DE2717684B2 - Abgasleitungsanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasleitungsanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei einer bekannten Abgasleitungsanlage (GB-PS 10 79 066) für eine Sechszylinder-Brennkraftmaschine sind jeweils die Abgasleitungen von drei Zylindern zu einem Sammelrohr vereint, wobei beide Sammelrohre separat in einen Turbolader münden. Die Querschnitte der Sammelrohre müssen so groß bemessen sein, daß das Abgas der Brennkraftmaschine bei Vollast und hoher Drehzahl ohne einen unzulässig hohen Gegendruck abströmen kann. Die Abblasventile dienen dazu, bei Erreichen des maximalen Durchsatzes des Turboladers die restliche Abgasenergie über die Bypassleitung in die Abgasleitung stromab des Turboladers abzublasen. Da die über ihre Länge querschnittskonstanten Sammelrohre wie ausgeführt auf die Abgasmenge bei Vollast abgestimmt sind, ist die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im Leerlaufbetrieb so wie im unteren Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine relativ niedrig, so daß der Turbolader in diesen Bereichen mit einem schlechten Wirkungsgrad arbeitet.

Auch bei nach dem Stoßaufladeverfahren ausgeführten Abgasleitungsanlagen (MTZ, Heft 9, Seite 348), bei denen zu einer gleichmäßigen Beaufschlagung des Turboladers zahlenmäßig gleiche Gasmengen auf entsprechend viele Tyrbinensektoren verteilt werden, kann im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine kein voll befriedigender Wirkungsgrad des Turboladers erzielt werden, da die Querschnitte der in den Turbolader einmündenden Abgasleitungen ebenfalls auf den maximal möglichen Durchsatz abgestimmt sind. Für den Leerlauf- bzw. unteren Teillastbetrieb sind die Querschnitte der einmündenden Abgasleitungen entsprechend zu groß bemessen, so daß das auf die Turbine auftreffende Abgas in seiner Geschwindigkeit bereits verringert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße

Abgasleitungsanlage mit geringem Aufwand derart weiterzubilden, daß bei unveränderter Funktionssicherheil der Wirkungsgrad des Turboladers insbesondere im unteren Teillastbetrieb verbessert wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Verengung einer Abgasleitung — die beispielsweise das

ίο Sammelrohr mehrerer von den Brennräumen der Brennkraftmaschine abzweigender Abgasleitungen sein kann — an seiner Einmündung in den Turbolader wird das Abgas wieder stark beschleunigt und erhöht somit den Wirkungsgrad des Turboladers im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine. Es versteht sich, daß diese Verengung aerodynamisch günstig durch eine allmähliche Querschnittsverminderung der Abgasleitung bzw. des Sammelrohres bis zvi seiner Einmündung in den Turbolader ausgebildet sein soll. Vor der Verengung des Sammelrohres zweigt die Bypassleitung mit dem Abblasventil ab, Ober die bei unzulässig hohem Abgasdruck im Sammelrohr Abgas abgeblasen wird.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Da durch die enger bemessene Einmündung des einen Sammelrohres dieses mehr Abgasenergie als üblich im Vollastbereich abbläst, kann gemäß Anspruch 2 die Abgasenergie des weiteren Sammelrohres in einfacher Weise ungesteuert bzw. voll zugeführt werden, wodurch ein befriedigender Wirkungsgrad des Turboladers auch bei Vollast und hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine erreicht wird. Ein über den gesamten Lastbereich der Brennkraftmaschine gleichmäßiger Wirkungsgrad des Turboladers kann mit den Merkmalen des Anspruches 3 erzielt werden, wobei die weitere, verengte Einmündung relativ weiter als die erste Verengung ausgebildet ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Brennkraftmaschine und die Abgasleitungsanlage,

Fig.2 einen Schnitt H-Il durch den Verbindungsflansch der Abgasleitungsanlage mit dem Turbolader.

Die Abgasleiiungsanlage 1 für die Brennkraftmaschine 2 mit den Zylindern 3, 4, 5, 6 und 7 führt zu einem Anschlußflansch 8 am Turbolader 9, vom Zylinder 3 führt ein Abgasstrang 29, von den Zylindern 4 und 7 die Abgasstränge 10 und 11 über das Sammelrohr 12 und von den Zylindern 5 und 6 die Abgasstränge /3,14 über das Sammelrohr 15 und den Anschlußflansch 8 in den

so Turbolader 9. Im Abgasstrang 11 ist über die Abzweigung 16 ein Bypassventil 17 angeordnet, das beispielsweise durch eine Feder 18 geschlossen gehalten wird. Das Sammelrohr 12, in das die Abgasstränge 10 und 11 eingehen, ist vor der Einmündung 133 (F i g. 2) in den Turbolader 9 enger als die Einmündungen 19,20 der anderen Abgasstränge 29 bzw. 15. Anstatt einer enger bemessenen Einmündung 133 des Sammelrohres 12 in den Turbolader 9 kann auch das Sammelrohr 12 als Ganzes bzw. der Teil des Abgasstranges hinter der

M) Abzweigung für das Bypassventil in Strömungsrichtung enger bemessen sein. Es könnte auch z. B. die Einmündung 19 des Sammelrohres 15 enger als die Einmündung 20 des Abgasstranges 29 sein. Weiter könnte dann dem Abgasstrang 14 ein weiteres nicht

·> dargestelltes Bypass- bzw. Überdruckventil zugeordnet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Abgasleitungsanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Abgas-Turbolader, bei der wenigstens zwei Abgasleitungen separat in den Turbolader münden und stromauf des Turboladers wenigstens eine diesen umgehende Bypassleitung abzweigt, in der ein vom Abgasdruck gesteuertes Abblasventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Abgasleitung (Sammelrohr 12) an deren Einmündung (133) in den Turbolader (9) relativ enger bemessen ist.

2. Abgasleitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur von der an ihrer Einmündung (133) in den Turbolader (9) enger bemessenen Abgasleitung (12) eine Bypassleitung (16) mit einem Abblasventil (17) abzweigt.

3. Abgasleitungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Abgasleitungen (12, 15, 29) separat in den Turbolader (9) münden und daß eine weitere Abgasleitung (15) an ihrer Einmündung (19) relativ enger als die dritte, unbeengte Abgasleitung (29) bemessen ist und daß auch von dieser Abgasleitung (15) eine Bypassleitung mit einem Abblasventil abzweigt.