Schaltbare Umgehungseinrichtung an der Turbine eines Abgasturboladers
Die Erfindung betrifft eine schaltbare Umgehungseinrichtung an der Turbine eines
Abgasturboladers für Brennkraftmaschinen, deren Zylinder mit Verbrennungsluft oder
einem. Brennstoff-Luft-Gemisch mittels eines Gebläses aufgeladen werden, das seinen
Antrieb von einer mit den Abgasen der Brennkraftmaschine betriebenen Turbine erhält.Switchable bypass device on the turbine of an exhaust gas turbocharger
The invention relates to a switchable bypass device on the turbine of a
Exhaust gas turbocharger for internal combustion engines, their cylinders with combustion air or
one. Fuel-air mixture are charged by means of a fan, its
Receives drive from a turbine operated with the exhaust gases from the internal combustion engine.
Zur besseren Ausnützung der stoßweise von den einzelnen Zylindern
oder Zylindergruppen abgegebenen Abgasmengen ist es bekannt, die die Abgasturbine
speisenden Abgase über mehrere voneinander unabhängige Abgasleitungen der insbesondere
nach dem Impulsprinzip arbeitenden Abgasturbine zuzuführen. Es ist auch bereits
bekannt, eine verschließbare Umgehungsleitung zwischen Einlaß und Auslaß der Abgasturbine
vorzusehen bzw. alle Einzelabgasleitungen vor der Abgasturbine zu sammeln und die
Sammelleitung über eine Klappe mit der Außenluft zu verbinden.To make better use of the intermittent use of the individual cylinders
or cylinder groups emitted exhaust gas quantities, it is known that the exhaust gas turbine
feeding exhaust gases via several independent exhaust pipes of the particular
to feed according to the impulse principle working exhaust gas turbine. It is already
known, a closable bypass line between the inlet and outlet of the exhaust gas turbine
provide or collect all individual exhaust lines in front of the exhaust turbine and the
To connect the collecting line to the outside air via a flap.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, bei einem solchen Abgasturbolader
die Umschaltung vom Ansaug- auf den Aufladebetrieb auf einfache und betriebssichere
Weise vornehmen zu können.The invention sets itself the task of such an exhaust gas turbocharger
the changeover from suction to charging to simple and reliable operation
Way to be able to make.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die einzelnen Abgasleitungen
durch je eine Öffnung mit dem Abgasauslaß direkt verbunden und alle Öffnungen durch
ein gemeinsames Ventil -abschließbar sind.This is achieved according to the invention in that the individual exhaust pipes
through one opening each directly connected to the exhaust gas outlet and all openings through
a common valve can be locked.
Durch die vorteilhafte Anordnung der als Kammer ausgebildeten Abgasleitung
der Abgasturbine über den einzelnen Abgasleitungen von den Zylindern oder Zylindergruppen
kann die Umgehungsleitung entfallen und wird durch einfache Öffnungen zwischen den
Abgaseinzelleitungen der Zylinder und der Abgasauslaßleitung der Abgasturbine ersetzt,
wobei diese Öffnungen durch eine gemeinsame Klappe abgeschlossen werden können,
so daß sich getrennte Auslaßklappen für jede Abgaseinzelleitung erübrigen, ohne
daß jedoch alle Abgaseinzelleitungen vor der Abgasturbine zusammengeführt werden
müssen.Due to the advantageous arrangement of the exhaust pipe designed as a chamber
the exhaust gas turbine via the individual exhaust lines from the cylinders or cylinder groups
the bypass line can be omitted and is opened through simple openings between the
Exhaust gas single lines of the cylinders and the exhaust gas outlet line of the exhaust gas turbine replaced,
these openings can be closed by a common flap,
so that there is no need for separate exhaust flaps for each exhaust gas inlet line, without
that, however, all exhaust gas single lines are brought together in front of the exhaust gas turbine
have to.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf eines
Dieselmotors, der mit einem Turbolader ausgerüstet ist, F i g. 2 eine Vorderansicht
dieser Teile, teils im Schnitt, F i g. 3 eine Seitenansicht von links in F i g.
1, teils im Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2, und F i g. 4 einen Schnitt nach
der Linie 4-4 in F i g. 2. Der Turbolader 10 ist in bekannter Weise auf dem Abgassammelrohr
11 angeordnet, das an dem Kopf 12 des Vierzylindermotors befestigt ist. Eine
Druckleitung 13 führt von dein Turbolader 10 zu dem Einlaßsammelrohr
14, das ebenfalls am Zylinderkopf befestigt ist.In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown, namely FIG. 1 is a plan view of the cylinder head of a diesel engine equipped with a turbocharger, FIG. 2 shows a front view of these parts, partly in section, FIG. 3 is a side view from the left in FIG. 1, partly in section along line 3-3 in FIG. 2, and F i g. 4 shows a section along line 4-4 in FIG. 2. The turbocharger 10 is arranged in a known manner on the exhaust manifold 11, which is attached to the head 12 of the four-cylinder engine. A pressure line 13 leads from your turbocharger 10 to the intake manifold 14, which is also attached to the cylinder head.
Der Turbolader 10 besteht aus einer von außen beaufschlagten Radialturbine
10 a und einem mit dieser gekuppelten, von innen nach außen durchströmten Radialgebläse
10 b. Die Turbine wird durch zwei auf ihrem Umfang nebeneinander angeordneten Zuführungsstutzen
15 und 16 des Auspuffsammelrohres 11 mit den heißen Abgasen gespeist. Das Auspuffsammelrohr
ist so ausgebildet, daß die aus den beiden äußeren Zylindern 17 und 18 kommenden
Abgase durch eine Leitung 19 mit dem Zuführungsstutzen 15 und die aus- den beiden
inneren Zylindern 20 und 21 kommenden Abgase durch eine Leitung 22 zu dem Zuführungsstutzen
16 gelangen. Dabei ist zu beachten, daß die Zündfolge der Zylinder 17-20-18-21
ist. Durch diese Ausbildung des Abgassammelrohres 11 werden die Auspuffimpulse der
Turbine 10a abwechselnd durch die beiden Zuführungsstutzen 15 und 16 vermittelt.
Die Abgase verlassen die Turbine durch ein kurzes Axialrohr 23, eine Kammer 24 und
einen ins Freie führenden Stutzen 25. Die Kammer 24 ist oben auf das Abgassammelrohr
11 aufgesetzt und mit dessen Leitungen 19 und 22 durch Öffnungen 27 bzw. 28 verbunden,
die mit einer Ventilklappe 26 verschließbar sind. Durch Öffnen der Klappe werden
die Leitungen
19 und 22 daher mit der Kammer 24 und damit mit der
freien Atmosphäre verbunden. Die Ventilklappe 26 ist hierzu an einem kurzen Hebelarm
29 angeordnet, der fest auf einer drehbar gelagerten Achse 30 sitzt. Diese ist in
Lagerbüchsen 31 gelagert, welche in Angüssen der Kammer 24 sitzen. Außerhalb der
Kammer 24 ist auf dem einen Ende der Achse 30 ein Hebel 33 befestigt, durch den
die Ventilklappe 26 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Anordnung der Ventilklappe
an dem Hebelarm 29 ist mit etwas Spiel vorgesehen, damit sich die Klappe stets dicht
auf ihrem Sitz auflegen kann.The turbocharger 10 consists of a radial turbine 10 a acted upon from the outside and a radial fan 10 b which is coupled to this and flows through from the inside to the outside. The turbine is fed with the hot exhaust gases through two supply ports 15 and 16 of the exhaust manifold 11, which are arranged next to one another on its circumference. The exhaust manifold is designed in such a way that the exhaust gases coming from the two outer cylinders 17 and 18 pass through a line 19 with the feed connector 15 and the exhaust gases coming from the two inner cylinders 20 and 21 pass through a line 22 to the feed connector 16. Please note that the firing order of cylinders is 17-20-18-21 . As a result of this design of the exhaust gas collecting pipe 11, the exhaust pulses from the turbine 10a are conveyed alternately through the two feed nozzles 15 and 16. The exhaust gases leave the turbine through a short axial pipe 23, a chamber 24 and a nozzle 25 leading into the open. The chamber 24 is placed on top of the exhaust manifold 11 and connected to its lines 19 and 22 through openings 27 and 28, respectively, which are connected to a Valve flap 26 can be closed. By opening the flap, the lines 19 and 22 are therefore connected to the chamber 24 and thus to the free atmosphere. For this purpose, the valve flap 26 is arranged on a short lever arm 29 which is firmly seated on a rotatably mounted shaft 30. This is stored in bearing bushes 31 which are seated in sprues of the chamber 24. Outside the chamber 24, a lever 33 is attached to one end of the axis 30, by means of which the valve flap 26 can be opened and closed. The arrangement of the valve flap on the lever arm 29 is provided with some play so that the flap can always rest tightly on its seat.
Beigeschlossener Ventilklappe 26 müssen die Abgase durch die Turbine
10 a strömen, so daß der Motor durch das Gebläse 10 b aufgeladen wird. Wird die
Klappe dagegen geöffnet, so strömen die Abgase durch die Leitungen 19 und 22, die
Öffnungen 27 und 28, die Kammer 24 und den Stutzen 25 ins Freie, so daß der Turbolader
umgangen und daher stillgesetzt wird. Der Motor arbeitet dann als normaler Ansaugmotor.
Bei anderer Zahl von Motofzylindern sind andere Ausbildungen möglich. - So können
z. B. bei einem Sechszylindermotor drei Zufilhrungsstutzen statt der beiden Stutzen
15, 16 und drei Öffnungen statt der beiden Öffnungen 27, 28 vorgesehen sein.With the valve flap 26 closed, the exhaust gases must flow through the turbine 10 a, so that the motor is charged by the fan 10 b. If, on the other hand, the flap is opened, the exhaust gases flow through the lines 19 and 22, the openings 27 and 28, the chamber 24 and the nozzle 25 into the open, so that the turbocharger is bypassed and therefore shut down. The engine then works as a normal aspirated engine. With a different number of Motofzylindern other designs are possible. - For example B. in a six-cylinder engine, three feed nozzles instead of the two nozzles 15, 16 and three openings instead of the two openings 27, 28 can be provided.