DE3133952A1 - Turboladeeinrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Turboladeeinrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschineInfo
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Description
S-23400 Lomma / Schweden
PATENTANWÄLTE Dr. rer. net. DIETE RLOUIS
Dlpl.-Phys. CLAUS PDHLAU
Dipl.-lng. FRANZ LOHRENTZ Dlpl.-Phys.WOLFGANO SEGETH
Turboladeeinrichtung für eine Verbrennungskraft-·
maschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Turboladeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
Generell bezieht sich die Erfindung auf die Aufladung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von
Kraftfahrzeugmaschinen, bei denen zunehmende Anforderungen
an die Verringerung des Gewichts und des Volumens bestimmen, daß der verfügbare Raum reduziert
wird, wobei jedoch die Anforderungen hinsichtlich leichter Wartung und Auswechslung von
Komponenten groß sind.
Die Verwendung von Keramikmaterialien in Auspufflei tungen, Gehäusen und Turbinenrotoren macht es möglich,
leichte und kompakte Auflade- bzw. Turboladeeinrichtungen herzustellen; ein Ziel der vorliegenden
Erfindung liegt darin, ein vereinfachtes und kompaktes Gehäuse zu schaffen, das die Aufladeeinheiten
trägt und dieses mit der Maschine zu verbinden, wobei der verfügbare Raum gut ausgenutzt ist,
die Einrichtung billig und wirksam ist, während gleichzeitig hervorragende Service- und Wartungsmöglichkeiten gegeben sind.
Eine Aufladeeinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Rohre, die mit Einlaß-
-δ-
und Auslaßöffnungen der Maschine in Verbindung stehen, in einem integrierten Gehäuae /uuammungefuhrt sind, dessen Längsachse im wesentlichen parallel zur Längsmittelebene durch die Zylinder verläuft, wobei in dem Gehäuse zumindest eine Turbinen/Kompressor-Einheit mit axial gerichtetem Einlaß und Auslaß montiert ist.
und Auslaßöffnungen der Maschine in Verbindung stehen, in einem integrierten Gehäuae /uuammungefuhrt sind, dessen Längsachse im wesentlichen parallel zur Längsmittelebene durch die Zylinder verläuft, wobei in dem Gehäuse zumindest eine Turbinen/Kompressor-Einheit mit axial gerichtetem Einlaß und Auslaß montiert ist.
Vorzugsweise umschließt das Gehäuse einen zylindrisehen
Hohlraum, der zumindest an seinem einen Ende
vollständig offen ist, wobei die Turbinen/Kompressor-Einheit in einem zylindrischen Behälter montiert ist,
der so ausgebildet ist, daß er in axialer Richtung in den Hohlraum einführbar ist.
15
Alternativ können die Auslaß- und Einlaßleitungen jeweils für sich in einer Hälfte eines Gehäuses
zusammengebracht werden, das in einer senkrecht zu seiner Längsachse liegenden Ebene geteilt ist und
das einen Hohlraum umschließt, der so ausgebildet.
ist, daß er direkt die Rotoren der Turbinen/Kompressor-Einheit aufnehmen kann.
Bei einer Mehr-Zylinder-Einheit können die Auspuff- und Einlaßverteilerrohre zumindest zwei parallel
arbeitende Turbinen/Kompressor-Einheiten umschließen.
Ein frei aus dem Motorblock herausragendes Turboladergehäuse ist gut dazu geeignet, an seinem Auspuffende
mit einer zweiten Abgasturbine verbunden zu werden. Die Welle dieser zweiten Turbine kann Restenergie
in den Auspuffgasen in mechanische Energie umwandeln, beispielsweise durch Verbindung mit der
Kurbelwelle der Maschine mittels eines Untersetzungsgetriebes. Alternativ kann die Welle auch so
angeordnet sein, daß sie zumindest eine Maschxnenhilfseinrichtung antreibt, beispielsweise einen
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elektrischen Generator oder daß sie eine Hydraulikpumpe oder einen Schwungradakkumulator mit einem
Hybrid-Energieaggregat antreibt.
. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine
mit einer Aufladeeinrichtung gemäß
der Erfindung;
Fig.- 2 einen vertikalen Schnitt durch eine Aufladeeinheit
gemäß der Erfindung; ·
Fig. 3 eine Hälfte eines Gehäuses für die Turbinen/-Kompressor-Einheit
der Fig. 2; .
Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt durch eine modifizierte
Konstruktion einer Turboladeeinrichtung;
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des Gehäuses und der Turbinen/Kompressor-Einheit;
Fig. 6 · eine Seitenansicht einer Einrichtung, die die
Anordnung der Verbindungsverteilerrohre zur besseren Ausnutzung des verfügbaren Raumes zeigt;
Fig. 7 eine horizontale Ansicht eines Auspuff-Verteiler-
^Q rohres für eine 6-Zylinder-Maschine mit zwei
Aufladeeinheiten;
Fig. β eine Seitenansicht von Auspuff- und Einlaß-
verteilerrohren mit einer Anordnung gemäß Fig. 7;
• #» β
• *
-7-
Fig. 9 eine mögliche Anordnung von Aufladeeinrichtungen bei einer V-Maschine;
Fig. 10 eine Maschine ähnlich der Fig. 1, wobei jedoch
· eine zweite Abgasturbine vorgesehen ist, die
zum Antrieb eines Schwungrades der Maschine ausgelegt ist;
Fig. 11 in etwas vergrößertem Maßstab.eine Nachverbrenneranordnung
zwischen der Turboladeeinheit
und der zweiten Abgasturbine der Fig. 10;
Fig. 12 eine 3-Zylinder-Maschine mit einer Aufladeeinheit
und einer zweiten Gasturbine, die eine Hilfseinrichtung antreibt;
Fig.. 13 in etwas vergrößertem Maßstab die Nachverbrenneranordnung
zwischen der Turboladereinheit und der zweiten Abgasturbine der Fig. 12; 20
Fig. 14 eine Maschine entsprechend Fig. 12, bei der jedoch die Wellen der Rotoren horizontal angeordnet
sind;
Fig. 15 einen schematischen Querschnitt durch die Turboladereinheit der Fig. 14;
Fig. 16 einen doppelten Ausströmraum bzw. ein doppeltes
Schneckengehäuse für die Weiterleitung von Gas aus der Turboladerturbine zu der zweiten
Abgasturbine; und
Fig. 17 eine modifizierte Anordnung der Rotoreinheit.
Figur 1 zeigt sehr schematisch eine 4-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine
10 mit einer Auflade- bzw. Vorverdichtereinrichtung 11, die gemäß der Erfindung angeordnet
ist. Hierbei sei angenommen, daß Abgas- und
-δι Einlaßöffnungen auf der gleichen Seite einer längs
verlaufenden Mittelebene durch die Maschine gelegen sind und daß zur Erläuterung des Prinzips die Abgasleitungen
12 und die Luftleitungen 13 weiter auseinandergehalten
sind als es in einem praktischen Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Einrichtung.11 ist
so angeordnet, daß ihre Längsachse vertikal liegt. Ein Abgasrohr 14 ist mit seinem unteren. Ende eingepaßt,
während eine Leitung 15 von einem Luftfilter und/oder einem Vergaser mit seinem oberen Ende befestigt ist.
Die Anordnung führt zu einer kompakten Einrichtung, die ein Minimum an Leitungen erfordert im Vergleich zu
heutigen Turbolader-Einrichtungen.
Die Turboladereinheit enthält eine Rotorspule 16 mit
einem.Turbinenrad 17 und einem Kompressorrad 18, die
■auf einer gemeinsamen Welle 19 montiert sind. Die Rotorspule ist in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel so dargestellt, daß sie in einem zylindri-
sehen Gehäuse 20 untergebracht ist, das in geeigneter
Weise, beispielsweise längs einer longitudinalen Mittelebene geteilt ist, so daß die Rotorspule 16
leicht eingeschlossen werden kann.
Die Luftleitungen 13 und die Abgasleitungen 12 sind
zu einem Gehäuse 21 geformt, das hier als einstückiges Teil ausgebildet ist, wobei es jedoch auch in
einer Ebene senkrecht zur Rotorachse geteilt sein kann. In letzterem Falle werden eine erste Hälfte,
an die die Luftleitungen 13 angeschlossen sind und
eine zweite Hälfte, an die die Abgasleitungen 12
angeschlossen sind, miteinander verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel· umschließt das Gehäuse
21 eine zylindrische Kammer 22, in die das Rotorgehäuse
von oben hineingleiten kann, worauf es dann an einer geeigneten Abstützung im unteren Teil des Gehäuses
anliegt oder an einem Flansch an seinem oberen Ende. Das Rotorgehäuse 20 ist mit geeigneten
T Führungsflügeln und/oder Passagen ausgestattet, die
zu entsprechenden Passagen in einer deh Hohlraum 22 bildenden Wand passen.
Figur 3 zeigt eine Hälfte eines Rotorgehäuses 20, wobei die Rotorspule entfernt ist.
Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel der Figur
sind die Luft- und Abgasleitungen 12 bzw. 13 jeweils als zwei Hälften 25 und 26 ausgebildet, die zusammen
das Gehäuse für die Aufladeeinheit bilden. Hier sind die Hälften des Gehäuses innen so ausgebildet, daß sie
die Rotorräder 17, 18 direkt aufnehmen.und mit ihnen zusammenarbeiten. Zwischen letzteren ist ein Raum für
ein Lager 27, das in die einschließende Hälfte 25 des Gehäuses eingepaßt ist.
Figur 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der Komponenten der Fig. 4. Ringförmige Teile, die mit Führungsflügeln
28a und Diffusorelementen 28b versehen sind, sind an dem Lagergehäuse bzw. der Lagerschale 27 des
Rotors befestigt.
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht eines Gehäuses und stellt eine modifizierte Verbindungsanordnung dar, mit
dem Ziel, den verfügbaren Raum um die Maschine herum besser auszunützen. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders
für V-Motoren oder Einrichtungen geeignet, bei denen die Maschine in geeigneter Lage eingebaut
™ ist. Das Gehäuse ist in zwei Hälften senkrecht zu der Rotorachse geteilt. Die beiden Hälften' des Gehäuses sind
mittels elastischer Dichtungen 29 aneinander gesetzt, wobei die Dichtungen vorzugsweise Metallbälge oder
andere elastische hochtemperatureste Teile enthalten.
Die Dichtung kann auch aus sogenannten E-, U- oder O-Ringen bestehen, die eine begrenzte Bewegung ermögli-
chen. Auch können angepaßte zylindrische Oberflächen verwendet werden, die O- oder U-förmige metallische
Ringteile enthalten.
Wie oben erwähnt, können beachtliche Vorteile dadurch
erhalten werden, daß man Keramikmaterialien verwendet, insbesondere auf der Heißgasseite des Systems, während
Leichtmetall, wie z.B. Aluminium- oder Magnesiumlegierungen oder Compound-Materialien auf der Luftseite
verwendet werden können. Es werden dann auf den beiden Hälften des Gehäuses unterschiedliche thermische
Ausdehnungen auftreten, die durch geeignetes Spiel oder wirksame Dichtungen oder Verbindungen mit elastischen
Eigenschaften kompensiert werden müssen.
■· ·
Figur 7 zeigt einen Abgasleitungsverteiler 30 für eine 6-Zylinder-Maschine. Damit der Turbolader nicht zu weit
über die Seite des Motorblocks herausragt, können in vorteilhafter Weise zwei kleine Turbolader 31, die seitlieh
nebeneinander montiert sind, verwendet werden. Ihre Abgase werden vorzugsweise zu einer gemeinsamen
Abgasleitung 32 zusammengeführt, wie in Figur 8 dargestellt, die eine Seitenansicht einer Anordnung gemäß
Figur 7 zeigt und bei der elnEinlaßrohrverteiler 33 benachbart zu dem Abgasrohrverteiler liegt. Bei einer
Serienproduktion kleinerer Turboladereinheiten werden . mit dem oben beschriebenen System beträchtliche Vorteile
erzielt.
Figur 9 zeigt die mögliche Anordnung von Turboladern
34 bei einem V-Motor 35. Ein Turbolader ist vorzugsweise außerhalb jeder Zylinderreihe des Motors angebracht.
Aufgrund der kompakten Konstruktion des Motors wird es möglich sein, bei einer turbogeladenen Maschine
"" etwa die gleiche Breite "B " zu behalten wie bei einer
normal belüfteten bzw. "natürlich beatmeten" Maschine.
Die Turboladereinheiten haben etwa die gleiche Form wie in Figur 6 gezeigt. Wenn es die Breite "B" des
vorhandenen Motorraumes erlaubt, können die Abgas- und'
Einlaßleitungen geradliniger verlaufen, wie es durch die gestrichelten Linien auf der rechten Seite der
Figur angedeutet ist. Die Einheiten werden dann um das Maß "b" auf jeder Seite der Maschine über sie hinaus
ragen. . . .
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die
Turboladereinheiten so eingebaut, daß ihre Rotations achsen im wesentlichen vertikal liegen, was eine einfa-·
ehe Konstruktion mit sich bringt. Allerdings ist es auch möglich, diese Einheiten so einzubauen, daß ihre
Rotationsachsen horizontal liegen, wobei in.diesem Falle die Rohrverteiler von den Abgasöffnungen und zu
den Einlaßöffnungen vorzugsweise mit gegenüberliegenden Enden des Gehäuses verbunden sind. Das Einpassen bzw.
Einbauen der Rotorspule kann in gleicher Weise vorgenommen werden, wie im Zusammenhang mit den Figuren 2
und 4 beschrieben.
Die Ausführungsbeispiele, bei denen sich das Gehäuse
frei über den Maschinenblock bzw. Motorblock hinaus
iJ erstreckt, ist gut dafür geeignet, eine zweite Abgasturbine
einzubauen, vor allem bei Einrichtungen, wo der volle Energiegehalt der Abgase nicht für die
Kompression der Ladeluft verwendet wird. Allerdings .
kann auch ein Nachverbrenner vorgesehen sein, der die
extrahierte Energie vergrößert.
Figur 10 zeigt eine Maschine des gleichen Typs wie
Figur 1. Abgas- und Luftleitungen 12 und 13 sind mit
einem Gehäuse 11 verbunden, das die Rotorspule des 35
(nicht dargestellten) Turboladers einschließt. Der Lufteinlaß ist mit 15 bezeichnet; eine zweite Abgas-.
turbine 40, mit einer horizontalen Welle 41, ist in die Abgasleitung 14 eingesetzt.
Ein zweistufiges Getriebe 42 und ein (nicht dargestelltes)
Freilaufrad verbinden die Turbinenwelle 41 mit der Ausgangswelle 43 der Maschine, die in ein Gehäuse
44 hineinragt und das (nicht dargestellte) Freilaufrad
der Maschine teilweise umschließt. Eine Zahnradoder Riementransmission, möglicherweise variabler Bauart,
kann· dazu verwendet werden, die überschüssige Energie in den Auspuffgasen auf die Abtriebswelle 45
zu übertragen.
Die Leistung der Verdichterturbine 17 kann dadurch vergrößert
werden, daß man Brennstoff in die Abgasleitung 12 einführt. Die Abgase werden üblicherweise eine
ausreichende Sauerstoffmenge enthalten, um die weitere
Verbrennung zu fördern; bei den hohen Temperaturen der Gase wird eine schnelle Vergasung und Zündung des eingespritzten
Brennstoffes auftreten.
Gasförmige oder flüssige Brennstoffe können leicht verwendet
werden, jedoch ist es auch möglich, mit festen Brennstoffen zu arbeiten, die möglicherweise in einer
Flüssigkeit suspendiert oder in ein Gel übertragen wurden, Die Einspritzeinrichtung kann von üblicher Bauart mit
Brennern sein und ist in der Zeichnung durch eine Leitung 4 6 angedeutet.
In ähnlicher Weise wird es möglich sein, alternativ oder in Kombination mit dem oben beschriebenen Hilfsbrenner
zusätzlichen Brennstoff zu der zweiten Abgasturbine 4 0 zu speisen.
Figur 11 zeigt in detaillierterer Darstellung einen Nachve.rbrenner 47, der in Verbindung mit dem Abgasende
des Gehäuses 11 angeordnet ist. Der Nachverbrenner ist für einen reversierten Durchfluß ausgelegt, was eine
vergrößerte Flammenlänge mit sich bringt und das Vergasen des zugeführten Brennstoffes fördert, wobei der
Brennstoff über eine Leitung 48 einem Brenner 49 zugeführt wird, der am unteren Ende des Nachverbrenners
eingebaut ist und mit Verwirbelungseinrichtungen versehen ist. Der Nachverbrenner ist vorzugsweise mit
einem konischen Einlaßdiffusor versehen, der eine Reduzierung der Gasgeschwindigkeit bewirkt. Eine Zündung
wird durch eine Zünd- bzw. Glühkerze 50 sichergestellt, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Flammenhalter
51.
Figur 12 zeigt eine 3-Zylinder-Maschine 55, die mit
einem Vorverdichter versehen ist, der in einem Gehäuse 11 montiert ist und von der gleichen Bauart ist wie
oben beschrieben. Ein Gehäuse 56 umschließt Transmissionen
für zugeordnete Hilfseinrichtungen. Eine zweite Abgasturbine 40 ist auch hier mit der Abgasleitung 14'
aus dem Gehäuse 11 verbunden und kann zum Antreiben eines
elektrischen Generators, einer Hydraulikpumpe zum Laden eines Akkumulators, beispielsweise vom Schwungradtyp 59,
verwendet werden, der oft für Hybrid-Leistungs-Anordnungen verwendet wird. . ■
Ein Rohr 46 für die Zufuhr von Kraftstoff zu der Abgasleitung
14 ist ebenfalls vorgesehen. Ein Nachverbrenner 58 (vgl. auch Figur 13) wird durch ein Rohr 48 mit Brennstoff
versorgt, das in die Abgasleitung von dem Turboladergehäuse 11 eingebaut ist.
Die Turboladerturbine 17 und die zweite Abgasturbine
40 können mit einstellbaren Führungsflügeln und/oder einer Bypass-Anordnung versehen sein, zur Verbesserung
der Effizienz und zur Vergrößerung der Abgabeleistung und auch um einen höheren Flexibilitätsgrad vorzusehen.
Turbolader vom Turbinentyp sind üblicherweise am günstigsten,jedoch
ist es auch möglich, Rotoren vom Verdrängertyp zu verwenden, beispielsweise mit radialen Flügeln.
' Figur 14 zeigt eine Maschine 60 des gleichen Typs wie Figur 12 mit einer Turboladereinheit 61, 62 und
einer zweiten Abgasturbine 63, die hier so angeordnet
sind, daß ihre Wellen horizontal liegen. Sofern sinn-
' voll, sind auch hier die gleichen Bezugszeichen verwendet
wie in Figur 12.
Die Konstruktion der Turboladereinheit ist aus Fig. 15 deutlich zu erkennen. Der Kompressor 61 und die ihn
'" antreibende Turbine 62 sind beide von radialer Bauart,
wobei letztere so ausgebildet ist, daß sie das Gas .mit einem nach innen gerichteten Fluß empfängt. Die zweite
Gasturbine 63 ist von ähnlicher Bauart.
Das Abgas von der Turboladerturbine 62 gelangt über eine axiale Passage und eine Doppelschnecke 64 (vgl. Fig. 16)
zu der zweiten Gasturbine 63. Die Kammern 65 und 66 der Doppelschnecke sind so konstruiert, daß ein gleichförmiger
Gasstrom und eine natürliche Diffusorwirkung
erhalten werden. Eine oder beide Innenwände sind an
der Übergangsstelle der einen Kammer in die andere Kammer mit einer schwingenden Lippe 67 versehen, die
eine Einstellung der Größe der Durchflußpassage ermöglicht.
25
25
In der Abgasleitung 14 ist stromaufwärts der Turboladerturbine
6 2 ein Brenner 68 vorgesehen, zur Vergrößerung . deren Leistung. Der Kompressor 61 kann mit einstellbaren
Einlaß- und Auslaßflügeln 69a, b versehen sein, 30
wobei beide Turbinen 62 und 63 mit Einlaßführungsflügeln
69d, c versehen sind.
Figur 17 zeigt eine Weiterentwicklung des Aggregates der Figur 15.
Die Maschine 70 ist vom gleichen Typ wie oben beschrieben und ist mit einem Luftkompressor 71 versehen, der
von einem ersten Abgasturbinenrotor 72 angetrieben ist.
Es sind dort auch zweite und dritte Turbinenrotoren 73 bzw. 74 vorgesehen, die in Serie stromabwärts des
ersten Rotors liegen. Die Turbinenrotoren 7 3 und 74 liegen in der gleichen vertikalen Ebene, wobei der
Gastransfer von der einen zur anderen über eine Doppelschnecke 75 erfolgt, die von gleicher Bauart ist
wie in Fig. 16 dargestellt.
Ein Planetengetriebe 76 verbindet die Wellen der beiden Turbinenrotoren 73 und 74. Die Ausgangswelle 76
des Getriebes kann zum Antrieb von Hilfseinrichtungen verwendet werden oder kann mit einer Leistungsabnahmewelle
77 verbunden sein. Die Maschine ist weiterhin mit
'^3 einer alternativen Leistungsabnahmewelle 77a ausgestattet,
die durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Eine Hilfswelle 78 macht es möglich, Leistung .in beiden
Richtungen zwischen der Welle, die den Kompressor 31 trägt, dem ersten Turbinenrotor 7 2 und dem Getrie-
be zu übertragen. Stromaufwärts des ersten Turbinenrotors 72 ist ein Nachverbrenner 79 in die Abgasleitung
13 eingebaut. Einstellbare Führungsflügel 80a, b, c,
d sind an dem Einlaß des Kompressors· vorhanden, sowie
an den Einlassen zu allen Turbinenrotoren. 25
Wenn die Abgasleitungen, der Nachverbrenner und die Turbinen überwiegend aus Keramikmaterial hergestellt
sind, so wird die Lebensdauer dieser Bauteile groß sein und zumindest so lang wie die der Maschine.
Rotoren oder Rotoren, die in Luftlager gelagert sind,
benötigen auch nicht viel Wartung.
Die Keramikmaterialien haben ein spezifisches Gewicht von ca. 1/3 gegenüber Stahl, was zu sehr leichten
J->
Konstruktionen führt. Aufgrund der hohen erhältlichen spezifischen Leistung wird das Maschinenaggregat einen
kleinen Raum beanspruchen. Die Abgasturbinen werden
«■ *o
-ιοί etwa halb so groß sein wie die der heutigen Konstruktionen.
Bei Otto-Motoren kann vorzugsweise eine Klopf-Steuerungs-Einrichtung
vorgesehen sein, die mögliche Variationen des oberen. Drucks in dem Zylinder erfaßt und ein
Ventil in einer Bypass-Leitung betätigen. Die Maschine
kann dann mit hohem Verdichtungsverhältnis (BMEP) betrieben werden, ohne eine Klopfneigung. Dies bietet
eine Möglichkeit für eine automatische Anpassung an Kräftstoffe mit verschiedenen Oktanzahlen und/oder
Qualitäten.
Es kann auch eine Wassereinspritzung verwendet werden
und um eine gute Vermischung zu erhalten, wird das Wasser vorzugsweise durch eine Düse stromaufwärts des
Kompressors des Turboladers zugeführt.
. Turbinenrotoren aus Keramikmaterial sind gut geeignet, -^" den Auspuffgasen Rechnung zu tragen, die bei der Verbren-.nung
von festen Brennstoffen, wie z.B. Kohlestaüb, auftreten.
Leerseite
Claims (10)
- PATENTANWÄLTE Dr. r*r. not. DIETER LOUIS Dlpl.-Phyt. CLAUS POHLAU Dlpl.-lng. FRANZ LOHRENTZ Dlpl.-Phyi.WOLFGANG SEGETHKESSIERPLATZ 18500 NÜRNBERG 20Sven Olof KronogärdKarstorpsvägen 31
S-23400 Lomma / SchwedenPatentansprüche/Π/1y Turboladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen ' (12, 13), die mit Auslaß- und Einlaßöffnungen an der Maschine in Verbindung stehen, in einem integrierten Gehäuse (11) zusammengeführt sind, dessen Längs-' achse im wesentlichen parallel zur Längsmittelebene durch die Zylinder verläuft und daß zumindest eine Turbinen/Kompressor-Einheit (16) mit axial gerichtetem Auslaß und Einlaß (14, 15) angebracht ist. - 2. Turboladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) einen zylindrisehen Hohlraum (22) umschließt, der zumindest an seinem einen Ende vollständig offen ist und daß die Turbinen/Kompressor-Einheit (16) in einem zylindrischen Gehäuse (20) montiert ist, das so ausgebildet ist, daß es in axialer'Richtung in den Hohlraum einführbar ist.
- 3. Turboladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaß- und Einlaßleitungen. (12, 13) jeweils für sich in einer Hälfte (25,' 26) eines Gehäuses (11a) zusammengeführt sind', wobei das Gehäuse in einer senkrecht zu seiner Längsachse liegenden Ebene geteilt ist und C3inen Hohl-raum umschließt, der so ausgebildet ist, daß er direkt die Rotoren (2b, 26) der Turbinen/Kompressor-Einheit aufnehmen kann.
- 4. Turboladeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einer Mehr-Zylinder-Einheit, dadurch gekennzeichnet, daß Auspuff- und Einlaß-Verteilerrohre (30, 33).zumindest zwei parallel arbeitende Turbinen/Kompressor-Einheiten (31) umschließen.
- 5, Turboladeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auspuffsystem mit einer Auspuffpassage (32) versehen ist, die allen Turbinen/ ' Kompressor-Einheiten gemeinsam ist.
- 6. Türboladeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auspuffende des Gehäuses (11) eine zweite Abgasturbine (40) angebracht ist, deren Welle (41) mit Einrichtungen (43, 47) verbunden ist, um Restenergie in den Gasen in mechanische Energie umzuwandeln.
- 7. Turboladeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der zweiten Abgasturbine (40) über ein Untersetzungsgetriebe (42) mit der Kurbelwelle (45) der Maschine verbunden ist, vorzugsweise in Verbindung mit einem hieran be-festigten Schwungrad.
- 8. Turboladeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der zweiten Abgasturbine (40) so angeordnet ist, daß sie zumindesteine der Hilfseinrichtungen (47) der Maschine antreibt.« a-3-
- 9. Turboladeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (4 6) vorgesehen sind, die der Abgasleitung (12) zwischen dem Auslaß aus der Maschine und der Turbine des Turboladers Brennstoff zuführen.
- 10. Turboladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (48) vorgesehen sind, die der Auspuffpassage zwischen der Turbine des Turboladers und der zweiten Turbine (40) Brennstoff zuführen.
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