Kolbengasmaschine. Es ist bekannt, da.ss bei Kolbengasmaschi- nen, zum Beispiel Heissgasmotoren und Kalt gaskühlmaschinen, ein Teil des Arbeitsmittels allmählich entweicbt. Dieses Entweichen des Arbeitsmittels hat zur Folge, dass die 'Maschi nenleistung absinkt. Es ist daher üblich, die Menge des Arbeitsmittels von Zeit zu Zeit zu ergänzen, um die Leistung auf dem ur sprünglichen Grad zu halten.
Die Kolbengasmaschine nach der Erfin dung weist eine Einrichtung zum Ergänzen des Arbeitsmediums im Arbeitsraum auf, bei der zwischen dem Arbeitsraum und einer Ar beitsmediumquelle, deren Druck bei statio närem Betrieb der Maschine annähernd kon stant, und zwar annähernd gleich dem mitt leren Druck im Arbeitsraum ist, eine dauernde, als Drossel wirkende Verbindung vorgesehen ist.
Während des Teils des Kreisprozesses, bei dem der Druck im Arbeitsraum niedriger ist als der mittlere Druck, wird eine gewisse Ar beitsmittelmenge zum Arbeitsraum fliessen, fand während des Teils des Kreisprozesses, bei dem der Druck im Arbeitsraum höher ist als der mittlere Druck, wird eine gewisse Arbeitsmittelmenge zurüekfliessen.
Wenn Arbeitsmittel aus dem Arbeits raum allmählich entweicht und der mittlere Druck in der Maschine abnimmt, wird die Arbeitsmittelmenge, die dem Arbeitsraum zu- geführt wird, grösser sein als die zurück fliessende Arbeitsmittelmenge. Da im allgemeinen die Leckverluste einer Kolbengasmaschine zunehmen, wenn die l/la- schine längere Zeit in Gebrauch gewesen ist, ist es vorteilhaft, wenn der Widerstand der als Drossel wirkenden Verbindung einstellbar ist.
Es ist dadurch möglich, die Ergänzung des -Mittels den Leckverlusten anzupassen.
Einfachheitshalber kann die als Drossel wirkende Verbindung ein Rohr mit kleinem, zum Beispiel rundem oder ringförmigem Öff nungsquerschnitt sein. Vorzugsweise ist die Verbindung so ausgebildet, da.ss die Strö mungswiderstände in den beiden Richtungen annähernd gleich sind.
Die als Drossel wirkende Verbindung kann zum Beispiel einen porösen Körper besitzen, vorzugsweise einen Pfropfen aus Stahlvolle oder dergleichen, oder einen Körper mit einer oder mehreren kleinen Öffnungen, deren Öff nungsquerschnitt zum Beispiel durch eine oder mehrere Schrauben verkleinert werden kann. Dadurch kann die Arbeitsmediummenge, die ergänzt wird, geändert werden.
Die Einrichtung zur Ergänzung des Ar beitsmediums kann auch in beschränktem Masse mir Leistungsregulierung der Maschine verwendet werden. Zu diesem Zwecke kann man den Druck der Arbeitsmittelquelle än dern oder den Widerstand in der Verbindung durch Verstellung zum Beispiel eines Drossel- organes ändern, worauf die Maschinenleistung allmählich ändert.
Wird zum Beispiel der Druck der Arbeitsmittelquelle vergrössert, so steigt die Masehinenleistung; wird anderseits die Drosselung in der Leitung verstärkt, so sinkt der Druck in der Maschine allmählich wegen den bestehenden Leckverlusten, und die Maschinenleistung nimmt ab.
Bei Kaltgas-Kühlmaschinen kann es er wünscht sein, den mittleren Druck der Ma schine gleich dem atmosphärischen Druck zu haben, wobei die freie Atmosphäre die Ar beitsmittelquelle bilden kann.
In der beiliegenden Zeichnung ist schema tisch als Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemässen Kolbenmaschine ein Heissgas motor dargestellt.
Die Heissgasmasehine besitzt einen Zylin der 1, in dem ein Verdränger 2 und ein Kol ben 3 beweglich sind. Der Kolben 3 wirkt über eine Kolbenstange 4 auf eine Kurbel welle 5. Der Verdränger wird mit Hilfe eines Stangensystems 6, das durch den Kolben 3 hindurchgeführt ist, bei der Drehung der Kur belwelle auf und ab bewegt. Dabei weisen der Kolben und der Verdränger bezüglich ihrer Bewegungen einen konstanten Phasenunter schied auf. Der Arbeitsraum der Maschine be steht aus einem geheizten Raum 7 und einem gekühlten Raum 8, die über einen Erhitzer 9, Regenerator 10 und Kühler 11 miteinander in Verbindung stehen.
Der gekühlte Raum 8 steht über ein Rohr 12 mit einem Raum 13 in Verbindung. Der öffnungsquerschnitt der Leitung kann durch den Hahn 14 geändert werden. Im Raum 13 herrscht bei stationärem Betrieb der Maschine ein Druck, der annä hernd konstant, und zwar annähernd gleich dem mittleren Druck des Arbeitsmittels im Arbeitsraum ist. Es ist möglich, auf bekannte Weise den Druck im Raum 13 zu ändern und die Einrichtung zur Regulierung der Maschi- nenleistung zu verwenden. Jedenfalls muss aber dafür gesorgt werden, dass dem Raum 13, zum Beispiel mittels einer Pumpe, genii- gend Arbeitsmedium zugeführt, wird.
Als Pumpe kann zum Beispiel eine Kolbenpumpe verwendet werden.
Die Fördermenge der Pumpe ist zweek- mässig so gross, dass sie die Leckverluste in allen Fällen decken kann. Dabei ist es möglich, ein federbelastetes Ventil im Raum 13 anzu bringen, das öffnet, wenn der Druck im Raum 13 einen bestimmten Wert überschreitet, so dass Arbeitsmittel ausströmen kann.
Dadurch, dass die Pumpe das Arbeits medium in den Raum 13 pumpt und nicht direkt in den Arbeitsraum der -Maschine, kön nen die Förderdruckunterschiede der Pumpe geringer gehalten werden.
Piston gas engine. It is known that in piston gas machines, for example hot gas engines and cold gas cooling machines, part of the working medium gradually escapes. This escape of the working medium has the consequence that the machine performance drops. It is therefore customary to top up the amount of work equipment from time to time in order to keep the performance at the original level.
The piston gas engine according to the inven tion has a device for supplementing the working medium in the working area, in which between the working area and a working medium source, the pressure of which is approximately constant when the machine is in steady state operation, and is approximately equal to the mean pressure in the working area , a permanent connection acting as a throttle is provided.
During the part of the cycle in which the pressure in the working space is lower than the mean pressure, a certain amount of work medium will flow to the working space. During the part of the cycle in which the pressure in the working space is higher than the mean pressure, a Certain amount of work equipment flow back.
If the working medium gradually escapes from the working area and the mean pressure in the machine decreases, the amount of working medium that is fed into the working area will be greater than the amount of working medium flowing back. Since the leakage losses of a reciprocating gas engine generally increase when the oil / gas engine has been in use for a longer period of time, it is advantageous if the resistance of the connection acting as a throttle can be adjusted.
It is thereby possible to adapt the supplement to the agent to the leakage losses.
For the sake of simplicity, the connection acting as a throttle can be a tube with a small, for example round or ring-shaped opening cross-section. The connection is preferably designed so that the flow resistances are approximately the same in both directions.
The connection acting as a throttle can, for example, have a porous body, preferably a plug made of steel or the like, or a body with one or more small openings, the opening cross-section of which can be reduced, for example, by one or more screws. This allows the amount of working medium that is supplemented to be changed.
The device to supplement the working medium can also be used to a limited extent with power regulation of the machine. For this purpose, the pressure of the working medium source can be changed or the resistance in the connection can be changed by adjusting a throttle device, for example, whereupon the machine output gradually changes.
If, for example, the pressure of the working medium source is increased, the machine output increases; on the other hand, if the throttling in the line is increased, the pressure in the machine will gradually decrease because of the existing leakage losses, and the machine performance will decrease.
In cold gas refrigeration machines, it may be desirable to have the mean pressure of the machine equal to atmospheric pressure, with the free atmosphere being able to form the source of work medium.
In the accompanying drawing, a hot gas motor is shown schematically as an embodiment of a piston machine in accordance with the invention.
The Heissgasmasehine has a cylinder 1, in which a displacer 2 and a piston 3 are movable. The piston 3 acts via a piston rod 4 on a crankshaft 5. The displacer is moved up and down with the help of a rod system 6, which is passed through the piston 3, when the cure is rotated up and down. The piston and the displacer have a constant phase difference with regard to their movements. The working space of the machine be available from a heated room 7 and a cooled room 8, which are connected to each other via a heater 9, regenerator 10 and cooler 11.
The cooled space 8 is connected to a space 13 via a pipe 12. The opening cross-section of the line can be changed by means of the valve 14. When the machine is in steady-state operation, there is a pressure in space 13 which is approximately constant, namely approximately equal to the mean pressure of the working medium in the working area. It is possible to change the pressure in space 13 in a known manner and to use the device for regulating the machine output. In any case, however, it must be ensured that the space 13 is supplied with sufficient working medium, for example by means of a pump.
A piston pump, for example, can be used as the pump.
The delivery rate of the pump is so large that it can cover the leakage losses in all cases. It is possible to bring a spring-loaded valve in space 13, which opens when the pressure in space 13 exceeds a certain value, so that working medium can flow out.
Because the pump pumps the working medium into the space 13 and not directly into the working space of the machine, the delivery pressure differences of the pump can be kept lower.