DE102017108633B4 - Device for generating a pulsed stream of hot gas - Google Patents
Device for generating a pulsed stream of hot gas Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017108633B4 DE102017108633B4 DE102017108633.1A DE102017108633A DE102017108633B4 DE 102017108633 B4 DE102017108633 B4 DE 102017108633B4 DE 102017108633 A DE102017108633 A DE 102017108633A DE 102017108633 B4 DE102017108633 B4 DE 102017108633B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- orifice plate
- openings
- closure areas
- gas flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
Abstract
Vorrichtung (1) zur Erzeugung eines gepulsten Heißgasstromes mit einem Gaseinlass (2) und mit einem Gasauslass (3), wobei der Gasauslass (3) mit einem Gaseingang eines Turboladers (4) verbindbar ist, mit einem Verdichter (5), welcher das am Gaseinlass (2) einströmende Gas, wie Luft, verdichtet, mit einem Heizelement (7) zum Vorheizen des verdichteten Gases, mit einer Brennkammer (9), in welcher Brennstoff zugemischt wird und das verdichtete Gas verbrannt wird, und mit einer stromabwärts der Brennkammer (9) angeordneten Modulationseinheit (10) zum zeitweisen Unterbrechen des Gasstroms des verbrannten Gases, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationseinheit (10) zumindest eine drehangetriebene Blendenscheibe (11) mit Öffnungen (12) und mit Verschlussbereichen (13, 50, 51) aufweist, die derart in einen Gaskanal (14) reicht, dass die Öffnungen (12) den Gasstrom des verbrannten Gases durchlassen und die Verschlussbereiche (13, 50, 51) den Gasstrom unterbrechen, wobei die zumindest eine Blendenscheibe (11) in einem Gehäuse (16) drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung (17) abseits des Gaskanals (14) angeordnet ist und wobei das Gehäuse (16) eine Basisplatte aufweist, auf welcher die zumindest eine Blendenscheibe (11) verdrehbar geführt ist, wobei der Gaskanal (14) durch die Basisplatte (18) geführt ist.Device (1) for generating a pulsed hot gas flow with a gas inlet (2) and with a gas outlet (3), wherein the gas outlet (3) can be connected to a gas inlet of a turbocharger (4), with a compressor (5) which Gas inlet (2) inflowing gas, such as air, compressed, with a heating element (7) for preheating the compressed gas, with a combustion chamber (9) in which fuel is mixed and the compressed gas is burned, and with a downstream of the combustion chamber ( 9) arranged modulation unit (10) for temporarily interrupting the gas flow of the burnt gas, characterized in that the modulation unit (10) has at least one rotationally driven orifice plate (11) with openings (12) and with closure areas (13, 50, 51) which extends into a gas channel (14) in such a way that the openings (12) allow the gas flow of the burned gas to pass through and the closure areas (13, 50, 51) interrupt the gas flow, the at least one orifice plate (11) being rotatable in a housing (16). is mounted, the bearing (17) being arranged away from the gas channel (14) and the housing (16) having a base plate on which the at least one orifice plate (11) is rotatably guided, the gas channel (14) passing through the base plate (18) is guided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Heißgasstromes, für einen Heißgasprüfstand, insbesondere zur Prüfung von Turboladern für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a device for generating a pulsed hot gas stream for a hot gas test stand, in particular for testing turbochargers for motor vehicles.
Turbolader, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sind im Entwicklungsprozess auf die Einhaltung der Spezifikationen und zur Prüfung der Langlebigkeit zu prüfen. Dazu sind Heißgasprüfstände notwendig, welche erlauben, die Turbolader möglichst unter realen Bedingungen zu prüfen. Dabei ist es allerdings relativ kostenintensiv, wenn der entsprechende Heißgasprüfstand mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird, weil solche Verbrennungsmotoren selbst relativ teuer sein können und auch die Betriebskosten solcher Verbrennungsmotoren insbesondere bei Dauertests relativ hoch sein können.Turbochargers, especially for motor vehicles, must be checked during the development process for compliance with the specifications and to check their longevity. This requires hot gas test benches that allow the turbochargers to be tested under real conditions as far as possible. However, it is relatively expensive if the corresponding hot gas test bench is operated with an internal combustion engine, because such internal combustion engines themselves can be relatively expensive and the operating costs of such internal combustion engines can also be relatively high, especially in long-term tests.
Durch die
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Heißgasstromes zu schaffen, welcher einfach ausgebildet ist und dennoch den hohen Temperaturen bei einem Dauerbetrieb Stand hält.It is therefore the object of the present invention to create a device for generating a pulsed hot gas flow which is simple in design and yet withstands the high temperatures in continuous operation.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is solved with the features of claim 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Heißgasstromes mit einem Gaseinlass und mit einem Gasauslass, wobei der Gasauslass mit einem Gaseingang insbesondere eines Turboladers verbindbar ist, mit einem Verdichter, welcher das am Gaseinlass einströmende Gas, wie Luft, verdichtet, mit einem Heizelement zum Vorheizen des verdichteten Gases, mit einer Brennkammer, in welcher Brennstoff zugemischt wird und das verdichtete Gas verbrannt wird, und mit einer stromabwärts der Brennkammer angeordneten Modulationseinheit zum zeitweisen Unterbrechen des Gasstroms des verbrannten Gases, wobei die Modulationseinheit zumindest eine drehangetriebene Blendenscheibe mit Öffnungen und mit Verschlussbereichen aufweist, die derart in einen Gaskanal reicht, dass die Öffnungen den Gasstrom des verbrannten Gases durchlassen und die Verschlussbereiche den Gasstrom unterbrechen. Dadurch kann ein zuverlässiger Heißgasprüfstand geschaffen werden, weil die Anordnung und Lagerung der Blendenscheibe abseits des Gaskanals und damit abseits des heißen verbrannten Gases vorgesehen ist. Auch ist mit der Gestaltung der Blendenscheibe eine Verstellbarkeit der Modulation des Gasstroms möglich.An exemplary embodiment of the invention relates to a device for generating a pulsed hot gas flow with a gas inlet and with a gas outlet, the gas outlet being connectable to a gas inlet, in particular of a turbocharger, with a compressor which compresses the gas, such as air, flowing in at the gas inlet, with a Heating element for preheating the compressed gas, with a combustion chamber in which fuel is mixed and the compressed gas is burned, and with a modulation unit arranged downstream of the combustion chamber for temporarily interrupting the gas flow of the burned gas, the modulation unit having at least one rotary-driven orifice plate with openings and having closure areas extending into a gas channel such that the openings allow the gas flow of the combusted gas to pass through and the closure areas interrupt the gas flow. As a result, a reliable hot gas test stand can be created because the arrangement and mounting of the orifice plate is provided away from the gas channel and thus away from the hot burned gas. Adjustability of the modulation of the gas flow is also possible with the design of the orifice plate.
Weiterhin ist es bei einem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn stromabwärts des Verdichters ein Gasmassenmesser, wie ein Luftmassenmesser, angeordnet ist. Dadurch kann eine Regelung bzw. Steuerung des Gasstroms erfolgen. Insbesondere kann der Gasmassenstrom gezielt eingestellt bzw. geregelt oder gesteuert werden.Furthermore, it is advantageous in one exemplary embodiment if a gas mass meter, such as an air mass meter, is arranged downstream of the compressor. As a result, the gas flow can be regulated or controlled. In particular, the gas mass flow can be specifically adjusted or regulated or controlled.
Auch ist es bei einem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn eine verstellbare Blendenscheibe vorgesehen ist oder dass zwei relativ zueinander verstellbare Blendenscheiben vorgesehen sind. Dadurch kann eingestellt werden, wie die Öffnungen und/oder die Verschlussbereiche angeordnet und/oder verteilt sind.In one exemplary embodiment, it is also advantageous if an adjustable diaphragm disk is provided or that two diaphragm disks which are adjustable relative to one another are provided. It can thereby be adjusted how the openings and/or the closure areas are arranged and/or distributed.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Blendenscheibe von einem Elektromotor antreibbar ist. Dadurch kann die Drehzahl der zumindest einen Blendenscheibe genau eingestellt und gezielt verändert werden. Auch kann der Elektromotor als Antrieb abseits des Gaskanals angeordnet werden, um thermische Einflüsse zu reduzieren.It is particularly advantageous if the at least one diaphragm disk can be driven by an electric motor. As a result, the speed of the at least one aperture disk can be set precisely and changed in a targeted manner. The electric motor can also be arranged as a drive away from the gas channel in order to reduce thermal influences.
Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Blendenscheibe in einem Gehäuse drehbar gelagert, wobei die Lagerung abseits des Gaskanals angeordnet ist. Dadurch kann die Lagerung der Blendenscheiben thermisch günstig realisiert werden.According to the invention, the at least one orifice plate is rotatably mounted in a housing, with the mounting being arranged away from the gas duct. As a result, the mounting of the orifice plates can be implemented in a thermally favorable manner.
Erfindungsgemäß weist das Gehäuse eine Basisplatte auf, auf welcher die zumindest eine Blendenscheibe verdrehbar geführt ist, wobei der Gaskanal durch die Basisplatte geführt ist. Dadurch kann eine einfache Anordnung der zumindest einen Blendenscheibe realisiert werden.According to the invention, the housing has a base plate on which the at least one orifice plate is rotatably guided, with the gas channel being guided through the base plate. As a result, a simple arrangement of the at least one diaphragm disk can be implemented.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Blendenscheibe als Flügelrad ausgebildet ist. Dadurch kann eine einfache Gestaltung der Blendenscheibe mit definierten Öffnungen und Verschlussbereichen erreicht werden.It is particularly advantageous if the at least one diaphragm disk is designed as an impeller. As a result, a simple configuration of the aperture plate with defined openings and closure areas can be achieved.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Blendenscheibe verstellbare Öffnungen und/oder verstellbare Verschlussbereiche aufweist. Dadurch kann die Anordnung bzw. Lage und/oder die Größe der Öffnungen verstellen, um unterschiedliche Betriebssituationen eines Verbrennungsmotors simulieren zu können.It is also advantageous if the at least one diaphragm has adjustable openings and/or adjustable closure areas. As a result, the arrangement or position and/or the size of the openings can be adjusted in order to be able to simulate different operating situations of an internal combustion engine.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die zumindest eine Blendenscheibe über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen und/oder Verschlussbereiche aufweistIt is also advantageous if the at least one orifice plate has openings and/or closure areas distributed uniformly over the circumference
Auch ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Blendenscheibe über den Umfang ungleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen und/oder Verschlussbereiche aufweist.It is also advantageous if the at least one orifice plate has openings and/or closure areas distributed unevenly over the circumference.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Heißgasprüfstands, -
2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Flügelrads, -
3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Flügelrads, und -
4 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Flügelrads.
-
1 a schematic representation of a hot gas test stand according to the invention, -
2 a schematic representation of a first embodiment of an impeller, -
3 a schematic representation of a second embodiment of an impeller, and -
4 a schematic representation of a first embodiment of an impeller.
Die
Die Vorrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Heißgasstromes 1 weist stromabwärts des Gaseinlasses 2 einen Verdichter 5 auf, welcher das am Gaseinlass 2 einströmende Gas, wie Luft, verdichtet.The device for generating a pulsed hot gas stream 1 has a compressor 5 downstream of the gas inlet 2 , which compresses the gas, such as air, flowing in at the gas inlet 2 .
Stromabwärts des Verdichters 5 ist ein Gasmassenmesser 6, wie ein Luftmassenmesser, angeordnet. Dieser dient der Messung des Massenstroms des Gases, um mittels des Verdichters 5 diesen Massenstrom zu steuern oder zu regeln.A gas flow meter 6, such as an air flow meter, is arranged downstream of the compressor 5. This is used to measure the mass flow of the gas in order to use the compressor 5 to control or regulate this mass flow.
Dem Verdichter 5 bzw. dem Gasmassenmesser 6 ist optional ein Heizelement 7 zum Vorheizen des verdichteten Gases vorgesehen. Darin ist eine Heizschlange 8 o.ä. angeordnet, welche elektrisch oder brennstoffbetrieben das Gas aufheizen kann.The compressor 5 or the gas mass meter 6 is optionally provided with a heating element 7 for preheating the compressed gas. A heating coil 8 or the like is arranged therein, which can heat up the gas electrically or using fuel.
Weiterhin ist stromabwärts des optionalen Heizelements 7 oder stromabwärts des Verdichters 5 bzw. des Gasmassenmessers 6 eine Brennkammer 9 vorgesehen, in welcher Brennstoff dem Gas zugemischt wird und das verdichtete Gas mit dem Brennstoff verbrannt wird.Furthermore, a combustion chamber 9 is provided downstream of the optional heating element 7 or downstream of the compressor 5 or the gas mass meter 6, in which fuel is mixed with the gas and the compressed gas is burned with the fuel.
Erfindungsgemäß ist stromabwärts der Brennkammer 9 eine Modulationseinheit 10 angeordnet zum zeitweisen Unterbrechen des Gasstroms des verbrannten Gases.According to the invention, a
Die Modulationseinheit 10 weist zumindest eine drehangetriebene Blendenscheibe 11 mit Öffnungen 12 und mit Verschlussbereichen 13 auf, die derart in einen Gaskanal 14 reicht, dass die Öffnungen 12 den Gasstrom des verbrannten Gases durchlassen und die Verschlussbereiche 13 den Gasstrom unterbrechen. Durch die Drehung der Blendenscheibe 11 kann dann der Gasstrom definiert moduliert werden.The
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn nur eine verstellbare Blendenscheibe 11 vorgesehen ist, die gegebenenfalls auswechselbar ist, oder dass zwei relativ zueinander verstellbare Blendenscheiben 11 vorgesehen sind, die eine Veränderung der Öffnungen 12 bzw. Verschlussbereiche 13 der Blendenscheibe 11 bewirken können.It can be advantageous if only one
Zum Antreiben der zumindest eine Blendenscheibe 11 ist ein Elektromotor 15 vorgesehen, welcher insbesondere bezüglich Drehzahl und/oder Drehmoment ansteuerbar ist.An
Die
Das Gehäuse weist dabei eine Basisplatte 18 auf, auf welcher die zumindest eine Blendenscheibe 11 verdrehbar geführt ist, wobei der Gaskanal 14 durch die Basisplatte 18 geführt ist.The housing has a
Die
Dabei weist die zumindest eine Blendenscheibe 11, insbesondere als Flügelrad, verstellbare Öffnungen 12 und/oder verstellbare Verschlussbereiche 13 auf.The at least one
Auch kann die zumindest eine Blendenscheibe 11 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen 12 und/oder Verschlussbereiche 13 aufweisen.The at least one
Ergänzend oder alternativ kann die zumindest eine Blendenscheibe 11 über den Umfang ungleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen 12 und/oder Verschlussbereiche 13 aufweisen.Additionally or alternatively, the at least one
Die
Die
Die
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017108633.1A DE102017108633B4 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Device for generating a pulsed stream of hot gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017108633.1A DE102017108633B4 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Device for generating a pulsed stream of hot gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017108633A1 DE102017108633A1 (en) | 2018-10-25 |
DE102017108633B4 true DE102017108633B4 (en) | 2023-05-11 |
Family
ID=63714828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017108633.1A Active DE102017108633B4 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Device for generating a pulsed stream of hot gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017108633B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248278A (en) | 1994-01-18 | 1995-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Pulsating stream generator |
DE102008036042A1 (en) | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pulse generation unit for generating pulsed gasflow from unpulsed gasflow, has armature for rotatory opening and closing of gas channel between gas inlet and gas outlet |
-
2017
- 2017-04-24 DE DE102017108633.1A patent/DE102017108633B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248278A (en) | 1994-01-18 | 1995-09-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Pulsating stream generator |
DE102008036042A1 (en) | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pulse generation unit for generating pulsed gasflow from unpulsed gasflow, has armature for rotatory opening and closing of gas channel between gas inlet and gas outlet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017108633A1 (en) | 2018-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005033611B3 (en) | Safe control of gas burner operation, blocks ignition when leakage is detected at a point between control valve and safety shut-off valve | |
EP2386761A2 (en) | Compressor housing add-on | |
DE102017108633B4 (en) | Device for generating a pulsed stream of hot gas | |
EP1510656A1 (en) | Method and system for identifying an operational mode of a gas turbine | |
DE102005062186A1 (en) | Exhaust gas device for cooling exhaust gas has an exhaust gas manifold partly insulated by an air gap with charged air flowing via a cooling channel by means of the air gap | |
DE102015102891A1 (en) | Height simulation measurement stand for an internal combustion engine and method for operating a height simulation measurement stand for an internal combustion engine | |
DE102014001962A1 (en) | Function unit of pulse jet engine and ramjet engine | |
DE102008036042A1 (en) | Pulse generation unit for generating pulsed gasflow from unpulsed gasflow, has armature for rotatory opening and closing of gas channel between gas inlet and gas outlet | |
DE102011000126A1 (en) | Method for operating internal combustion engine i.e. hydrogen engine, involves introducing fuel into detonation chamber, igniting fuel, and rotating rotor relative to injection apparatus | |
DE102011010357A1 (en) | Compressed gas testing apparatus for testing exhaust gas components of internal combustion engine, has shut-off elements that define variable flow section between inlet and outlet openings based on rotational position of shut-off elements | |
CH703783A2 (en) | A method of injecting fuel with swirl control. | |
DE102010046597A1 (en) | Bearing test bench used for testing exhaust gas turbocharger bearing, has drive motor that drives rotatably mounted connecting shaft that is coupled with shaft of driving gear | |
DE102005007090A1 (en) | test bench | |
EP4310396A3 (en) | Rotary regenerative burner | |
DE102016121974A1 (en) | Hot gas pulse generator and turbocharger tester with it | |
DE326698C (en) | Gas burners for commercial furnaces | |
DE102014203863A1 (en) | Sensor device and method for analyzing a gas mixture in a process space | |
DE102009052332A1 (en) | Device for verification of exhaust gas sensor e.g. lambda sensor, that is utilized during operation of internal combustion engine, has holder for fixing sensors, which are measured so that pre-determined flow speed exists at sensors | |
DE102016200326B4 (en) | Exhaust gas recirculation cooler | |
DE1918478C (en) | Exhaust system that can be connected to an internal combustion engine for afterburning the exhaust gases | |
DE202007012458U1 (en) | Shuttering system for a gas turbine | |
DE102022112769A1 (en) | Heater and use of an adjustment arrangement | |
DE102004031228A1 (en) | Connecting device for induction ports and/or exhaust ports of internal combustion engine on flow bench has through-passage in which is installed shut-off component for temporary shutting off of air flow through passage | |
DE102011007059A1 (en) | Combustion chamber arrangement for partial load operation of gas turbine, has pipes whose walls are formed with apertures, where apertures are arranged such that air flow into chamber is adjusted by rotation of one pipe against another pipe | |
DE315322C (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |