DE665315C - Internal combustion engine for working at different altitudes - Google Patents

Description

Brennkraftmaschine zum Arbeiten in verschiedenen Höhenlagen Es ist bekannt, die Leistung von Brennkraftmaschinen zu erhöhen, indem man das Brenngemisch oder die Verbrennungsluft den Zylindern vorverdichtet zuführt. Zur Verdichtung benutzt man ein Gebläse, das von einer Gasturbine angetrieben wird; die Gasturbine erhält ihre Energie von den Abgasen der Brennkraftmaschine. Neben der Rufladung ermöglicht diese Verdichtung auch ein Durchspülen der Zylinder, wobei die hierfür gelieferte zusätzliche Luft dazu dient, sowohl den Abgasrest auszuschieben als auch die Temperatur der Abgase herabzusetzen.Internal combustion engine for working at different altitudes It is known to increase the performance of internal combustion engines by changing the combustion mixture or the combustion air is pre-compressed to the cylinders. Used for compression a fan driven by a gas turbine; the gas turbine receives their energy from the exhaust gases of the internal combustion engine. In addition to the call charge this compression also includes a flushing of the cylinder, which is supplied for this purpose additional air serves to push out both the residual exhaust gas and the temperature reduce emissions.

Bei Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff gemischt mit der Brennluft in die Zylinder gepreßt wird, d.h. bei den Vergasermaschinen oder Gasmotoren, muß bei Anwendung einer Zylinderspülung Brennluft find Spülluft getrennt vor das Einlaßventil gebracht werden, da sonst mit der Spülluft Breiiiistoff unbenutzt ins Freie gelangen würde. Hierzu dienen bekanntlich besondere hinrichtungen, durch welche die Gemisch-und die Spülleitung abwechselnd mit dem Einlaßventil verbunden werden.In internal combustion engines where the fuel is mixed with the Combustion air is pressed into the cylinders, i.e. in the case of carburetor machines or gas engines, When using cylinder purging, combustion air must be found separately in front of the Inlet valve, otherwise unused pulp with the purging air enters Free would get. It is known that special executions are used for this purpose the mixture and flushing lines are alternately connected to the inlet valve.

Handelt es sich bei diesen Brennkraftinaschinen um solche Masdi.inen, die in verschiedenen Höhenlagen betrieben werden müssen, z. B. tim Flug-, Bahn- und Autoniol> lniaschinen mit Vergaser oder mit unmittelbarer 1?inspritzung, so macht sich der Übelstand bemerkbar, daß in niedrigenHöhen der Rufladedruck ini Verhältnis zur aufzubringenden Leistung zu hoch ist, wodurch die Triebwerksteile der Maschine zu stark belastet werden.If these internal combustion engines are such Masdi.inen, which have to be operated at different altitudes, e.g. B. tim Air, rail and Autoniol riveting machines with carburettor or with direct 1? injection, see above the inconvenience becomes noticeable that at low altitudes the call boost pressure is in the ratio the power to be applied is too high, causing the engine parts of the machine to be stressed too much.

Es ist nun andererseits bekannt, bei Verbrennungskraftmaschinenmit Aufladunga11ein den Aufladedruck mittels eines in der Druckleitung des Aufladegebläses angeordneten Drosselkörpers bei niedriger werdender Höhenlage zu verringern, doch ist das Ausspülen des heißen Gasrestes aus dem Verbrennungsraum nicht berücksichtigt, das entsprechend der Drosselung behindert ist, was auch wieder ungünstig auf die nächste Rufladung wirkt.On the other hand, it is now known to use in internal combustion engines Supercharginga11ein the supercharging pressure by means of a in the pressure line of the supercharging blower arranged throttle body to decrease at lower altitudes, but the flushing of the hot gas residue from the combustion chamber is not taken into account, which is hindered according to the throttling, which is again unfavorable to the next call charge takes effect.

Bei einer Brennkraftmaschine mit Rufladung und Spülung der Zylinder ergänzt die Spülung die Rufladung, indem durch das Ausspülen des heißen Gasrestes aus dem Verbrennungsraum das Frischluftgewiclit im Zylinder weiter erhöht wird und die Luftströmung nach dem Zylinder bereits eingeleitet wird, wodurch sich die Rufladung besser auswirkt.In the case of an internal combustion engine with call charging and flushing of the cylinders the flushing supplements the call charge by flushing out the hot gas residue from the combustion chamber the fresh air weight in the cylinder is further increased and the air flow after the cylinder is already initiated, which causes the call charge affects better.

Es wäre nun nah.eliegend, in einer Brennkraftinaschine mit Spülung und Rufladung die Drosselung vor dein Gebläse anzuordnen und nicht hinter dein Gebläse in der Druckleitutig, da in der Saugleitung sonst das bekannte Pumpen des Gebläses eintreten könnte, dein im ersteren Fall mit Sicherheit vorgebeugt wird.It would now be obvious, in an internal combustion engine with flushing and call charge to place the throttling in front of your fan and not behind your fan in the pressure line, since otherwise the well-known pumping of the fan in the suction line could occur, which in the former case will certainly be prevented.

Gemäß der Erfindung ist nun in an sich bekannter Weise außer der Aufladeleitung eine besondere SpÜlluftleitung zur Spülung des Verbrennungsraumes vom Gebläse abgezweigt, und es ist der Drosselkörper hinter der Abzweigstelle in der Aufladeleitung derart angeordnet, daß trotz Drosselung des Aufladedruckes die Spülung sich in jeder @öhenl,'``i voll auswirken kann. Die Ansaugeluftm des Gebläses wird aber infolge der gl.eit''libleibenden Spülluftmenge niemals so weitzurückgehen, daß ein Pumpen des Gebläses eintreten kann.According to the invention is now in a known manner in addition to the charging line a special purge air line for purging the combustion chamber branched off from the fan, and the throttle body is arranged behind the branch point in the charging line in such a way that that despite throttling of the boost pressure, the flush is full in every @öhenl, '`` i can affect. The suction air of the blower is, however, due to the smooth running Never decrease the amount of purge air so far that the blower will start pumping can.

An Hand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. Die Abbildung zeigt schematisch eine Vergasermaschine. a ist ein Zylinder einer ein- oder mehrzylindrigen Bremikraftmaschine, 2 ist das Einlaß- und 3 das Auslaßventil. Die Brennluft und Spülluft wird durch das Gebläse 4 geliefert, welches durch die von den Abgasen beaufschlagte Gasturbine 5 angetrieben wird. Die Spülluft führt von dem Gebläse über Leitung 6, Umschaltklappe 7 und Einlaßventil 2 in den Zylinder. Für die Aufladeluft kann es von Vorteil sein, diese Luft in einem Kühler g zu kühlen, um eine größere Ladung in die Zylinder zu bekommen. Sodann wird die Luft durch den Vergaser 9 über die Umschaltklappe 7 in den Zylinder geführt. In dein Aufladeluftkanal ist eine Drosseleinrichtung io angeordnet, welche je nach der Höhenlage der Brennkraftmaschine verstellt wird, und zwar so, daß in niedrigen Höhen der Rufladedruck tief gehalten wird. Die Drosselvorrichtung in der Aufladeleitung kann 'Bierbei von Hand oder selbsttätig eingestellt werden. Die Spülung wird sich in dieser Weise auch bei gedrosselter Aufladung voll auswirken, wodurch die Temperatur der Abgase der i@iarzliine auch in niedrigen Höhen tiefer sein rd und sich außerdem das Gewicht der °`ftischen Ladung im Zylinder möglichst groß gestaltet. Die Trennung der Spül- und Aufladeluft vor dem Zylinder läßt sich natürlich auch bei Motoren, die ihren Brennstoff nicht in vorheriger Mischung, sondern durch Einspritzen in die Zylinder erhalten, anwenden. In diesem Falle erfolgt der Anschluß des Kühlers S unmittelbar an den Drosselkörper io, wie es durch die strichpunktierte Linie schematisch dargestellt ist.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The figure shows a schematic of a carburetor machine. a is a cylinder one single or multi-cylinder brake engine, 2 is the inlet valve and 3 is the outlet valve. The combustion air and purge air is supplied by the fan 4, which is through the Gas turbine 5 acted upon by the exhaust gases is driven. The purge air leads from the fan via line 6, switchover flap 7 and inlet valve 2 into the cylinder. For the supercharged air, it can be advantageous to cool this air in a cooler g, to get a bigger load into the cylinders. Then the air is passed through the Carburetor 9 passed through the switchover flap 7 into the cylinder. In your charge air duct a throttle device is arranged which, depending on the altitude of the internal combustion engine is adjusted, in such a way that the call boost pressure is kept low at low altitudes will. The throttle device in the charging line can be manually or automatically can be set. The flush will work in this way even when it is throttled Charging fully affect the temperature of the exhaust gases of the i @ iarzliine as well be lower at low altitudes and also the weight of the cargo designed as large as possible in the cylinder. The separation of the scavenging and charging air The cylinder can of course also be used in engines that do not run on their fuel prior mixing, but obtained by injecting into the cylinders, apply. In this case the cooler S is connected directly to the throttle body io, as shown schematically by the dash-dotted line.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Brennkraftmaschine zum Arbeiten in verschiedenen Höhenlagen mit einem durch eine - Abgasturbine angetriebenen Aufladegebläse, bei der der Aufladedruck mittels eines Drosselkörpers bei niedriger werdender Höhenlage verringert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise außer der Aufladeleitung eine besondere Spülluftleitung (6) zur Spülung des Verbrennungsraumes vom Gebläse abgezweigt ist und daß ferner der Drosselkörper (io) hinter der Abzweigstelle in der Aufladeleitung derart angeordnet ist, daß trotz Drosselung des Auf.ladedruckes die Spülung sich in jeder Höhenlage voll auswirken kann.PATENT CLAIM: Internal combustion engine for working at different altitudes with a supercharger driven by an exhaust gas turbine, in which the supercharging pressure be reduced by means of a throttle body as the altitude becomes lower can, characterized in that in a known manner in addition to the charging line a special purging air line (6) for purging the combustion chamber from the fan is branched off and that also the throttle body (io) behind the branch point in the charging line is arranged in such a way that despite the throttling of the charging pressure the flush can have its full effect at any altitude.