylindern angeordnet
sind, so daß die
Aufladeeinheit an jeder Seite angeschlossen werden kann. Auf diese
Weise können
die Aufladeeinheit und die Schmiermitteleinheit einfach ihre Position
tauschen, im Fall einer Umschaltung von einer stationären Maschine
auf eine Antriebsmaschine, wobei das Abgasrohrleitungssystem halb
gedreht wird. Aus Symmetriegründen
kann der Motorblock, wenn er an seinem Außenende einen Raum zur Aufnahme
eines Nockenwellenantriebs aufweist, hier einen damit korrespondierenden
vorstehenden Teil am entgegengesetzen Außenende aufweisen.
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Die
Erfindung wird nunmehr aufgrund einer Anzahl von Ausführungsbeispielen
beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird.
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Es
zeigen:
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1 eine
Perspektivdarstellung mit Explosionsdarstellungen von Teilen einer
Verbrennungskraftmaschine gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zur Verwendung als Antriebseinheit,
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2 eine
der 1 entsprechende Darstellung einer Verbrennungkraftmaschine
für stationäre Verwendungszwecke,
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3 eine
schematische Perspektivdarstellung zur Erläuterung des Weges der Betriebsfluidflüsse in der
Maschine der 1,
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4 eine
der 3 entsprechende Darstellung zur Erläuterung
der Flüsse
in der Maschine der 2,
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5 eine
Perspektiv-Detailansicht gemäß dem Pfeil
V in 1,
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6 eine
Perspektiv-Detailansicht gemäß dem Pfeil
VI in 2,
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7 eine
Perspektiv-Darstellung einer abgenommenen Pumpenabdeckung,
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8 eine
teilweise Vorderschnitt-Ansicht der Pumpenabdeckung einer Maschine,
die als Antriebseinheit gedacht ist, gemäß dem Pfeil VIII in 7,
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9 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX in 11,
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10 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 11,
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11 einen
Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10,
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12 eine
teilweise Schnittdraufsicht gemäß dem Pfeil
XII-XII in 9,
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13, 14, 15 Schnitte
entsprechend den 8, 9 und 10 der
Pumpenabdeckung der Verbrennungskraftmaschine, die für stationären Gebrauch
gedacht ist,
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16 einen
Schnitt durch die Schmiermitteleinheit entlang der Linie XVI-XVI
der 5,
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17 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht der Schmiermitteleinheit
gemäß dem Pfeil XVII
in 16,
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18 eine
Perspektiv-Darstellung mit Teilen in Explosionsdarstellung der Aufladeeinheit,
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19 eine
teilweise weggeschnittene Draufsicht der Aufladeeinheit entsprechend
dem Pfeil XIX in 18,
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20 einen
Schnitt entlang der Linie XX in 19,
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21 einen
Schnitt entlang der Linie XXI-XXI in 19,
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22 eine
Perspektiv-Darstellung einer freigelegten Endabdeckung gemäß dem Pfeil
XXII in 1,
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23 eine
teilweise geschnittene Frontansicht der Endabdeckung gemäß dem Pfeil
XIII in 22,
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24 einen
Schnitt entlang der Linie XIV-XIV,
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25, 26 Ansichten
entsprechend den 23 und 24 der
Endabdeckung zum Gebrauch bei einer Verbrennungskraftmaschine für stationäre Zwecke,
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27 eine
Perspektiv-Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Maschine
gemäß der Erfindung
zur Verwendung als Antriebseinheit und
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28 eine
Darstellung entsprechend der 27 einer
Maschine für
stationäre
Zwecke.
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Eine
Verbrennungskraftmaschine 1 (1) ist mit
einem Motorblock 2 mit einer Anzahl von darin aufgenommenen
Zylindern (nicht dargestellt) versehen. Die in V-Anordnung vorgesehenen
Zylinder sind jeweils mit einem Zylinderkopf versehen, der durch eine
Ventilabdeckung 3 abgedeckt ist und mit dem eine Einlaßluftleitung 4 und
eine Auslaßluftleitung 5 verbunden
sind. Die Auslässe 5 münden alle
in ein gemeinsames Abgasrohrleitungssystem, das in einem Isoliergehäuse 6 angeordnet
ist. Die Maschine 1 ist an einem Ende FS mit einem Schwungrad 7 versehen,
das auf ihrer Kurbelwelle (nicht dargestellt) angeordnet ist, und
mit einem Gehäuse 8,
in dem ein Antriebsmechanismus für
die Nockenwellen aufgenommen ist, die durch die Kurbelwelle betrieben
werden. An dem äußeren Ende
PS, das dem Schwungrad 7 gegenüberliegend angeordnet ist,
ist die Maschine 1 mit einer Pumpenabdeckung 9 versehen,
in der eine Ölpumpe 10,
eine Tieftemperatur-Kühlwasserpumpe 11L und
eine Hochtemperatur-Kühlwasserpumpe 11H angeordnet
sind. Die Pumpenabdeckung 9 ist hier teilweise unter einem Überhangteil 12 des
Motorblocks 2 angeordnet, wobei der Überhangteil 12 Abmessungen
aufweist, die denen des Gehäuses 8 entsprechen.
Somit wird erreicht, daß der
Motorblock praktisch symmetrischen in Bezug auf eine Linie S ist,
wodurch es ermöglicht
ist, das Isoliergehäuse 6 darauf
in zwei unterschiedlichen Positionen anzuordnen.
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Die
Maschine 1 ist weiterhin mit einer Aufladeeinheit 13 versehen,
die durch zwei Turbokompressoren 14 gebildet ist, und einem
sogenannten Sitz 15, der damit verbunden ist und in dem
unter anderem ein Wärmetauscher
und ein Zwischenstufenkühler
angeordnet sind. Auf der gegenüberliegenden Seite
PS ist die Maschine mit einer Schmiermitteleinheit 16 versehen,
die einen oder mehrere Filteranordnungen und Thermostate aufweist.
Der Motorblock 2 hat an seinen äußeren Enden FS bzw. PS zwei
im wesentlichen identische Verbindungsteile 17, 18,
auf denen jeweils die Aufladeeinheit 13 bzw. die Schmiermitteleinheit 16 angeordnet
werden kann. Aus diesem Zweck hat der Sitz 15 der Aufladeeinheit 13 eine
entsprechende Verbindungsfläche 24,
während
die Schmiermitteleinheit 16 zwei im wesentlichen spiegelsymmetrische
Verbindungsflächen 23 aufweist.
Das Abgasgehäuse 6 ist
mit seinem Ablaßende
E zur Aufladeeinheit 13 gerichtet, und die äußeren Enden 22 (2)
des doppelten Abgasleitungssystems, das darin angeordnet ist, sind
mit den Verbindungen 21 der Turbokompressoren 14 verbunden.
Das Abgasgehäuse 16 ist
darin auf zwei identischen Verbindungsteilen des Abgasrohrleitungssystems
angeordnet, das symmetrisch in Beziehung auf die Linie S angeordnet
ist. Das dargestellte Ausführungsbeispiel
der Maschine 1 ist geeignet, um als Antriebseinheit in
ein Schiff eingebaut zu werden, weil die Aufladeeinheit 13 auf
der Schwungradseite FS der Maschine 1 und die Schmiermitteleinheit 16 auf der
gegenüber
angeordneten Pumpenseite PS plaziert sind.
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Wenn
eine entsprechende Maschine 1 als stationäre Vorrichtung
verwendet werden muß,
beispielsweise für
einen Generator, ist es wünschenswert,
daß die
Aufladeeinheit 13 nicht auf der Schwungradseite FS, sondern
auf der Pumpenseite PS (2) angeordnet ist. Die Schmiermitteleinheit 16 kann
dann auf der Schwungradseite FS angeordnet sein. Die Aufladeeinheit 13 ist
dann mit der Verbindungsfläche 24 ihres
Sitzes 15 gegen den Verbindungsteil 18 der Maschine 1 ange ordnet,
während die
Schmiermitteleinheit 16 mit ihrer Verbindungsfläche 23 gegen
den Verbindungsteil 17 auf der anderen Seite der Maschine 1 angeordnet
ist. Das Abgasgehäuse 6 wird
hierbei umgedreht und erneut auf den identischen Verbindungsteilen
der Abgasrohrleitungen 19, 20 befestigt, wodurch
die Abgase auf diese Weise zur Pumpenseite PS anstatt zur Schwungradseite
FS strömen.
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Wie
gewöhnlich,
umfaßt
die Maschine 1 ein Kühlsystem
und ein Schmiermittelsystem. Eine Anzahl von Rohrleitungen sind
zu diesem Zweck im Motorblock 2 angeordnet. Um auch die
Hilfsausstattung in dem Kühl-
und Schmiermittelsystem einzuschließen, sind die Verbindungsteile
mit Verbindungspunkten für
Rohrleitungen, die in der Hilfsausstattung vorgesehen sind, versehen,
und diese Verbindungspunkte sind ihrerseits mit den Rohrleitungen
des Kühl-
und Schmiermittelsystems, das in der Maschine vorgesehen ist, verbunden.
Diese Rohrleitungen sind so weit wie möglich im dem Motorblock 2 vorgesehen,
um die Montagearbeit zum Aufbau der Maschine so einfach wie möglich zu
gestalten. Vorzugsweise sind Teile der Rohrleitungen und Verbindungspunkte
in jedem Fall in einem einzelnen Gußstück integriert, wodurch die
Montagearbeit weiter eingegrenzt wird. Um ein solches Gußstück für die Verwendung
bei verschiedenen Aufbauten der Maschine mit unterschiedlichen Hilfsaustattungen,
die an unterschiedlichen Orten angeordnet sind, geeignet zu gestalten,
kann zumindest eine Anzahl der Verbindungpunkte geschlossen sein,
wobei die Rohrleitungen weiterhin mit Mitteln versehen sind, um
die Durchflußrichtung
zu steuern. Dies kann aus den 3 und 4 ersehen
werden, in denen der Weg des Kühlmittel-
und Schmiermittelstroms jeweils für die Maschine der 1,
die als Antrieb verwendet wird, und die Maschine der 2,
die als stationäre
Anordnung verwendet wird, dargestellt sind.
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Im
Fall der Antriebsmaschine (3) wird Öl von der Ölpumpe 10,
die einen Teil der Pumpenabdeckung 9 bildet, über eine
Leitung 25 hoch zu einem Verbindungspunkt 26 der
Schmiermitteleinheit 16 getragen. In der Schmiermitteleinheit 16 wird
ein Teil des Öls
mittels eines thermostatgesteuerten Hahns 27 über einen
Kreis 28 durch einen Wärmetauscher 37 geleitet
und dort abgekühlt,
während
der Rest des Öls
mit dem gekühlten Öl vom Kreis 28 durch
einen Filter 29 fließt
und dann die Schmiermitteleinheit 16 in der Position einer
Verbindung 30 verläßt. Das Öl fließt von dort
durch eine Leitung 62, die außerhalb der Pumpenabdeckung 9 angeordnet
ist, zu einer Verbindung 31 und erreicht dann eine Verbindung 51 über eine
Leitung 50, die in der Pumpenabdeckung 9 integriert
ist und durch ein damit verbundenes Knie. Das gefilterte und abgekühlte Öl wird von
dort über eine
Leitung 56, die durch ein Gehäuse 60 verläuft, in den
Motorblock 2 geleitet, um die unterschiedlichen beweglichen
Teile der Maschine zu schmieren. Das Öl wird schließlich im
Gehäuse 60 gesammelt
und erneut durch die Ölpumpe 10 nach
oben getragen.
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Der Ölfluß durch
die Schmiermitteleinheit 16 ist mit größeren Einzelheiten in 16 dargestellt. Hier
ist ersichtlich, wie die Schmiermitteleinheit 16 aus einem
Gehäuse 61 aufgebaut
ist, in dem der Wärmetauscher 37 und
Filter 29 angeordnet sind. Der Wärmetauscher umfaßt hier
zwei Leitungspakete, von denen jedes durch eine Anzahl von parallelen Rohren 63 gebildet
ist, die zwischen Endflanschen 64 angeordnet sind und durch
die das Kühlmittel
fließen kann.
Die Rohre 63 sind ferner gegenseitig mit Kühlrippen
verbunden, die Flußkanäle für das Öl zum Kühlen bilden.
Die Leitungspakete 63 sind in zwei Kammern 66 und 67 des
Wärmetauschers
angeordnet, wobei die Kammern gegenseitig durch eine Trennwand 68 getrennt
sind, in der eine Durchflußöffnung 69 ausgebildet
ist. Die Leitungspakete 63 sind gegenseitig über einen
Verbindungskanal 70 verbunden, der durch eine Abdeckung 88 auf
dem Gehäuse 61 begrenzt
ist. Durch diese Abdeckung 88 kann auf die Komponenten
des Wärmetauschers
zur Wartung oder zum Austausch einfach zugegriffen werden. Das Öl fließt zum Filtern
und/oder Kühlen über eine Verbindung 26 in
das Gehäuse 61 der
Schmiermitteleinheit 16. Die Position des einstellbaren
Ventils, im dargestellten Ausführungsbeispiel
ein thermostatgesteuerter Hahn 27, bestimmt, welcher Teil
des Öls
direkt über
eine Durchgangsöffnung 73 zum
Filter 29 fließt
und welcher Teil zur Kammer 67 über einen Kanal 71 getragen
wird, der um die Einlaß- und Auslaßöffnungen 26 und 38 des
Wärmetauschers 37 verläuft. Das Öl in der
Kammer 67 fließt
zwischen den Kühlrippen 65 entlang
des Leitungspakets 63 und wird durch das Kühlmittel
gekühlt,
das durch die Rohre 63 fließt. Das Öl fließt anschließend durch die Öffnung 69 in
der Trennwand 68 zur Kammer 66, wo das Öl dann erneut
entlang des Leitungspakets 63 fließt und somit weiter gekühlt wird.
Das Öl
verläßt dann den
Wärmetauscher 37 über die Öffnung 72 und fließt entlang
des thermostatgesteuerten Hahns 27 zum Filter 29.
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Dieses
Filter umfaßt
in ähnlicher
Weise ein Gehäuse 74,
in dem eine Anzahl von Aufnahmeräumen 82 angeordnet
sind, die gegenseitig durch Wände 89 getrennt
sind. Ein ringförmiges
Filterelement 75 ist in jedem der Aufnahmeräume 82 angeordnet, die
jeweils durch eine zugeordnete Abdeckung 81 abgedeckt sind.
Das Öl
fließt
zum Filtern vom Hahn 27 über einen Raum 76,
der mittels eines Verschlußelementes 77 verschließbar ist,
zu einem Kanal, der entlang von Filterelementen 75 verläuft und
der mit den Filterelementen 75 über entsprechende Zweigleitungen 78, 79 und 80 verbunden
ist. Das Öl
fließt anschließend in
Radialrichtung durch die Filtereinheiten 75 in den Raum
zwischen den Filtereinheiten 75 und den Trennwänden 89.
Das gefilterte Öl
fließt
von dort in einen Sammelkanal 84 (17), von
wo es zu einer Ablauföffnung 30 fließt. Die
Kanäle 83 und 85, die
die Fil terräume 82 mit
dem Sammelkanal 84 verbinden, sind jeweils getrennt verschließbar. Zu
diesem Zweck umfaßt
das Filter 29 drei Ventile 86 (wobei hier nur
zwei dargestellt sind), die jeweils separat durch einen gemeinsamen
Steuerstab 87 betätigt werden
können.
Durch Verschieben des Steuerstabs 87 kann eins der drei
Ventile 86 geschlossen werden, wodurch das zugeordnete
Filterelement 75 nicht länger einen Teil des Filterkreises
bildet. Beispielsweise durch Entfernen der zugeordneten Abdeckung 81 kann
dieses Filterelement dann aus dem Filtergehäuse 74 entnommen und
gereinigt oder ersetzt werden. Die Ventile 86 und der Steuerstab 87 sind
so ausgebildet, daß es
nicht möglich
ist, alle drei Ventile 86 gleichzeitig zu schließen. Eine
unbeabsichtigte Unterbrechung des Ölkreises durch die Maschine
wird somit immer verhindert. Aus demselben Grund ist das Verschlußelement 77 so
ausgelegt, daß,
wenn es eine Position einnimmt, in der der Raum 76 zu den Filterelementen 75 geschlossen
ist, ein Umleitungskanal 90 gleichzeitig geöffnet wird,
der den Zufuhrraum 76 direkt mit der Ablauföffnung 30 verbindet.
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Wenn
die Maschine als stationäre
Maschine in einer DPP-Anordnung verwendet wird, ist die Schmiermitteleinheit 16 auf
der Schwungradseite FS der Maschine (4) angeordnet,
und das Öl
muß deshalb
durch die Ölpumpe 10 von
der Pumpenseite PS zur Schwungradseite FS transportiert werden.
Zu diesem Zweck ist die Pumpe 10 mit einer externen Leitung 52 verbunden,
die an der Position der Verbindung 31 in den Teil der Leitung 50,
die bereits in 3 dargestellt ist und in das
Gehäuse 9 integriert ist, überführt. An
der Unterseite der Pumpenabdeckung 9 wird das Öl dann über eine
Leitung 53, die in ähnlicher
Weise dort integriert ist, in Querrichtung des Motorblocks 2 transportiert
und schließlich
zu einer Verbindung 47 über
eine externe Leitung getragen. Das Öl wird von dort durch eine
Leitung 46, die durch das Gehäuse 60 verlauft, zur
Schwungradseite FS der Maschine geleitet und dort über eine
Querleitung 54 und eine stehende Leitung 55 zu
der Verbindung 26 der Schmiermitteleinheit 16 getragen.
Hier fließt
das Öl
durch dieselben Kühl-
und Filterkreise, die oben beschrieben wurden. Es soll hier festgestellt werden,
daß die
Position der Schmiermitteleinheit 16 dieselbe in beiden
Fällen
ist und, im Gegensatz zu beispielsweise dem Abgasgehäuse 6 oder
der Ladeeinheit 13 wird diese Einheit somit nicht um 180° gedreht,
wenn sie mit einem anderen Verbindungsteil verbunden wird. Von der
Schmiermitteleinheit 16 wird das gefilterte und gekühlte Öl über eine
vertikale Einheit 44, ein Winkelstück 45 und eine Leitung 56,
die durch das Gehäuse 60 verläuft, geleitet,
von wo das Öl
durch die Maschine selbst entlang der beweglichen Teile geleitet
wird.
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Zwei
getrennte Systeme sind für
das Kühlmittel
vorhanden, ein Tieftemperatursystem und ein Hochtemperatursystem.
Im Fall der Antriebsmaschine der 3 wird das
Tieftemperaturkühlsystem durch
eine Tieftemperatur-Kühlwasserpumpe 11L betrieben,
die das Kühlwasser über einen
Hahn 32 in eine Leitung 33 pumpt, durch welche
das Kühlmittel von
der Pumpenseite PS zur Schwungradseite FS des Motorblocks transportiert
wird. Das Kühlmittel fließt dort
durch einen Wärmetauscher 34,
der in dem Sitz 15 der Aufladeeinheit 13 angeordnet
ist. Der Wärmetauscher 34 bildet
die zweite Stufe des sogenannten Zwischenstufenkühlers 96, in dem die
Einlaßluft,
die durch den Turbokompressor 14 komprimiert wurde, in
zwei Stufen von grob 200°C
zu etwa 50°C
abgekühlt
wird, um die Luftdichte zu erhöhen und
damit den Sauerstoffgehalt der Einlaßluft. Von dem Wärmetauscher 34 strömt das Kühlmittel
anschließend
durch eine Leitung 35 zurück zur Pumpenseite PS der Maschine,
wo es über
eine Leitung 57, die in die Pumpenabdeckung 9 integriert
ist, und ein kurzes externes Knie zu einer Verbindung 36 der Schmiermitteleinheit 16 fließt. In der
Schmiermitteleinheit 16 läuft das Kühlmittel durch den Wärmetauscher 37,
wodurch das Öl
im Kreis 28 gekühlt
wird. Das Kühlmittel
fließt
dann über den
Verbindungspunkt 38 und eine Leitung, die teilweise in
die Pumpenabdeckung 9 integriert ist, zurück zum Hahn 32 und
anschließend
entlang einer Anzahl von thermostatgesteuerten Hähnen 39 über eine
Rückführleitung 40 zur
Tieftemperaturkühlpumpe 11L.
Diese thermostatgesteuerten Hähne 39 bestimmen,
welcher Teil des Kühlmittels
für direkte
weitere Verwendung geeignet ist und welcher Teil in einer externen Kühleinheit
weiter gekühlt
werden muß.
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Im
Fall der Maschine, die für
stationären
Gebrauch gedacht ist (4), wird das Tieftemperaturkühlmittel über die
Pumpe 11L zum Hahn 32 geleitet, der nunmehr eine
unterschiedliche Position einnimmt. Diese Flüssigkeit wird dann durch eine
stehende Leitung, die in der Pumpenabdeckung 9 integriert
ist, zum Wärmetauscher 34 der
Aufladeeinheit 13 geleitet und fließt über eine teilweise externe
Leitung 41 und eine Leitung 57, die in die Pumpenabdeckung
integriert ist, zur Leitung 35, durch die die Flüssigkeit
zur Schwungradseite FS der Maschine geleitet wird. Der Teil der
Leitung 35, der dort nach oben geneigt ist, verbindet mit
dem Verbindungspunkt 36 der Schmiermitteleinheit 16,
wo das Kühlmittel
dann erneut durch den Kreis 37 läuft und die Einheit bei 38 verläßt. Das
Kühlmittel
wird dann anschließend
zurück
durch die Leitung 33 zu der Pumpenseite PS der Maschine
geleitet und dann über
den Hahn 32 und thermostatgesteuerte Hähne 39 zur Rückführleitung 40 transportiert,
die in gleicher Weise in die Pumpenabdeckung 9 integriert
ist. In dieser Situation ist die Flußrichtung in den Leitungen 33 und 35 entgegengesetzt
zu der im Fall der Antriebsmaschine.
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Das
Hochtemperaturkühlsystem
wird durch die Hochtemperatur-Kühlwasserpumpe 11H betrieben,
von der das Kühlmittel über eine
Verbindung 184 in das tatsächliche Maschinenkühlsystem (3)
gepumpt wird. Nach Durchtritt durch die Maschine wird das Hochtemperaturkühlmittel
in Verbindungspunkten 42 und 43 der Aufladeeinheit 13 gesammelt
und dann durch einen Wärmetauscher 58 geleitet.
Dieser Wärmetauscher 58 ist
die erste Stufe des Zwischenstufenkühlers 96, in der die
komprimierte Einlaßluft
von etwa 200°C
auf grob 100°C
abgekühlt
wird. Vom Wärmetauscher 58 fließt das Hochtemperaturkühlmittel über die
Leitung 44 und ein U-Rohr 45 zu einer Querleitung 54 und
anschließend
durch eine Leitung 46 zur Verbindung 47, von wo
zumindest ein Teil des Kühlmittels über eine
Anzahl von thermostatgesteuerten Hähnen zur Pumpe 11H über die
Leitung 49 zurückgeführt wird,
die in die Pumpenabdeckung integriert ist. Die hier verwendete Leitung 46 und
Verbindung 47 sind, wie oben dargestellt wurde, als Ölleitung
im stationären
Ausführungsbeispiel
der Maschine in Gebrauch.
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Im
stationären
Ausführungsbeispiel
der Maschine (4) wird das Hochtemperaturkühlwasser von
der Pumpe 11H und der Verbindung 41 erneut durch
die Maschine gepumpt und erreicht schließlich die Pumpenseite in den
Verbindungen 42 und 43 der Aufladeeinheit 13,
von wo das Kühlmittel
erneut über den
Wärmetauscher 58 fließt und schließlich über eine
externe Leitung 59 zu den thermostatgesteuerten Hähnen 48,
und ein Teil davon wird von dort zur Pumpe 11H zurückgeleitet.
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Wie
dargestellt, umfaßt
die Aufladeeinheit 13 einen Sitz 15, der auf einem
der Verbindungsteile 17, 18 montiert werden kann
und auf dem die Turbokompressoren 14 angeordnet sind. Der
Sitz ist als Einzelgußstück 94 ausgebildet
und umfaßt
darin angeordnete Kanäle,
die mit den Leitungen im Motorblock 2 verbunden werden
können,
um die Turbokompressoren 14 in das Kühl- und Schmiermittelsystem
der Maschine zu integrieren. Weiterhin ist auf dem Sitz 15 ein
zweistufiger Zwischenstufenkühler 96 (18) angeordnet,
der mit dem Kühlsystem
der Maschine 1 verbunden ist. Der Zwischenstufenkühler 96 ist
als Modul ausgestaltet, das lösbar
in dem Gußstück 94 aufgenommen
ist. Zu diesem Zweck umfaßt
das letztere eine U-förmige
Ausnehmung 95, die am Hinterende durch eine Abdeckung 97 und
an der Seite durch eine Abdeckung 98 geschlossen ist. Wie
dargestellt, umfaßt
der Zwischenstufenkühler 96 eine erste
Stufe in Form des Wärmetauschers 58,
der mit dem Hochtemperaturkühlsystem
der Maschine 1 verbunden ist, und eine durch den Wärmetauscher 34 gebildete
zweite Stufe, der mit dem Tieftemperaturkühlsystem der Maschine 1 verbunden
ist. Die komprimierte Einlaßluft,
die von den Turbokompressoren 14 über Saugleitungen 131, 132 und
einen Kanal 135, der in der Abdeckung 97 (19)
ausgebildet ist, zum Zwischenstufenkühler 96 fließt, wird
dort in zwei Stufen von etwa 200°C
auf ungefähr
50°C abgekühlt. Die
gekühlte
komprimierte Luft wird anschließend über einen
Kanal 136 in einen Einlaßluft-Sammelraum 91 im
Motorblock 2 eingeblasen.
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Die
Wärmetauscher 34, 58 sind
jeweils durch eine Anzahl von parallelen Rohren 159 gebildet,
die zwischen perforierten Endflanschen 161 und 163 angeordnet
sind und optional durch Zwischenflansche 162 gestützt werden.
Der Endflansch 163 ist mittels zwei Rippen 139, 140 in
vier Verbindungsquadranten 163A, B, C und D unterteilt.
Das Innere der Abdeckung 98 ist in gleicher Weise in vier
Quadranten unterteilt und kann in flüssigkeitsdichter Weise mit
dem Endflansch 163 verbunden werden. Der Verbindungsquadrant 163A ist
mit einer Öffnung 104 in
der Abdeckung 98 verbunden, die über eine externe Leitung 134 mit
einer Öffnung 99 im
Gußstück 94 verbunden
ist. Die Öffnung 99 formt
ihrerseits die Auslaßöffnung eines
Kanals 137 (19), der im Gußstück 94 angeordnet
ist und mit drei Förderöffnungen 42, 43 und 143 versehen
ist. Das Hochtemperaturkühlwasser,
das aus den Öffnungen 92 und 93 (6)
im Motorblock 2 kommt, fließt durch die Öffnungen 42 und 43 in
den Kanal 137, während
die Öffnung 143 mit
einer Rückführleitung 142 für Kühlmittel verbunden
ist, das aus den Turbokompressoren 14 (21)
kommt. Das Kühlmittel
mit hoher Temperatur fließt
somit aus dem Kanal 137 über die Leitung 134 zum
Verbindungsquadranten 163A und von dort durch den oberen
Teil des Wärmetauschers 58.
In der Position des Endflansches 161 sind die Leitungen 159 gegenseitig
verbunden, so daß eine
Anzahl von Rücklaufleitungen
gebildet wird, die in den Quadranten 163C münden. Das
Kühlmittel
fließt
von dort zurück
zum Motorblock 2 über
eine Öffnung 105 in der
Abdeckung 98, eine externe Leitung 164 (3), eine Öffnung 108 und
eine Auslaßöffnung 183 im Gußstück 94 (20).
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Wie
bereits dargestellt, ist die zweite Stufe 34 des Zwischenstufenkühlers 96 mit
dem Tieftemperaturkühlsystem
der Maschine verbunden. Zu diesem Zweck umfaßt die Abdeckung 98 zwei
Verbindung 119 und 120, die mit einer Förderleitung
bzw. einer Ablaßleitung
für Kühlmittel
mit niedriger Temperatur verbunden sind. Das Kühlmittel mit niedriger Temperatur
fließt
aus der Verbindung 119 über
den Quadranten 163B in den Wärmetauscher 34 und
verläßt schließlich den
letzteren über
den Quadranten 163D und fließt anschließend zurück zum Motorblock 2 über eine
Verbindung 120.
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Weiterhin
sind in dem Gußstück 94 des
Sitzes 15 Kanäle
angeordnet, über
die die Turbokompressoren 14 mit dem Kühl- und Schmiermittelsystem der Maschine 1 verbunden
werden können.
Die Turbokompressoren 14 sind hier auf Trägern 129 bzw. 130 montiert. Öffnungen 146, 151 und 153 bzw. 146, 152 und 154 sind
in diesen Trägern
angeordnet. Diese Öffnungen
sind über
Kanäle
im Sitz 15 mit Öffnungen 144, 147, 148, 157 und 158 in
der Verbindungsfläche 24 des
Sitzes verbunden, wobei diese Öffnungen
ihrerseits mit Öffnungen
verbunden sind, die im Verbindungsteil 17 oder 18 der
Maschine angeordnet sind, von denen nur die (vergleichsweise großen) Kühlwasseröffnungen 92, 93 und 165 hier
dargetellt sind (6). Die Turbokompressoren 14 sind
mit dem Kühlsystem
der Maschine 1 über
eine Zufuhröffnung 144 für Kühlmittel verbunden,
die über
eine Leitung 141 mit den Öffnungen 145 und 146 in
den Trägern 129 und 130 verbunden
sind. Das Kühlmittel, das
durch die Turbokompressoren fließt, wird über eine Rückführleitung 142, die
mit dem Sitz 15 verbunden ist und in eine Öffnung 143 mündet, aus
der das Kühlmittel
in die Leitung 137 fließt, zur Maschine zurückgeführt. Die
Verbindung zwischen den Turbokompressoren 14 und dem Schmiermittelsystem
der Maschine wird durch die Ölzufuhröffnungen 147 und 148 gebildet,
die über
jeweilige Kanäle 149 und 150, die
in dem Gußstück 94 ausgenommen
sind, in Öffnungen 151 und 152 in
den Trägern 129 und 130 münden. Das
von den Turbokompressoren 14 rückfließende Öl wird im Gußstück 94 über Öffnungen 153 und 154 aufgenommen
und anschließend über Ablaufleitungen 155 und 156 zu
Ablauföffnungen 157 und 158 in
der Verbindungsfläche 24 getragen.
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Die
Pumpenabdeckung 9 ist im einzelnen in 7 dargestellt.
Sie besteht aus einem einzelnen Gußstück mit einer Frontfläche 199 und
einer Rückfläche 198,
die gegenüberliegend
angeordnet ist und gegen den Motorblock plaziert ist. In der Front-
und der Rückfläche 198, 199 sind Öffnungen
angeordnet, die mit Leitungen im Motorblock 2, externen
Leitungen und Pumpen verbunden sind und zwischen denen Kanäle angeordnet
sind, die in dem Gußstück ausgenommen
sind. Desweiteren sind in dem Gußstück der Pumpenabdeckung 9 eine
Anzahl von Trennwänden 166 angeordnet,
die im wesentlichen parallel zur Front- und Rückfläche verlaufen und die die Pumpenabdeckung 9 in
eine Anzahl von Schichten unterteilen, in denen die Kanäle ausgenommen sind.
In der Frontfläche 199 der
Pumpenabdeckung 9 sind drei Öffnungen 168, 182 und 192 vorgesehen,
in denen jeweils die Pumpe 11L für Tieftemperaturkühlwasser,
die Pumpe 11H für
Hochtemperaturkühlwasser
und die Ölpumpe 10 aufgenommen
werden können.
Diese Pumpen können
an der Pumpenabdeckung 9 mittels Montageflanschen 167, 181 und 191 montiert
werden. Die Pum pen ragen in die Pumpenabdeckung 9 und werden
durch ein Zahnrad, Zahnriemen oder Ketten betrieben, die mit der
Kurbelwelle der Maschine 1 verbunden sind.
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Die
Tieftemperatur-Kühlmittelpumpe 11L dient
zum Zirkulieren des Tieftemperaturkühlwassers durch die Pumpenabdeckung 9 und
anschließend den
Motorblock 2. Im Ausführungsbeispiel
der Maschine 1, das in 3 dargestellt
ist und das als Antriebseinheit gedacht ist, wird das Tieftemperaturkühlmittel
durch eine Öffnung 169 in
der Pumpenabdeckung gepumpt und anschließend zu dem Ventil 32 über einen
Kanal 170 getragen, der quer durch die Abdeckung verläuft. Dieses
Ventil 32, das zwei Positionen aufweist, dient zur Steuerung
der Fließrichtung
des Kühlmittels
durch die Pumpenabdeckung 9 und die Maschine 1.
In der in 10 dargestellten Position wird
das Tieftemperaturkühlmittel
durch die Öffnung 33 (3)
im Motorblock über
eine Auslaßöffnung 178 in
der Rückfläche 198 der
Pumpenabdeckung 9 gepumpt. Das Kühlmittel fließt von dort
durch den Wärmetauscher 34 der
Ladeeinheit 13 und wird anschließend zurück zur Pumpenabdeckung 9 getragen,
wo es durch eine Öffnung 177 in
der Rückfläche 198 eindringt.
Das Tieftemperaturkühlmittel
wird dann über
die interne Leitung 57, die entlang der Rückfläche 198 verläuft, über eine Öffnung der Trennwand 166 zu
einem Kanal 175 geleitet und von dort durch eine Auslaßöffnung 174 in
ein Knie 200 (3), das mit der Schmiermitteleinheit 16 verbunden
ist. Von der Schmiermittelheit 16 wird das Kühlmittel
zurück über ein
Knie 201 zu einer Einlaßöffnung 173 in der
Frontfläche 199 der
Pumpenabdeckung 9 getragen und anschließend über eine Leitung 172 durch
eine Öffnung
in der Trennwand 166 zu einer Leitung 171 und
von dort zu den thermostatgesteuerten Hähnen 39 über das
Ventil 32 gepumpt. Von den thermostatgesteuerten Hähnen 39 wird
ein Teil des Kühlmittels über eine
Auslaßöffnung 179 zu einem
externen Wärmetauscher
geleitet, und der Rest wird über
eine Leitung 180, die in Querrichtung durch die Pumpenab deckung
verläuft,
zu einer Verbindung für
eine externe Leitung 203 geleitet, die zu der Pumpe 11L führt.
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Die
Hochtemperatur-Flüssigkeitspumpe 11L pumpt
Kühlmittel
mit hoher Temperatur über
eine Öffnung 184 in
der Frontfläche 199 der
Pumpenabdeckung 9 in eine Leitung 185, die in
eine Verteilerkammer 186 mündet, von der das Hochtemperaturkühlmittel über Öffnungen 187, 188 in
der Rückfläche 198 zum
Motorblock 2 fließt.
Das aus dem Motorblock 2 rückfließende Hochtemperaturkühlmittel
erreicht von der Verbindung 47 (3) über ein
Knie eine Einlaßöffnung 197 in
der Unterseite der Pumpenabdeckung (9), von
wo das Kühlmittel über einen
Kanal 190 zu den thermostatgesteuerten Hähnen 48 fließt. Hier wird
ein Teil des Hochtemperaturkühlmittels über Auslaßöffnungen 191 zu
einem externen Wärmetauscher
geleitet, während
der Rest über
eine Sammelkammer 183 zu einer externen Leitung 204 getragen wird,
die mit der Pumpe 11H verbunden ist. Die Ölpumpe 10 pumpt
schließlich Öl, das von
der Schmiermitteleinheit 16 kommt, über eine externe Leitung zur Öffnung 31 der
Pumpenabdeckung 9, von wo das Öl über die Leitung 50 zu
einer Auslaßöffnung 93 fließt, die
an der Unterseite der Pumpenabdeckung angeordnet ist, und eine in
gleicher Weise an der Unterseite angeordnete Öffnung 195 ist hier
mittels eines Stopfens 194 geschlossen. Das Öl fließt aus der Öffnung 193 über ein
Knie und eine Verbindung 51 in den Motorblock.
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Wenn
die Maschine für
stationären
Betrieb gedacht ist, sind einige der in der Pumpenabdeckung 9 angeordneten
Kanäle
verschlossen, und die Flußrichtung
wird durch Verschieben des Ventils 32 (13, 14, 15)
geändert.
Kühlmittel
mit niedriger Temperatur wird hier nun nach oben aus der Pumpe 11L durch
den Kanal 171 über
die Öffnung 169 und
die Leitung 170 gepumpt und schließlich über eine Öffnung in der Trennwand 166 zum
Kanal 172 geleitet, von wo die Flüssigkeit die Pumpenabdeckung 9 über die Öffnung 173 verläßt und zum
Wärmetauscher 34 der
Aufladeeinheit 13 geleitet wird. Das rückfließende Kühlmittel mit niedriger Temperatur
wird schließlich über eine Öffnung 174 und
Kanäle 175 und 57 an
der Rückseite
durch eine Öffnung 172 zur
Leitung 35 zur Maschine geleitet (4). Das schließlich von
der Schmiermitteleinheit 16 zurückgeleitete Kühlmittel
wird über
die Öffnung 178 an
der Rückseite
der Pumpenabdeckung durch den Raum 176 zu den thermostatgesteuerten
Hähnen 39 geleitet
und dann teilweise erneut zurück
zur Pumpe über die
Sammelleitung 182. Das Hochtemperaturkühlmittel wird in der Maschine
in derselben Weise wie im Fall der Pumpenabdeckung 9 für die Antriebsmaschine
aufgenommen, aber das Kühlmittel
mit hoher Temperatur, das von der für stationäre Zwecke gedachten Maschine
zurückkehrt,
wird über
eine Öffnung 189 in
der Frontfläche 199 (die
in der anderen Variante der Maschine verschlossen ist) zum Raum 190 geleitet
und teilweise von dort über
die thermostatgesteuerten Hähne 48 erneut
zurück
zur Sammelleitung 183. Die Öffnung 197 im Boden
des Raumes 190 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Stopfen 202 versehen.
Das Öl
wird in diesem Ausführungsbeispiel
direkt von der Pumpe 10 über die Verbindung 31 in
die Leitung 50 gepumpt. Das Öl fließt von dort durch die horizontale
Leitung 53 an eine Auslaßöffnung 195, während die
Auslaßöffnung 193 mittels
eines Stopfens 196 verschlossen ist. Von der Auslaßöffnung 195 fließt das Öl dann über ein
Knie zur Verbindung 47 im Boden des Motorblocks 2 und von
dort zur Schmiermitteleinheit 16.
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Es
ist somit klar ersichtlich, wie, durch Abdecken oder Freigeben einer
Anzahl von Öffnungen und
durch Schalten eines einzelnen Ventils, die Pumpenabdeckung 9 zur
Verwendung in Maschinen mit sehr variierenden Kühlmittel- und Schmiermittelflüssen angepaßt werden
kann. Dies führt
zu einer deutlichen Ersparnis bei Herstellungs- und Lagerkosten. Als
Ergebnis der einfachen Struktur der Pumpenabdeckung mit einer oder
mehreren Trennwänden
und Kanälen,
die in Schichten angeordnet sind, kann die Pumpenabdeckung mit vergleichsweise
geringen Kosten hergestellt werden.
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In
gleicher Weise ist auf der Schwungradseite FS eine Endabdeckung 205 angeordnet,
die in gleicher Weise mit internen Kanälen versehen ist, die für unterschiedliche
Flußrichtungen
der Kühlmittel und
der Schmiermittel geeignet sind. Die Endabdeckung 205 ist
mit einer zentralen Öffnung 206 versehen,
durch die eine Leistungsabzapfung mit dem Schwungrad verbunden werden
kann (22). In der Abdeckung 205 sind
im wesentlichen sattelförmige
Leitungen 215 und 216 angeordnet, die die Kurbelwelle
der Maschine einschließen.
Ein horizontaler Kanal 54 und ein vertikaler Kanal 44 sind
desweiteren in dem Gußstück angeordnet.
Die Verwendung dieser Endabdeckung 205 ist wie folgt: Wenn
die Maschine 1 als Antriebseinheit verwendet wird (23 und 24),
wird eine Öffnung 212 an
der Oberseite des horizontalen Kanals 54 mittels eines
Stopfens 213 abgedichtet. Öffnungen 209, 210,
die an der Unterseite des Gußstücks 205 angeordnet
sind, werden mittels eines Krümmers 45 verbunden.
Durch diesen Krümmer 45 fließt Kühlmittel
mit hoher Temperatur, das aus dem Wärmetauscher 58 der
Aufladeeinheit 13 über
eine Öffnung 207 in
der Endabdeckung 205 fließt und anschließend über einen
Kanal 44 und einen Raum 208, der mit dem Krümmer 45 verbunden ist.
Das Hochtemperaturkühlmittel
fließt
von dort über den
Kanal 54 und eine Auslaßöffnung 211 zum Kanal 46 im
Boden des Motorblocks 2 (3). Das
Kühlmittel
mit niedriger Temperatur, das zum Wärmetauscher 34 der
Aufladeeinheit 13 geleitet wird, fließt über eine Öffnung 217 an der
Rückseite 222 des Gußstücks 205,
die zum Motorblock gerichtet ist, in den Kanal 215 und
von dort über
eine Öffnung 219, die
an der Frontseite 221, die vom Motorblock wegweist, angeordnet
ist, zu der Verbindung 119 der Aufladeeinheit 13.
Das von der Aufladeeinheit 13 rückfließende Kühlmittel fließt dann
innerhalb der Endabdeckung 205 über die Öffnung 220 an der
Frontseite 221 der Endabdeckung 205 und fließt durch
einen Kanal 260 zu einer Auslaßöffnung 218 an der
Rückseite 222 der
Endabdeckung 205. Von dort fließt Kühlmittel mit niedriger Temperatur
zurück
durch die Leitung 35 (3).
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Bei
der Verwendung der Maschine 1 als stationäre Leistungsquelle
ist die Öffnung 210 mittels eine
Stopfens 214 verschlossen. Der Krümmer 45 verschwindet.
Die Öffnung 212 ist
offen. Kühlmittel mit
niedriger Temperatur fließt
nun aus der Leitung 35 in den Boden des Motorblocks 2 durch
die Öffnung 218 in
die Leitung 216 und fließt von dort nach oben zur Öffnung 220,
von wo das Kühlmittel
durch die Schmiermitteleinheit 16 fließt (4). Das
aus der Schmiermitteleinheit 16 rückfließende Kühlmittel läuft erneut über die Öffnung 290 durch den
Kanal 215 und von dort durch die Öffnung 217 in den
Motorblock zur Leitung 33. Die Kanäle 44 und 54 dienen bei
dieser Anwendung dem Schmiermitteltransport. In diesem Ausführungsbeispiel
tritt Öl
durch die Öffnung 211 in
den Kanal 44 und verläßt diesen
Kanal durch die Öffnung 212,
von wo es in eine stehende Leitung 55 fließt und von
dort in die Schmiermitteleinheit 16. Das gefilterte und
gekühlte Öl von der Schmiermitteleinheit 16 fließt dann
durch die Öffnung 207 in
den Kanal 44 und fließt
von dort über
die Verbindung 208 und die Öffnung 209 zu einer
Leitung 56, die im Boden des Motorblocks verläuft. Wieder
ist ersichtlich, wie mit einer Anzahl geringer Modifikationen die
Endabdeckung 205 für
den Durchfluß in
verschiedene Richtungen, selbst für verschiedene Betriebsfluide,
angepaßt
werden kann. Wie die Pumpenabdeckung 9 kann die Endabdeckung 205 ebenfalls
in einfacher Weise und mit geringen Kosten hergestellt werden.
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Wie
oben dargestellt wurde, werden im Fall der Antriebsmaschine der 3 sowohl
das Hoch- als auch das Tieftemperaturkühlmittel durch Leitungen im
Motorblock 2 und das Motorgehäuse 60 entlang der
gesamten Länge
der Maschine zwischen der Pumpenseite und der Schwungradseite transportiert, während das Öl nur auf
der Pumpenseite verwendet wird und von dort weiter durch die Maschine
zirkuliert. Demgegenüber
werden bei dem stationären Ausführungsbeispiel
das Öl
und das Tieftemperaturkühlwasser
durch Leitungen zwischen beiden Enden der Maschine transportiert,
während
das Hochtemperaturkühlmittel
nur auf einer Seite des Blocks und natürlich in der Maschine selbst
verwendet wird. Die Flußrichtung
durch die Leitungen variiert somit mit unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten
der Maschine.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beziehen sich auf Maschinen mit Zylindern in V-Anordnung. Wenn jedoch
die Zylinder in Reihe angeordnet sind, muß die Hilfsausstattung nicht
notwendigerweise an den äußeren Enden
des Motorblocks angeordnet sein, sondern eine Seite des Motorblocks
kann auch für
die Installation der Hilfsausstattung verwendet werden. Aus diesem
Grund hat eine Reihenmaschine 101 gemäß der Erfindung (27)
zusätzlich
zu den beiden Verbindungsteilen 117, 127 an den
jeweiligen Enden des Motorblocks 102 zwei Verbindungsteile 118, 128 jeweils
an der Seite des Blocks 102. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Aufladeeinheit 113 mit ihrem Sitz 115 auf
dem Verbindungsteil 117 auf der Schwungradseite FS der
Maschine 101 angeordnet, während die Schmiermitteleinheit 116 an
dem Verbindungsteil 118 an der Seite des Motorblocks 102 in
der Nähe der
Pumpenseite PS angeordnet ist. Die Aufladeeinheit 113 ist
hier weiterhin entlang einer Leitung 126 mit einem Luftbehälter 125 für den Zwischenstufenkühler für komprimierte
Einlaßluft
versehen, der in gleicher Weise an der Seite des Motorblocks 102 fixiert
ist. Wenn die Maschine 101 für stationären Gebrauch gedacht ist, wechseln
die Aufladeeinheit 113, die Schmiermitteleinheit 116 und
der Luftbehälter 125 erneut
die Plätze,
während
der letztere Teil des Abgasgehäuses 106 um
180° gedreht
ist (28).
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Obwohl
die Pumpenabdeckung und die Endabdeckung, die als Gußstücke ausgeführt sind,
die Aufladeeinheit mit ihrem Sitz, die als Gußstück ausgebildet ist, und die
Schmiermitteleinheit im vorstehenden Bezug auf eine sehr spezielle
Verbrennungskraftmaschine dargestellt sind, wobei der Motorblock zur
Einbringung einer speziellen Hilfsausstattung an unterschiedlichen
Positionen geeignet ist, ist für
den Durchschnittsfachmann klar, daß, während die damit verbundenen
strukturellen Vorteile beibehalten werden, diese Komponenten auch
bei konventionellen Maschinen verwendet werden können, die für einen einzelnen Aufbau geeignet
sind.