160146. lajstromszámú szabadalom • Feltöltéses belső égésű motor, különösen feltöltéses jármű-diesel-motor
160146 mozdony hajtókerekeihez vezetik. A mozdonyt még járulékosan olyan gázturbinával is hajtják, amelyet részben a Diesel-motor kipufogó gázával töltenek fel, hajtótenergiájának másik részét pedig a már említett feltöltő kompresszortól kapja, amikoris egyidejűen a levegő energiát .a kipufogógáz árammal való keveréssel és megfelelő melegítéssel növelik. Egy járulékos égéskamrában a kipufogó gázturbina hajtóenergiáját tovább lehet növelni. Ebben az irányban történő továbbfejlesztés ahhoz az ismert javaslathoz vezetne, hogy a Diesel-motort valamely hasznos turbina gázgenerátorként alkalmazzák. Egyszerűbb műszaki intézkedést valósít meg az; a javaslat, amely szerint a motorról változtatható vezérelt ékszíjhajtáson át egy kiszórításos feltöltő gépet úgy működtetnek, hogy a kívánt forgatónyomaték-karakterisztikák elérhetők legyenek. Valamely kipufogógáz feltöltéses turbinával való kombináció révén a kipufogógáz energia is kihasználható. Ismeretes végül motorral hajtott légkompresszorokkal történő feltöltés esetén olyan kompresszorok alkalmazása is, amelyek a kiszorításos élv szerint működnek. Mindezek az eljárások azonban azzal a hátránnyal járnak, hogy a feltöltő levegő elősűrítéséhez olyan hasznos motorteljesítményt kell felhasználni, amely a hasznos teljesítmény 25%-ig is növekedhet. Ez viszont a hasznos teljesítményre vonatkoztatott fajlagos üzemanyag-felhasználás jelentékeny növekedéséhez vezet. A differenciál feltöltéses eljárás további hátránya abban van, hogy valamely bolygókerekes hajtómű adott állandó forgatónyomaték viszonya mellett nem lehetséges a motor teljes üzemtartományában a feltöltéses nyomás és a levegő áthaladás vonatkozásában optimális viszonyokat teremteni, mert a feltöltéses nyomás adiabatikus sűrítés esetén nem lineárisan növekszik. Ezért tehát járulékos sebességfokozatokat kellene beiktatni és járulékos vezérlésekkel megfelelő hozzáidomulást megvalósítani. Ennek következtében az egész berendezés rendkívül bonyolult és költséges lesz és mindenekelőtt lengések miatt üzemzavarokra hajlamos. Ezen az a körülmény sem változtat, ha újabb javaslatok értelmében a differenciál-feltöltést a kipufogógáz turbinával kombinálják. A szóbanforgó találmány célja valamely belső égésű motort fordulatszámtartományában a feltöltési fok változtatásával tetszőleges pme lefolyás, különösen az állandó teljesítményhez szükséges hiperbolikus pme lefolyás tekintetében beállíthatóvá tenni, amikoris a feltöltéshez szükséges energiát a motor kipufogógáz energiájának kihasználásával egy kipufogógáz turbinában használják fel, amiáltal egyidejűen kedvezőbb üzemanyag-fogyasztás érhető el. Az eljárásnak a termikus terhelés által meghatározott (behatárolt) maximális teljesítmény vonatkozásában tetszőleges motor teljesítményekre alkalmazhatónak kell vennie és a motorgyárak 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 szállítási kapacitása — úgy mint eddig — független kell, hogy legyen a vevőnél történő későbbi alkalmazástól. Emellett járművek és munkagépek számára szolgáló hajtóművek hozzákapcsolását minden további nélkül lehetségessé kell tenni. A cél mégis a szükséges sebességváltófokozatok nagymértékű korlátozása a piacképes két sebességváltó hajtóművel, amely például teherautók számára ideális vonóerő jelleggörbét eredményez. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy az eddig ismert kipufogógáz turbó feltöltők esetén az áramlási gáz turbinának egy áramlási kompresszorral való szokásos kombinációja a kitűzött cél megoldására nem alkalmas. Ennék oka lényegében abban van, hogy az áramlási elv szerint dolgozó kompresszorok esetén csökkenő motor fordulatszámok mellett növekvő hengernyomások eléréséhez szükséges feltöltéses nyomás növekedések megvalósítása nem lehetséges, amit a még következő grafikus ábrázolás kapcsán részletesebben ismertetünk. Ennek megfelelően a találmányi gondolat abban van, hogy valamely kiváltképpen turbófeltöltő aggregáttal ellátott belső égésű motort áramlási elv szerint működő kipufogógáz turbinával és kiszorításos elv szerint működő levegő féltöltő szivattyúval kapcsolunk. E kapcsolás létesítése végett a találmány értelmében olyan hidrodinamikus energiaátvivő berendezést irányozunk elő, amely a kipufogógáz turbina forgórészével kapcsolt gyorsanfutó folyadék szivattyúból és e szivattyú szállítóáramával feltöltött, a levegő feltöltő szivattyúval kapcsolt lassabban futó turbinakerékből áll. A gyorsanfutást az képlet határozza meg, ahol n: a fordulatszám V: az áramlási mennyiség és H: az emelési, illetve ejtési magasság. Különösen előnyös kipufogógáz turbináként olyan centripetális turbinát alkalmazni, amely változó fajlagos esés mellett is állandó anyagátfolyásra van méretezve. Hidrodinamikus energiaátvivő berendezésként célszerűen olyan Föttinger-átalakítót használunk, amely jellegmezőjénák megváltoztatására szolgáló járulékos eszközökkel, mint állítható irányító lapátokkal, valamint a töltéshez és ürítéshez szolgáló szerkezetekkel és hasonlókkal lehet ellátva. Ha azonban beépítési okokból vagy szabályozás érdekében előnyösebbnek tűnik, a folyadék-szivattyú és folyadékturbina térben egymástól elválasztottan is elrendezhetők. Az átalakító haj tóközegét előnyösen a motorban vagy hajtóműben már alkalmazott folyadék körfolyamból, például a kenőolaj vagy a hidraulikus hajtómű körfolyamától vesszük, amikoris külön hűtő és nyomástartó berendezés alkalmazása felesleges. A találmány részleteit a diagramm és rajzok kapcsán ismertetett kiviteli példán mutatjuk be, ahol az 2
