Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen der Ladeluft in den Zylinder eines Verbrennungsmo¬ tors, bei dem vorverdichtete Luft aus einem Verdrän¬ gerlader durch Wärmetausch gekühlt und anschließend entspannt wird, bis der gewünschte Ladedruck erreicht ist, sowie einen Motor zur Durchführung des Verfah¬ rens.

Vergleichbare Verfahren sind beispielsweise unter dem Begriff "Turbokühlung" bzw. "Miller-Verfahren" be- kannt geworden. Die Serieneinführung scheiterte an den zu hohen Kosten und dem hohen

den Antrieb des Laders. Insbesondere durch den hohen Energiebedarf wurden die Vorteile des Verfahrens, wie VerbrauchsSenkung, z. T. wieder zunichte gemacht, bzw. das Potential zur Reduzierung der NOX-Werte bzw. 5 zur Verbesserung der Klopfneigung von Otto-Motoren wurde nicht ausgeschöpft.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kraftstoffverbrauch des Motors zu senken, insbesondere durch die Reduzie- 10 rung der Antriebsleistung des Laders, die Leistungs¬ dichte des Motors zu erhöhen und die Temperatur der Ladeluft auf ein möglichst niedriges Niveau zu brin¬ gen.

-j_5 Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die AusSchubbewegung des Kolbens bzw. der Kolben des Verdrängerladers mit der Kolbenbewegung der zu versorgenden Motorzylinder derart synchroni¬ siert ist, daß die aus dem Lader verdrängte Luft

20 unmittelbar in den betroffenen Motorzylinder über¬ strömt.

Durch dieses Verfahren entfällt die Ausschubarbeit in einen Zwischenspeicher, wie dies bei der sog. Aufla- 25 düng der Fall ist.

Nach einer Aus ührungsform des er indungsgemäßen Verfahrens kann die Entspannung im Motorzylinder stattfinden.

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Die Synchronisation zwischen der Motor- und der Laderbewegung kann unveränderbar vorgegeben sein. In diesem Fall besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß bei einem abgasgetriebenen Verdrängerlader der Rhythmus der Ladeluftwellen durch den Rhythmus der natürlichen Abgasimpulse bestimmt wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform kann das Ausmaß der Entspannung durch das vorzeitige Schließen des Einlaßventils am Motorzylinder bewirkt werden. Der Schließzeitpunkt kann fest eingestellt oder regelbar sein.

Die Festlegung des Entspannungsbeginns der Ladeluft im Motorzylinder kann auch durch die Veränderung der Phasenlage zwischen der Bewegung des Motorkolbens und des Laderkolbens bewirkt werden. Durch die Verände¬ rung der Phasenlage kann die Luftmenge beeinflußt werden. Die Luftmenge kann auch zusätzlich beeinflußt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht noch darin, daß ein Teil der Ladeluft durch die Bewegung des Motorkolbens angesaugt wird. Dadurch sinkt der Bau- aufwand und die Antriebsleistung des Laders.

Die Veränderung der Phasenlage der Bewegung von Motorkolben und Laderkolben kann bei abgasgetriebenen Verdrängerlädern durch eine regelbare Steuerung auf der Abgasseite des Laders bewirkt werden. Bei mecha¬ nisch angetriebenen Ladern kann die Veränderung der Phasenlage zwischen der Bewegung des Motorkolbens und des Laderkolbens durch einen Riementrieb bewirkt werden, bei dem die Winkelstellung zwischen Antriebs¬ und Abtriebswelle veränderbar ist.

Bei abgasgetriebenen Ladern kann die Intensität der natürlichen Abgasimpulse durch zusätzliche Vorrich¬ tungen auf der Abgasseite des Laders, wie z. B. Drosselstellen/ verstärkt werden.

Die Mengenregelung beim abgasgetriebenen Lader kann durch eine entsprechend ausgelegte, auf den frei beweglichen Laderkolben wirkende Rückstellfeder bewirkt werden, damit sich der Kolbenhub entsprechend der Intensität der Abgasimpulse verändern kann.

Der Beginn der Expansion der Ladeluft im Motorzylin¬ der kann durch das Hubende des Laderkolbens bestimmt werden. Hierbei kann bei fehlender Rückschlagklappe am Luftausgang des Laders auch eine Rückexpansion der verdichteten Ladeluft aus dem Motorzylinder in den Lader stattfinden, bis das Einlaßventil des Motors

schließt. Eine solche Ausgestaltung ist kostengünstig und hat eine positive Auswirkung auf den Durchfluß der Ladeluft durch den zwischen Lader und Motor angeordneten Wärmetauscher.

Die zusätzlich zur Saugbewegung des Laders angesaugte Luft kann durch einen Bypass um den Lader in den Motorzylinder gelangen oder direkt durch einen ent¬ sprechend gestalteten Lader.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens kann darin bestehen, daß man zur unabhängigen Beeinflus¬ sung von Luftmenge und Entspannungsbeginn den Hubraum des Laders und die Schadräume von Lader, Luftleitung, Wärmetauscher und Motor entsprechend verändert.

Statt die Entspannung im Motorzylinder durchzuführen, besteht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß die Entspannung zwischen Wärmetauscher und Motor¬ zylinder durchgeführt wird. Dabei kann die Entspan¬ nungsenergie über einen Entspanner dem Motorabtrieb zugeführt werden. Der Entspanner kann mit dem Lader kombiniert sein, um die Entspannungsenergie für die Vorverdichtung der Ladeluft zu nützen. Außerdem kann eine Kombination zwischen Lader, Ladeluftentspanner und einer Vorrichtung zur Entspannung der Abgase zweckmäßig sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschrei¬ bung. Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Viertaktmotor, bei wel¬ chem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei Zylinder mit einem Verdrän¬ gerlader verbunden sind,

Fig. 2 schematisch einen Motorzylinder mit einem - Verdränger-Lader in Flachkolben-Bauweise,

Fig. 3 eine ^" der Fig. 2 ähnliche Darstellung eines Motors, der mit einem von der Motorkurbel¬ welle aus angetriebenen Verdrängerlader versehen ist,

Fig. 4 ^' ein Arbeitsdiagramm des Laders einer konven¬ tionellen Aufladung, Fig. 5 ein Arbeitsdiagramm des laders einer ersten

Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 6 ein Arbeitsdiagramm des Laders einer zwei¬ ten Variante des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens, Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer ersten Variante eines für die Anordnung nach Fig. 3 geeigneten Bandtriebs und

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Variante eines solchen Bandtriebs.

Zum besseren Verständnis wird zunächst die Wirkungs- weise der Erfindung im Vergleich mit bekannten Lade¬ verfahren anhand der Fig. 4 bis 6 erläutert. In diesen Diagrammen ist auf der Abszisse jeweils das Volumen der Laderka mer aufgetragen, wobei bei allen Beispielen der Luftbedarf 1,5 Liter beträgt und ein Volumen des zu ladenden Verbrennungsraums von 1 Liter zugrundegelegt ist, also eine gewünschte Verdichtung von 1,5 : 1. Schadräume im System sind vernachläs¬ sigt. Auf der Ordinate ist der Druck aufgetragen, wobei der Druck Pl dem Atmosphärendruck und der Druck 2 den Ladungsenddruck im Motorzylinder bezeichnet. Auf der Abszisse bezeichnet UT den unteren Totpunkt, d. h. die Stellung des Verdrängerladers, in welcher die Laderkammer innerhalb ihres Arbeitszyklus das größte Volumen aufweist, und OT den oberen Totpunkt, d. h. die Stellung des Verdrängerladers, in welcher die Laderkammer innerhalb ihres Arbeitszyklus das kleinste Volumen aufweist.

Das Diagramm in Fig. 4 zeigt den Bewegungs- und Druckverlauf beim Verdrängerlader bei Durchführung der konventionellen Aufladung. Dabei wird die Lade¬ luft zunächst vom Atmosphärendruck Pl auf den Ladungs¬ enddruck P2 verdichtet und dann aus dem Verdränger-

lader in einen Zwischenspeicher (Luftverteiler) ausgeschoben, von wo die verdichtete Luft dann in den Motorzylinder abfließt. Bei der Darstellung des Druckverlaufs ist zur Vereinfachung ein unendlich großer Speicher angenommen worden, so daß nach der Verdichtung der Druck P2 konstant bleibt.

In Fig. 4 besteht keine direkte zeitliche Beziehung zwischen dem Verdichtungshub des Laders und dem Ansaughub des Motorkolbens, weil ein bestimmtes Luftvolumen den Ladedruck beliebig lang vor dem Einströmen in den Motorzylinder erreicht. Man erkennt einen relativ kleinen Anteil AI der aufzubringenden Arbeit, der die Verdichtungsarbeit darstellt, und einen demgegenüber wesentlich größeren Anteil A2, der die Arbeit zum Ausschieben der verdichteten Luft aus dem Lader in den Puffer darstellt, der durch den Zwischenspeicher bzw. das LuftverteilungsSystem gebildet wird und üblicherweise ein Fassungsvermögen ^voπ mehreren Hubvolumina eines Motorzylinders bzw. einer Laderkammer aufweist. Bei der Aufladung nach Fig. 4 strömt die verdichtete Luft von Beginn des Saughubs an, d. h. nach dem Öffnen des Einlaßventils, in den Motorzylinder, wobei ein Teil der mit A2 bezeichneten Ausschubarbeit an den Motorkolben abge¬ geben wird.

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Bei der Aufladung nach Fig. 4 ist keine Synchro¬ nisation zwischen der Bewegung des Verdrängerladers und der Kolbenbewegung des zu versorgenden Motor¬ zylinders erforderlich oder vorgesehen. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einer solchen Synchro¬ nisation, die so ausgelegt ist, daß die aus dem Lader verdrängte Luft unter Berücksichtigung der unvermeid¬ baren Schadräume in den Motorzylinder überströmt. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Varianten dieser Verfahrens- weise.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren findet der Ausschub- und Verdichtungshub des Verdrängerladers im wesentlichen während der gesamten Dauer des Ansaug- hubs des Motorkolbens statt. Die Ladeluft wird durch die Kolbenbewegung im Motorzylin _^ der angesaugt und parallel dazu wird die Luft aus dem Verdrängerlader ausgeschoben und wegen des größeren Hubraumes des Laders gleichzeitig vom atmosphärischen Druck Pl auf den Enddruck P2 vor Entspannung verdichtet, weshalb diese Verfahrensweise nachfolgend als "Parallella- dung" bezeichnet wird.

Bei dieser Parallelladung ist das vom Verdrängerlader geförderte Luftvolumen gleich groß wie bei der kon¬ ventionellen, in Fig. 4 dargestellten Aufladung, jedoch wird der Enddruck P2 erst am Ende des Verdich¬ tungshubs des Verdrängerladers, also im oberen Tot-

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punkt, erreicht, was zeitlich mit dem Einlaßende des entsprechenden Motorzylinders zusammenfällt. Wie sich aus einem Vergleich der Fig. 4 und 5 ergibt, ist der Arbeitsaufwand wesentlich geringer. Der Anteil an eingesparter Arbeit ist mit El gekennzeichnet.

Die Fig. 6 zeigt ein demgegenüber noch weiter verbes¬ sertes Verfahren, bei welchem die Luft ebenfalls unmittelbar aus dem Verdrängerlader in den Motor- zylinder überströmt und bei welchem der Energiebedarf noch weiter gesenkt ist. Bei diesem Verfahren saugt der Motorzylinder zunächst unter Atmosphärendruck stehende Luft an, ohne daß dabei zunächst Ladeluft aus dem Verdrängerlader verdichtet und ausgeschoben wird. Erst wenn sich der Kolben im Motorzylinder im Bereich des gewünschten Entspannungspunktes (Beginn der Entspannung) befindet, wird vom Verdrängerlader das Differenzvolumen direkt in den Motorzylinder geschoben, um die noch unter Atmosphärendruck stehen- de, angesaugte Luft auf den gewünschten Enddruck vor Entspannung zu bringen. Es wird in diesem Fall die Verdichtung des für einen bestimmten Motorzylinder gewünschten Differenzluftvolumens zeitlich genau auf die Kolbenbewegung im Motorzylinder abgestimmt und dabei direkt aus dem Verdrängerlader in den Verbren¬ nungsraum gedrückt, weshalb dieses Ladeverfahren nachfolgend als "direkte Nachladung" bezeichnet wird.

Wie ein Vergleich der Fig. 4 und 6 zeigt, findet während des Verdichtungshubs bei der direkten Nach¬ ladung die in Fig. 4 mit AI bezeichnete Verdichtungs¬ arbeit statt, die den Druck im Motorzylinder auf den Enddruck vor Entspannung bringt. Der Anteil der gegenüber der konventionellen Aufladung eingesparten Arbeit ist mit E2 bezeichnet und ist mengenmäßig mit der in Fig. 4 mit A2 bezeichneten Ausschubarbeit identisch. Bei dieser Betriebsweise liegen die An- triebsleistungen für die Ladevorrichtung - wie theo¬ retisch nachweisbar ist - bei etwa 18 % der Antriebs¬ leistung, welche erforderlich ist, wenn die Ladeluft gemäß Fig. 4 zuerst verdichtet und in einen Puffer ausgeschoben wird und dann in den Motorzylinder einströmt.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Viertaktmotor, der durch zwei Zylinder 10a und 10b angedeutet ist. Diese Zylinder besitzen jeweils einen Lufteinlaß 14a bzw. 14b und einen Abgasauslaß 16a bzw. 16b. Zwischen den beiden Zylindern 10a und 10b befindet sich ein Abgas¬ lader 12, in welchem eine Laderkammer 18 durch eine Trennwand 20 in Form eines Kolbens in eine Abgaskam- mer 22 und eine Ladeluftkammer 24 unterteilt wird. Die Abgaskammer ist mit einem Abgaseinlaß 26 und einem Abgasauslaß 28 versehen, wobei der Abgaseinlaß 26 mit dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a und dem Abgasauslaß 16b des Zylinders 10b verbunden ist,

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während der Abgasauslaß 28 der Abgaskammer 22 mit dem Auspuffsyste des Motors verbunden ist. Die Ladeluft¬ kammer 24 besitzt einen Ladelufteinlaß 30, in dem eine Rückschlagklappe 31 angeordnet ist, und einen Ladeluftauslaß 32, der mit dem Lufteinlaß 14a des Zylinders 10a und dem Lufteinlaß 14b des Zylinders 10b verbunden ist. Falls ein Rückströmen der verdich¬ teten Ladeluft aus dem Motorzylinder in die Ladeluft¬ kammer 24 nicht erwünscht ist, kann der Ladeluftaus- laß 32 mit einem Rückschlagventil versehen sein. Der Ladeluftauslaß 32 mündet in einen Wärmetauscher 81 der die verdichtete und erhitzte Ladeluft abkühlt. Von hieraus fließt die Luft zu den Ladelufteinlässen 14a und 14b.

Die Trennwand 20 wird durch die FührungsStange 201 in der Führung 202 geführt. Die Rückstellfeder 203 drückt auf die Führungsstange 201 und wirkt so dem Abgasdruck entgegen. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Trennwand 20 sich bei Eintreffen des Abgas¬ impulses jeweils im unteren Totpunkt der Ladeluft¬ kammer 24 befindet. Die Feder 203 kann so ausgelegt werden, daß die Hublänge der Trennwand 20 jeweils der Intensität des Abgasimpulses entspricht, wodurch eine Anpassung der Fördermenge der Ladeluftkammer 24 an die Belastung des Motors möglich wird.

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Für das Verfahren der "Parallelladung" ist das Förder¬ volumen des Laders 12 so groß, daß gerade der maxi¬ male Luftbedarf der Zylinders 10a bzw. 10b für ein Arbeitsspiel gedeckt wird.

Beispielsweise wird durch die Bewegung des Kolbens 11b im Zylinder 10b vom oberen zum unteren Totpunkt bei geöffnetem Lufteinlaß 14b Luft über den Luftein¬ laß 30 des Laders 12 angesaugt. Durch entsprechend abgestimmte Anordnung wird zu Beginn des Saughubs des Kolbens 11b, d. h. bei Öffnung des Lufteinlasses 14b des Zylinders 10b, die Trennwand 20 von einem Druck¬ stoß aus dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a er¬ reicht und in Fig. 1 nach oben geschoben, so daß der Lufteinlaß 30 durch die ihm zugeordnete Rückschlag¬ klappe 31 sofort geschlossen und der gesamte Luft¬ bedarf des Zylinders 10b aus der Ladeluftkammer 24 des Laders 12 gedeckt wird, wobei die Bewegung der Trennwand 20 den Druck der Ladeluft bis zum Ende des Vorgangs auf P2 anhebt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Der sich aufbauende Gegendruck schiebt mit Unterstützung der Rückstellfeder 203 schließlich die Trennwand 20 wieder zurück, wodurch das Abgas aus der Abgaskammer 22 über den Abgasauslaß 28 in das Auspuff- system ausgeschoben wird. Zugleich wird in die Lade- luftkammer 24 wieder Luft über den Ladelufteinlaß 30 eingesaugt, wobei sich die zugeordnete Rückschlag¬ klappe 31 öffnet.

Bei der "direkten Nachladung" wird der Abgasimpuls aus dem Abgasauslaß 16a des Zylinders 10a zeitlich so abgestimmt, daß er die Trennwand 20 erst erreicht, wenn der Kolben 11b sich im Bereich des gewünschten Entsprannungspunktes befindet. Der Kolben 11b saugt somit bis zu diesem Zeitpunkt Ladeluft unter Atmo¬ sphärendruck Pl über den Ladelufteinlaß 30, die Ladeluftkammer 24 und den Ladeluftauslaß 32 an. Wenn schließlich die Trennwand 20 nach oben (Fig. 1) bewegt wird, schließt die Rückschlagklappe den Lade- lufteinlaß 30 und der Druck im Zylinder 10b wird vom Druck Pl auf den Druck P2 angehoben, wobei sich dies während eines relativ kleinen Kurbelwinkels des Kolbens 11b abspielt, wie die Fig. 6 zeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante ist nur ein Motorzylinder 34 gezeigt, der dem in Fig. 1 gezeigten Zylinder 10b entspricht. Dieser Zylinder 34 enthält einen Kolben 35, der über ein Pleuel 37 mit der Motorkurbelwelle 39 verbunden ist. Bei dieser Varian¬ te ist der Abgaslader 42 über eine Verzweigung 38 an die mit einer Rückschlagklappe 44 stromauf von dieser Verzweigung 38 versehene Ansaugleitung 36 angeschlos¬ sen, so daß eine direkte Ansaugung unter Umgehung des Laders 42 möglich ist. Der Wärmetauscher 81 befindet sich zweckmäßigerweise zwischen dem Lader 42 und der Verzweigung 38, so daß nun die durch die Verdichtung im Lader erhitzte Luft den Wärmetauscher durchfließt.

Der Verdrängerlader 42 ist als kurzhubiger Flachkol¬ ben-Lader ausgebildet, dessen als Trennwand dienender Kolben 41 mit einer aus dem Gehäuse 43 des Laders 42 herausgeführten Kolbenstange 45 versehen ist, die außerhalb des Gehäuses 43 in Richtung der Kolbenbe¬ wegung durch Führungen 47 und 49 geführt ist. Das Führungsspiel und die Führungslänge sind dabei so bemessen, daß sich der Kolben abgesehen von einem gegebenenfalls vorhandenen Dichtungselement berüh- rungsfrei im Gehäuse 43 bewegen kann. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte, kostengünstige Bauweise hoher Leistung. Die Ladeluftkammer 51 des Laders 42 ist am Lufteinlaß 53 und am Luftauslaß 55 mit jeweils einer Rückschlagklappe 57 bis 59 versehen, wobei jedoch die Rückschlagklappe 59 am Luftauslaß 55 auch entfallen kann. Die Variante nach Fig. 2 kann eben¬ falls zur "Parallelladung" oder zur "direkten Nach¬ ladung" eingesetzt werden. Bei der Parallelladung wird durch den Druck der über einen Abgaseinlaß 61 in eine Abgaskammer 63 des Laders 42 einströmenden

Abgase der Kolben bzw. die Trennwand 41 in Fig. 2 nach unten gedrückt, während der Motorkolben 35 seinen Saughub ausführt. Bei der direkten Nachladung tritt der Abgasimpuls erst auf, wenn sich der Motor- kolben 35 im Bereich des gewünschten Entspannungs¬ punktes befindet. Nach dem Ladehub des Laders 42 wird ".die Trennwand 41 durch eine auf die Kolbenstange 45 einwirkende Druckfeder 65 wieder in die in Fig. 2 obere Endstellung zurückbewegt.

Bei manchen Motoren besteht aus räumlichen Gründen und/oder wegen der zeitlichen Aufeinanderfolge der Ventilbewegung keine Möglichkeit, die vorstehend erläuterte Betriebsweise direkt anzuwenden, d. h. die aus dem Auslaßventil des einen Zylinders austretende Abgasdruckwelle unmittelbar zum Einschieben der Ladeluft in einen anderen Zylinder einzusetzen. Dann ist es vorteilhaft, zwischen dem Abgasauslaß des Motorzylinders und der Laderkammer einen Abgaspuffer anzuordnen, wobei dann allerdings die taktweise

Beaufschlagung der Laderkammer mit Abgas gesteuert werden muß, d. h. der Laderkammer werden jeweils entsprechend der gewünschten Hubzahl und dem Ener¬ giebedarf des Verdichters Abgasmengen aus dem Abgas- puffer zugeführt. Auch hier ist eine - direkte - zeitliche Zuordnung des Verdichterhubs einer Lade- luftkammer zum Ansaughub des entsprechenden Motor¬ zylinders möglich.

Falls die Synchronisation der Bewegungen von Motor- und Laderkolben vorhanden sein soll, kann beim Abgas¬ lader eine Steuerung der Abgasimpulse vorgesehen sein.

Je nach Anforderung kann zur Abgassteuerung die Abgasseite der Laderkammer 18 mit einem Einlaß- und/oder einem Auslaßventil versehen sein. Die Steue¬ rung auf der Abgasseite der Laderkammer 18 kann auch

elektronisch erfolgen, wobei dem Fachmann die dafür anzuwendenden Mittel zur elektronischen Berücksichti¬ gung von Motor-, Lader- und anderen Betriebsdaten zur Optimierung des Laderbetriebs bekannt sind, ein- schließlich Klopfregelung bei Ottomotoren bzw. Kon¬ trolle der NOX-Werte und deshalb hier nicht weiter erläutert werden. Diese Optimierung kann außerdem so ausgelegt werden, daß der durch die Ladevorrichtung bewirkte Rückstau der Abgase optimiert wird. Die elektronische Regelung kann sowohl den Wirkungsgrad und das Verhalten des AntriebsSystems als auch die Kosten vorteilhaft verändern.

Abhängig von der Motorbauart und insbesondere auch von der Höchstdrehzahl des Motors kann es vorteilhaft sein, einen Lader mit mehreren Zylinderpaaren eines Viertaktmotors zu verbinden, bzw. mit mehreren Zylin¬ dern eines Zweitaktmotors. Insbesondere bei Viel- zylindermotoren wird man die Abgase mehrerer Motor- Zylinder in einen gemeinsamen Abgassammler einleiten, der dann gleichzeitig als Druckausgleichsbehälter und Puffer dient. Dabei kann es bei großen Motoren ko¬ stengünstig sein, mehrere Laderkammern 18 aus einem Abgassammler zu versorgen. Besonders vorteilhaft ist aber, daß es auf diese Weise möglich ist, die oben beschriebene vorteilhafte Betriebsweise der direkten bzw. individuellen Parallel- oder Nachladung der einzelnen Motorzylinder bei Motoren beliebiger Kon¬ struktion und Zylinderzahl einzusetzen.

Für die beschriebenen Verfahren der "Parallelladung" und der "direkten Nachladung" ist die Synchronisation zwischen der Bewegung der Motorkolben und der Bewe¬ gung des Laders wichtig. Dadurch wird aber auch eine Möglichkeit eröffnet, die Mengenregelung über eine

Veränderung der Phasenlage zwischen Motorbewegung und Laderbewegung durchzuführen. Dies ist insbesondere interessant für die Mengenregelung eines mechanisch betriebenen Laders, wie er beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, weil dadurch die sonst erforderli¬ che, für mechanische Lader sehr aufwendige Mengen¬ regelung durch Hubveränderung, Drehzahlregelung oder gar Abblasen verdichteter Luft entfallen kann.

Der Lader 67 in Fig. 3 unterscheidet sich von dem durch Abgas betriebenen Lader 42 nach Fig. 2 dadurch, daß die Abgaskammer 63 fehlt und die Kolbenstange 45 über ein Pleuel 69 mit einer Kurbel 71 verbunden ist, die ihrerseits über einen insgesamt mit 100 bezeich- neten Bandtrieb von der Motorkurbelwelle 39 aus antreibbar ist, wobei der Bandtrieb 100 eine Vorrich¬ tung umfaßt, die es ermöglicht, die Phasenlage zwi¬ schen der Motorkurbelwelle 39 und der zum Antrieb des Laders 67 dienenden Kurbel 71 zu verändern. Diese Vorrichtung wird anschließend noch näher anhand der Fig. 8 und 9 erläutert.

Im Motorzylinder 34 (Fig. 2) wird die volle Füllmenge bei der "direkten Nachladung" dann erreicht, wenn der obere Totpunkt des Laders 67 genau auf den gewünsch¬ ten Entspannungspunkt des Motorzylinders 34 abge- stimmt ist.

Versieht man den in Fig. 3 gezeigten Lader 67 an seiner oberen Begrenzung mit einer Stirnwand, die einen Lufteinlaß und einen Luftauslaß besitzt, wobei der Lufteinlaß und gegebenenfalls der Luftauslaß mit je einem Rückschlagventil versehen sind, dann erhält man auf einfache Weise eine zweite Ladeluftkammer. Vorteilhafterweise verbindet man jede dieser Lade- luftkammern mit jeweils einer Hälfte der Lufteinlässe ό_ _es Motors. Dadurch kann die mit größerer Motorzylin¬ derzahl und höherer Motordrehzahl zunehmende gegen¬ seitige Behinderung der Ladeluftimpulse vorteilhaft reduziert werden.

D _er i _n Fig. 7 dargestellte Bandtrieb 100 umfaßt ein Band 110, vorzugsweise einen Zahnriemen, der über insgesamt vier Rollen geführt ist, nämlich eine Antriebsrolle 114, eine Abtriebsrolle 112 und zwi¬ schen Abtriebsrolle 112 und Antriebsrolle 114 in Bandlaufrichtung gesehen über eine quer zur Bandlauf¬ richtung bewegliche Rolle 120, sowie zwischen An¬ triebsrolle 112 und Abtriebsrolle 112 über eine quer zur Bandlaufrichtung einstellbare Rolle 122. Die

Rolle 120 liegt damit am rücklaufenden Trum 116 und die Rolle 122 am antreibenden Trum 118 des Bandes 110 an. Diese Anordnun ist deshalb zweckmäßig, weil die Rolle 120 durch eine Feder 124 gegen das Band 110 gedrückt wird, um die gewünschte Bandspannung auf¬ rechtzuerhalten. Durch die Möglichkeit, daß sich die Rolle 120 etwas quer zur Bandlaufrichtung bewegt, ohne daß dies durch eine Verstellung der Rolle 122 veranlaßt ist, würde die Anordnung der Rolle 120 im Bereich des antreibenden Trums geringfügige Längen¬ änderungen des antreibenden Trums in unkontrollierter Weise ermöglichen und damit eine Störung des absolu¬ ten Gleichlaufs von antreibender Rolle 114 und Ab¬ triebsrolle 112.

Die Rolle 122 ist dagegen in ihrer Lage quer zur Laufrichtung des Bandes 110 genau einstellbar. Beim gezeigten Beispiel ist hierzu die Rolle 122 an einer Kolbenstange 126 gelagert, die mit einem in einem Zylinder 128 verschieblich angeordneten Kolben 130 verbunden ist, der beidseitig hydraulisch beauf¬ schlagbar ist, d. h. es handelt sich beim Zylinder 128 mit dem Kolben 130 um einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, durch den die Position der Rolle 122 genau einstellbar ist. Die hydraulische Betäti¬ gung ermöglicht eine einfache Regelung der Phasenlage des Bandtriebs in Abhängigkeit von extern ermittelten Parametern, wie z. B. den Betriebsdaten eines Kraft¬ fahrzeugs und seines Verbrennungsmotors.

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Wird die Rolle 122 in Fig. 7 nach rechts bewegt, verlängert sich das antreibende Trum 118, während sich das rücklaufende Trum 116 entsprechend verkürzt. Die Abtriebsrolle eilt dadurch der Antriebsrolle vor.

Bewegt man die Rolle 122 in der Gegenrichtung, ge¬ langt das antreibende Trum 118 allmählich in seine kürzeste, gestreckte Lage. Die Anordnung ist bei beiden Ausführunsbeispielen jeweils so getroffen, daß in der einen Endstellung der einstellbaren Rolle 122 das eine Trum 116 oder 118 gestreckt verläuft und das jeweils andere Trum 118 oder 116 dann seine größte Auslenkung aus der gestreckten Lage aufweist. Unter dieser Voraussetzung sind Variationen in der Anord- nung der Rollen 120 und 122 möglich. So könnte in

Fig. 7 die Rolle 120 z. B. auf der anderen Bandseite angeordnet sein, müßte dann aber das Trum 116 statt nach links nach rechts aus der gestreckten Stellung drücken. Bei der Anordnung nach Fig. 7 muß die Feder 124 die Stellbewegung der Rolle 122 ausgleichen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist dies nicht nötig, es kann dort also eine kleinere, härtere Feder ver¬ wendet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist mit der

Kolbenstange 126 ein Lagerelement 132 verbunden, in dem die Rolle 122 fest gelagert ist. Die Rolle 120 ist in einem Schieber 134 gelagert, der im Lager-

element 132 quer zur Laufrichtung des Bandes 110 begrenzt beweglich ist, wozu Führungsschlitze 136 zur Aufnahme des Schiebers 134 dienen können. Der Schie¬ ber 134 ist am Lagerelement 132 über eine Feder 138 abgestützt. Diese Feder übernimmt im wesentlichen die Aufgabe, das Band 110 unter der gewünschten Spannung zu halten.

Vorzugsweise ist der Lader 26 oder 64 mit einer Dämpfung für die Bewegung der Trennwand 20 bzw. 41 versehen, die beispielsweise hydraulisch ausgebildet sein kann.