Fremdgezündete Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Turbolader

Abstract

 Im Zündverteiler einer Brennkraftmaschine entstehen beim Unterbrechen des Hochspannungsstromes Funken, die zur Bildung von Ozon führen. Um dieses starke Oxidation und Korrosion verursachende Ozon rasch aus dem Zündverteiler zu entfernen, ist das Verteilergehäuse an die vom Turbolader zum Zylinderkopf der Brennkraftmaschine führende Ladeluft­leitung angeschlossen und von Ladeluft durchspült.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Turbolader nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Im Zündverteiler einer Brennkraftmaschine entstehen beim Unterbrechen des Hochspannungstromes Funken, die zur Bildung von Ozon und Stickoxid führen. Das Ozon hat eine starke Oxidationswirkung und verursacht bei längerer Einwirkung Korrosionen an den elektrischen Kontakten und sonstigen Metall­teilen des Zündverteilers. Auch die Alterung des Schmierfetts an den Lagerstellen des Zündverteilers wird durch Ozoneinwirkung in unerwünschter Weise beschleunigt. Man ist deshalb bestrebt, das sich bildende Ozon so rasch wie möglich aus dem Gehäuse des Zündverteilers zu entfernen. Nach DE-OS 33 22 545 geschieht das dadurch, daß auf der Verteilerwelle ein Schaufelrad befestigt ist, das Gase aus dem Zündverteiler durch Öffnungen im Verteilergehäuse hindurch an die Umgebung abführt. Während bei normalem Umgebungsdruck in Meeresniveau diese Schutzmaßnahme ausreicht, besteht bei größeren geodätischen Höhen wegen des geringeren Drucks der Umgebungs­luft und der geringeren Luftdichte im Verteilergehäuse eine erhöhte Ge­fahr eines Funkenüberschlags und damit von Fehlzündungen in der Brenn­kraftmaschine.

[0003] Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer fremdgezündeten, mit einem Turbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine, die als Antriebsaggregat für Flugzeuge in größeren Höhen besonders gut geeignet ist, eine noch wirksamere Luftdurchströmung des Zündverteilers zu ermöglichen.

[0004] Wenn zur Lösung dieser Aufgabe am Verteilergehäuse des Zündverteilers die vom Turbolader zum Zylinderkopf führende Ladeluftleitung ange­schlossen ist, liegt der Eintrittsdruck zum Verteilergehäuse schon bei Meeresniveau über dem Umgebungsdruck. Diese Druckdifferenz sorgt dafür, daß eine gute Durchströmung des Zündverteilers sichergestellt ist.

[0005] Um einen Verlust an Ladeluft zu vermeiden, wird in einer vorteil­haften Ausgestaltung der Erfindung das Verteilergehäuse in einer Bypaßleitung zum Ladeluftkühler so angeordnet, daß die vor dem Lade­luftkühler abgezweigte Ladeluft nach Durchströmen des Verteilergehäuses wieder hinter dem Ladeluftkühler in die Ladeluftleitung einmündet. Für die Durchströmung steht die am Ladeluftkühler sich ergebende Druck­differenz zur Verfügung. Wenn der Ladedurck unabhängig von der geodäti­schen Höhe konstant gehalten wird, um eine gleichbleibende Leistung der Brennkraftmaschmine bei allen Flughöhen zu gewährleisten, hat auch die Luftdichte im Verteilergehäuse einen konstant hohen Wert; Funkenüberschläge von der einen zur anderen Kontaktstelle können auf diese Weise vermieden werden.

[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert.

[0007] Vom Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine führt eine Abgasleitung 2 zur Turbine 3 eines Abgasturboladers 4 und von dort nach dessen Durch­strömen über einen Schalldämpfer 5 ins Freie. Parallel zur Turbine 3 liegt eine Bypaßleitung 6, in die ein Bypaßventil 7 eingesetzt ist, über das je nach seiner Stellung mehr oder weniger Abgas in den Schall­dämpfer 5 gelangt, ohne die Turbine 3 zu beaufschlagen.

[0008] Die Turbine 3 treibt einen Verdichter 8 an, mit dem Luft aus einem Luftfilter 9 angesaugt und unter Druckerhöhung in eine Ladeluftleitung 10 gefördert wird. Die Ladeluftleitung 10 führt über einen Ladeluftkühler 11 zu einem eine Einspritzanlage steuernden Luftmengenmesser 12 und von dort zum Zylinderkopf 1 der Brennkraftmaschine. Von der Ladeluftleitung 10 zweigt vor dem Ladeluftkühler 11 eine Belüftungsleitung 13 ab, die sich in strömungsmäßig parallele Leitungen 14 und 15 aufteilt und dann in einer gemeinsamen Leitung 16 weitergeführt ist. Die Leitung 16 mündet in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Ladeluftkühler 11 in die Lade­luftleitung 10 ein und bildet zusammen mit der Belüftungsleitung 13 eine Bypaßleitung zum Ladeluftkühler 11. In die Leitung 14 ist das Ver­teilergehäuse 17 eines Zündverteilers 18, in die Leitung 15 das Verteilerge­ häuse 19 eines zweiten Zündverteilers 20 eingesetzt. Zwei Zündverteiler sind nötig, wenn, wie es für Flugmotoren vorgeschrieben ist, mit Doppel­zündung gearbeitet wird.

[0009] Die konstruktive Ausbildung eines Zündverteilers 18 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Das liegend, mit horizontaler Achse eingebaute Verteilergehäuse 17 ist durch eine angeflanschte Verteilerkappe 21 ver­schlossen. Der Zündverteiler 18 für eine 6-Zylinder-Brennkraftmaschine enthält im Boden der Verteilerklappe 21 sechs Zindelektroden 22 und eine Mittenelektrode 23, die eine auf der Verteilerwelle 24 angebrachte Elektrode 25 kontaktiert. Die Verteilerwelle 24 ist über ein Zahnrad 26 von der Brennkraftmaschine angetrieben und gibt über die umlaufende Elektrode 25 die von der nicht dargestellten Zündspule erzeugte Hoch­spannung im Rythmus der Zündfolge der Zylinder über die Zündelektroden 22 auf die Zündkerzen der Zylinder. Das beim Unterbrechen des Hochspannungs­stromes durch Funkenbildung entstehende Ozon wird aus dem Verteilerge­häuse17 durch Einleiten von Ladeluft entfernt. Hierzu ist die Leitung 14 an die Unterseite 27 des Verteilergehäuses 17 mit einer Mutter 28 angeschraubt und geht an der Oberseite 29 des Verteilergehäuses ab. Mit dem Durchspülen des Verteilergehäuses 17 wird zugleich das sich an der Unterseite 27 ansammelnde Wasser mitgerissen und aus dem Ver­teilergehäuse 17 entfernt.

[0010] Zur Steuerung des hydraulisch betätigbaren Bypaßventils 7 ist es an das Schmierölsystem der mit Trockensumpfschmierung ausgestatteten Brennkraftmaschine angeschlossen. Das Schmierölsystem besteht aus einer Zuführleitung 30, durch die mittels einer in sie eingesetzten Ölpumpe 31 Schmieröl von einem Behäler 32 zum Kurbelgehäuse 33 der Brennkraft­maschine gefördert und auf deren Schmierstellen verteilt wird, sowie aus einer einen Ölkühler 34 enthaltenden ersten Rückleitung 35 vom Kurbelgehäuse 33 zum Behälter 32. Eine zweite Rückleitung 36 führt aus dem Zylinderkopf 1 über eine Drossel 37 und eine Zusatzölpumpe 38 ebenfalls zum Behälter 32. An diese zweite Rückleitung 36 ist vor der Drossel 37 eine Druckleitung 38 zum Bypaßventil 7 angeschlossen. Eine vom Bypaßventil 7 abgehende Rückleitung 39 mündet in die erste Rück­leitung 35 ein und ist durch einen in sie eingesetzten Druckregler 40 gesteuert, der seinerseits von der an der Drosselklappe 41 herrschenden Druckdifferenz pneumatisch gesteuert ist.

Ansprüche

1. Fremdgezündete Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die mit einem Turbolader aufgeladen ist, wobei die Ladeluft in einem Ladeluftkühler vor Eintritt in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gekühlt wird und wobei ein Zündverteiler vorgesehen ist, dessen ihn umschließendes Verteilergehäuse mit Luft zwangsdurchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (17) an die vom Verdichter (8) des Turboladers (4) zum Zylinderkopf (1) führende Ladeluftleitung (10) angeschlossen ist und von Ladeluft durchströmt ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (17) in eine Bypaßleitung (13, 16) eingesetzt ist, die an der Ladeluftleitung (10) vor dem Ladeluftkühler (11) abzweigt und hinter ihm in die Ladeluftleitung (10) einmündet.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bypaßleitung (13, 16) zwei Verteilergehäuse (17, 19) eingesetzt sind, die zueinander parallel geschaltet von Ladeluft durchströmt sind.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Ladeluft unabhängig von der geodätischen Höhe, in der sich die Brennkraftmaschine befindet, konstant gehalten wird.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypaßventil (7), das in eine die Turbine (3) des Turboladers (4) umgehende Bypaßleitung (6) eingesetzt ist, mit zunehmender geodätischer Höhe entsprechend geschlossen wird.

Zeichnung