Verfahren zum Aufladen von Viertakt-Brennkraftmaschinen. Es ist ein.Verfahren für die Aufladung von vertikalen Viertakt-Dieselmaschinen be kannt, bei dem die Spül- und Aufladeluft dem Arbeitsraum in der Nähe der beiden Totpunkte zugeführt wird, und zwar am obern Totpunkt durch Ventile und am untern Totpunkt durch vom Kolben gesteuerte Schlitze, die von Rückschlagklappen be herrscht werden.
Dabei wird nach Beendi gung des Arbeitshubes bei geöffnetem Aus lass im Zylinderdeckel eine Spülung im Gleichstrom durch die Schlitze angestrebt. Nach Beendigung des Ausschubhubes und Schliessen des Auslasses erfolgt dann beim Einwärtshub der Eintritt der Ladeluft durch die Einlassventile im Zylinderdeckel. Der Einlass wird jedoch vorzeitig geschlossen, so dass vor dem Offnen der Schlitze im Zylinder ein Unterdruck entsteht, wodurch bei Frei gabe derselben ein beschleunigtes Eindringen der Luft erfolgt.
Es kommt hier .weniger auf eine hohe Aufladung als auf, gute Durch- wirbelung der vorher eingesaugten Luft an. Eine Viertakt - Brennkraftmaschine kann durch ein von ihr mechanisch angetriebenes Gebläse so weit aufgeladen werden,
als es mit Rücksicht auf den Treibölverbrauch wirt schaftlich ist. Bei Verwendung eines von einer Abgasturbine angetriebenen Auflade gebläses ist dagegen die obere Leistungs grenze der Brennkraftmaschine der Warm festigkeit der Abgasturbiüenschaufeln wegen durch die Temperatur der Auspuffgase be stimmt.
Zweckmässig werden für hohe Aufladung beide Arten von Ladern gemeinsam vor gesehen; so ist es für Viertaktmaschinen be- liannt, dass ein Abgasgebläse und ein von der Brennkraftmaschine angetriebenes Kolben gebläse nacheinander durch ein Einlassventil im Zylinderdeckel dem Arbeitszylinder Luft zuführen, und .zwar zunächst das Abgas turbogebläse während des Saughubes mit ge ringerem und anschliessend kurz vor dem Kolbentotpunkt das Kolbengebläse mit höherem Druck.
Bei Zweitaktmaschinen wird die von den beiden neben- oder auch hintereinanderbeschalteten Ladern vorver dichtete Luft dem Arbeitszylinder durch Schlitze zugeführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufladung von Viertaki- maschinell, denen die verdichtete Luft durch mindestens ein Einlassventil im Deckel und durch vom Kolben gesteuerte Schlitze zuge führt wird.
Gemäss der Erfindung wird, wenn nach dem Öffnen des Auslassventils der Druck im Zylinder gefallen ist, voll einem von der Brennkraftmasclline mecha nisch angetriebenen Gebläse Luft durch die vom Kolben freigegebenen Schlitze zwischen den Kolben und die Abgase bedrückt,
so dass bei Beendigung des Ausschubhubes nur reine Luft im Zylinder ist und beim Saughub von einem Abbasturbobebläse verdichtete Luft durch das Einlassventil und nach dem spä testens gleichzeitig mit dem Schliessen des Einlassventils erfolgenden Öffnen der Schlitze durch diese Schlitze höher verdichtete Luft von dem mechanisch angetriebenen Gebläse in den Arbeitszylinder gefördert.
Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine vertikale Viertaktbrennkraftmaschine dai,be- stellt, welche nach dem Verfahren -ciniiss der <B>Ei</B> rfindung aufgeladen werden kann. Anhand dieser Maschine werden im folgenden auch das Verfahren und die Einriehtunb gemäss der Erfindung beispielsweise erläutert.
Die Viertakt-Brennkraftmaschine 1 ist mit zwei im Zylinderdeckel 2 alibeordneten Ventilen 3, 4, das eine für doll Einlass wid das andere für den Auslass, versehen. Dem Auslassventil ist eine Abgasturbine 5 nach- beschaltet, auf deren verlängerter Welle ein Kreiselgebläse G angeordnet ist, dessen Druckleitung 7 zum Einlassventil 3 führt.
Ausserdem sind in der Laufbüchse 9 mehrere Schlitze 10 vorgesehen, die in der Nähe des untern Totpunktes des Arbeitskolbens 8 von diesem freibelebt werden und unter Zwi schenschaltung eines Rüchschlagventils 11 all die Druckleitung 12 eines von der Brenn kraftmaschine mechanisch allbetriebenen Kapselgebläses 13 angeschlossen sind.
Wenn die Schlitze 10 gegeit h4"ilcle des Arbeitshubes vom Kolben frcibcbcii@@n den und der Druch im Zylinder nach dem Öffnen des Auslassvcntils 4:
unter doll För- derdruck des Kapselgebläses 13 bestiohen ist, strömt die voll diesem beförderte Luft in den Zylinder ein und schiebt sich zwischen doll Kolben und die Verbreunuilbsb,tse, so dass nach deal Auspuffhub nur reine Luft im Zy linder ist.
Das Einla.ssventil wird zweck mässig erst kurz vor dein obern Kolbentot- punkt geöffnet, da ein Durchspülen des Zy linders voll liier aus nicht erforderlich ist.
Durch Einsparen der sollst zum Spülen be- nf>tibt:en Luft, die zum grossen Teil dein Ver- lirennunbsvorba.ib verloreilbeht, wird die vom Abbasturbobebläse 5 zu liefernde Luft- menge verringert,
so dass bei bleichbleibender Antriebsleistung des Gebläses durch die Elierbie der Abgase sein Förderdruck und damit die voll ihm während des Saughubes bewirkte Aufla.dunb der 11Iaschine erhöht wird. Die bessere Ausnutzung des Abgas- t,
tirbobebliises hat wiederum einen bc rinberen Luftverbrauch des K:ipsel";ebliises während des Nachladens zwiscben clem Satubhub und dem Vercliclit.ungsluili zur Folge.
Gegebenenfalls ist, es zwccl@m;issib, von der Druckleitung (los Kreiselgebl:ises eine rcbcllia,rc @ebenleil.un; zur I@inl,rit,tsseiln cles Kapselgebläses zu führen, zuin;il dieses ohne- hin nur einen wesentlich geringeren Luft bedarf hat.
Dann wird die, Arbeit des Iia.lisclbeltlii.scs durch 7,tifiilirunb bereits vor verdichteter Luft verringert. Bei geringer Belastung der Brenitl@rafi-mascbilie 1a1111 Glas Kapselgebläse ganz abgeschaltet werden,
so dass dessen Antriebsleistung vollhoinnien wegfällt und die Aufladunb nur durch das Abgasgebläse bewirkt wird. Beim normalen Betrieb mit beiden Gebkisen ist das Auspuf fen auch bei erhöhtem Gegendruck in der Abgasleitung ohne wesentliche Verriiiberuiib der in den Zylinder einsfrönienden Luft.
menge möglich, da. na.eh Öffnen des Auslass- ventils die durch die Schlitze eintretende Luft voll dem Iia.pselbebläse auf einen dem Gegendruck in der Abgasleitung entsprechen den Druck gebracht wird.
Method for charging four-stroke internal combustion engines. It is a process for the charging of vertical four-stroke diesel engines, in which the scavenging and charging air is supplied to the working space near the two dead points, namely at top dead center through valves and at bottom dead center through slots controlled by the piston that are controlled by non-return valves.
After the end of the working stroke with the outlet open in the cylinder cover, the aim is to flush in direct current through the slots. After the end of the extension stroke and the closing of the outlet, the charge air enters through the inlet valves in the cylinder cover on the inward stroke. However, the inlet is closed prematurely, so that before the opening of the slots in the cylinder, a negative pressure is created, as a result of which air penetration is accelerated when the same is released.
A high charge is less important here than good swirling of the air previously sucked in. A four-stroke internal combustion engine can be charged by a fan mechanically driven by it to such an extent that
than it is economical with regard to fuel oil consumption. When using a turbocharger driven by an exhaust gas turbine, however, the upper power limit of the internal combustion engine is the heat resistance of the exhaust turbine blades due to the temperature of the exhaust gases be true.
Appropriately, both types of chargers are seen together for high charging; For four-stroke engines, it is planned that an exhaust gas fan and a piston fan driven by the internal combustion engine supply air to the working cylinder one after the other through an inlet valve in the cylinder cover, and indeed initially the exhaust gas turbo fan during the suction stroke at a lower level and then shortly before the piston dead center the piston blower with higher pressure.
In two-stroke engines, the air compressed by the two superchargers connected next to one another or one behind the other is fed to the working cylinder through slots.
The present invention relates to a method for charging Viertaki- machines, to which the compressed air is supplied through at least one inlet valve in the cover and through slots controlled by the piston.
According to the invention, when the pressure in the cylinder has dropped after the exhaust valve has opened, air is fully pressurized by a blower mechanically driven by the internal combustion engine through the slots opened by the piston between the piston and the exhaust gases,
so that at the end of the extension stroke there is only pure air in the cylinder and air compressed by an Abbasturbo blower through the inlet valve during the suction stroke and, after opening the slots at the latest at the same time as the inlet valve closes, higher compressed air from the mechanically driven fan through these slots promoted the working cylinder.
In the drawing, for example, a vertical four-stroke internal combustion engine dai is ordered, which can be charged according to the method -ciniiss of the invention. Using this machine, the method and the installation according to the invention are also explained, for example, in the following.
The four-stroke internal combustion engine 1 is provided with two valves 3, 4 arranged in the cylinder cover 2, one for doll inlet and the other for the outlet. An exhaust gas turbine 5 is connected downstream of the outlet valve, on the extended shaft of which a centrifugal fan G is arranged, the pressure line 7 of which leads to the inlet valve 3.
In addition, a plurality of slots 10 are provided in the liner 9, which are freed from this in the vicinity of the bottom dead center of the working piston 8 and with interconnection of a non-return valve 11 all the pressure line 12 of a mechanical all-driven capsule blower 13 are connected by the internal combustion engine.
When the slots 10 meet h4 "ilcle of the working stroke of the piston frcibcbcii @@ n den and the pressure in the cylinder after opening the exhaust valve 4:
is under great delivery pressure of the capsule blower 13, the full of this transported air flows into the cylinder and slides between the piston and the Verbreunuilbsb, tse, so that after the exhaust stroke, only pure air is in the cylinder.
The inlet valve is expediently only opened shortly before the piston top dead center, since it is not necessary to completely flush the cylinder through.
By saving the amount of air you need to flush for flushing, the amount of air to be supplied by the Abbasturbo fan 5 is reduced, a large part of which is lost,
so that if the drive power of the blower remains the same, the elimination of the exhaust gases increases its delivery pressure and thus the full load of the machine caused during the suction stroke. The better utilization of the exhaust gas t,
tirbobebliises, in turn, results in less air consumption by the k: ipsel "; ebliises during reloading between the Satubhub and the Kliclit.ungsluili.
If necessary, it is necessary to lead it from the pressure line (los Kreiselgebl: ises a rcbcllia, rc @ Ebenleil.un; to I @ inl, rit, tsseiln the capsule blower, toin; il this anyway only one essential requires less air.
Then the work of the Iia.lisclbeltlii.scs is reduced by 7, tifiilirunb even before compressed air. When the Brenitl @ rafi-mascbilie 1a1111 glass capsule blower is not under load, it is switched off completely,
so that its drive power is completely eliminated and the charging is only effected by the exhaust fan. During normal operation with both blowers, the exhaust is without any significant loss of air flowing into the cylinder, even with increased back pressure in the exhaust line.
amount possible, there. After opening the outlet valve, the air entering through the slits is fully brought to a pressure corresponding to the counterpressure in the exhaust line by the Iia.pselbebläse.