Verfahren und Einrichtung zur Regelung des Aufladedruckes in Aufla.degebläsen, die von Abgasturbinen angetrieben werden. Bei Gasturbinen, die mit .den Abgasen von Verbrennungsmaschinen betrieben wer den und zum Antrieb von Aufladegebläsen dienen, besteht eine gewisse Abhängigkeit zwischen dem Arbeitsaufwand des Gebläses und der Leistung der Turbine., Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass der Kraftaufwand zum Antrieb des Gebläses gerade aufgebracht wird, wenn der Anfangsdruck der Gasturbine ungefähr gleich dem Verdichtungsdrucke des Gebläses ist, oder mit andern Worten,
wenn der Gegendruck des Auspuffes der Ver brennungsmaschine ungefähr gleich dem Drucke ist, mit dem (las Gemisch in die Zylinder geliefert wird. Überschreitet da gegen der Anfangsdruck der Gasturbine den Rufladedruck, so wird die Leistung der Gasturbine grösser als zum Antrieb des Ge bläses erforderlich ist. Die Folge ist dann eine Erhöhung der Drehzahl, wodurch Druck und Liefermenge des Gebläses und damit auch die Abgasmenge zunehmen. Durch die Erhöhung der Abgasmenge und den wegen der gleichbleibenden Düsenquerschnitte sich selbst einstellenden grösseren Anfangsdruck wird die Gasturbine eine noch grössere Lei stung abgeben, so dass Druck und Liefer menge des Gebläses noch weiter steigen.
Diese Erscheinung ermöglicht es nun, Aufladedruck und Liefermenge eines Auf ladegebläses durch eine einfache Regelung der Gasturbine in weiten Grenzen zu ver ändern. - Das Verfahren besteht darin, dass bei normalem Aufladedruck oder bei Normal last der Gasturbine nur ein Teil der Abgase in der Gasturbine verarbeitet wird, während der Rest, durch ein Drosselorgan gedrosselt, ins Freie entweicht, bei erhöhtem Ruflade druck oder Überlast der Gasturbine dagegen ein mehr oder weniger grosser Anteil der Restgase durch weiteres Schliessen des Ab gasdrosselorganes zur Arbeitsleistung in der Turbine herangezogen wird.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Anordnung einer solchen Regelung. Es ist a beispielsweise eine stehende, vierzylindrige Dieselmaschine deren Auspuffrohre b unmit telbar in die Gasturbine c führen. Die Ab gasturbine treibt das Aufladegebläse d. Die verdichtete Luft gelangt durch Rohr e in die Zylinder der Dieselmaschine. Vor dem Einlassflansch der Gasturbine zweigt eine Rohrleitung f direkt in das Abgasrohr fi ab. Die Rohrleitung f ist mit einem Alsehliess- organ lt,
zum Beispiel einem Ventil oder einer Drosselklappe, versehen, welches init.- teIst Gestänge mit einem Geschwindigkeits- regler i in Verbindung steht. Der ,.1.n1'angs- druck der Gasturbine wird durch entspre chende Bemessung der Düsenquerschnitte so bestimmt, dass die Leistung der Gas turbine bei voller Abgasmenge etwas grösser ist, als für den Antrieb des Guebläses bei einem gegebenen Aufladedruck erforderlieli wäre, so dass die Gasturbine die Neigung zur Drehzahlerhöhung besitzt.
Nach Überschrei- tung einer gewissen Drehzahl die dem ver- langI:en Aufladedruck entspricht, öffnet das Ventil unter Einwirkung des Reglers und die überschüssige @@.bgasnieng@@: entweicht.
Durch eine 1)relizalil-Versiellvorrielitung l,: wird in bekannter Weise das Ansprechen des Reglers und damit das Offnen des Ab- blaseorganes verzögert oder beschleunigt,
so rlass der Priick. vor den Düsen zu- oder ab- nimmt und die Drehzahl der Gasturbine und des-Clehläses siele entsprechend ändert. Hier durch wird aber auch eine .@ndernng des Aufla@ledruches bewirkt. Durch die Ände rung des Aufladedruckes kann wiederum die Leistung der Verbrennungsmaschine in wei ten CTrenzen
beeinflusst werden.
Method and device for regulating the boost pressure in Aufla.degebläsen that are driven by exhaust gas turbines. In gas turbines that are operated with the exhaust gases from internal combustion engines and are used to drive supercharger fans, there is a certain dependency between the workload of the fan and the power of the turbine., It has been shown, for example, that the effort required to drive the fan is straight is applied when the initial pressure of the gas turbine is approximately equal to the compression pressure of the fan, or in other words,
when the back pressure of the exhaust of the combustion engine is roughly equal to the pressure with which the mixture is delivered into the cylinders. If the boost pressure exceeds the initial pressure of the gas turbine, the output of the gas turbine is greater than is required to drive the blower The result is then an increase in the speed, which increases the pressure and delivery volume of the blower and thus also the amount of exhaust gas. By increasing the amount of exhaust gas and the higher initial pressure, which is self-adjusting due to the constant nozzle cross-sections, the gas turbine will deliver an even greater output that the pressure and delivery rate of the blower continue to increase.
This phenomenon now makes it possible to change the boost pressure and delivery volume of a supercharger blower by a simple control of the gas turbine within wide limits. - The method consists in the fact that with normal supercharging pressure or with normal load of the gas turbine only a part of the exhaust gases is processed in the gas turbine, while the rest, throttled by a throttle element, escapes into the open, in contrast to an increased charge pressure or overload of the gas turbine a more or less large proportion of the residual gases is used for work in the turbine by further closing the exhaust gas throttle element.
The drawing shows an example of an arrangement of such a control. For example, it is a standing, four-cylinder diesel engine whose exhaust pipes b lead directly into the gas turbine c. The exhaust gas turbine drives the supercharger d. The compressed air enters the cylinders of the diesel engine through pipe e. In front of the inlet flange of the gas turbine, a pipe f branches off directly into the exhaust pipe fi. The pipeline f is lt with an Alsehliess- organ,
for example a valve or a throttle valve, which is initially connected to a linkage with a speed controller i. The initial pressure of the gas turbine is determined by appropriate dimensioning of the nozzle cross-sections in such a way that the power of the gas turbine with the full amount of exhaust gas is somewhat greater than would be required for driving the Guebläses at a given boost pressure, so that the gas turbine has a tendency to increase its speed.
After exceeding a certain speed, which corresponds to the required boost pressure, the valve opens under the action of the regulator and the excess @@. Bgasnieng @@: escapes.
By means of a 1) relizalil-Versiellvorrielleung l,: the response of the regulator and thus the opening of the venting organ is delayed or accelerated in a known manner,
so let the price go. increases or decreases in front of the nozzles and the speed of the gas turbine and of the clehläses change accordingly. However, this also results in a change in the charge break. By changing the supercharging pressure, the performance of the internal combustion engine can in turn be greatly increased
to be influenced.