DE1067638B

DE1067638B - Gasturbinenantrieb fuer Strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1067638B
Application number: DEG21301A
Authority: DE
Inventors: Charles Albis Amann; John Steinberg Collman; Roger Warren Haushalter; Paul Thomas Vickers; James Munro Ricketts; William Andrew Turunen
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1956-01-16
Filing date: 1957-01-16
Publication date: 1959-10-22

Description

Gasturbinenantrieb für Straßenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasturbinenantrieb für Straßenfahrzeuge mit einem Verdichter, einer Brennkammer, einer Antriebsturbine für den Verdichter, einer besonderen Nutzleistungsturbine und einem Wärmeaustauscher in Form einer umlaufenden wärmespeichernden Trommel.
Es ist als vorteilhaft erkannt worden, bei einem Gasturbinenantrieb für Straßenfahrzeuge eine mechanisch unabhängige Nutzleistungsturbinenwelle, um die dadurch bedingten günstigen Eigenschaften einer besseren Momentencharakteristik und einer besseren Beschleunigung zu erreichen, und einen umlaufenden Wärmeaustauscher anzuordnen, um bei Teillast einen guten thermischen Wirkungsgrad zu erhalten. Umlaufende Wärmeaustauscher beanspruchen jedoch an sich viel Raum. Es ist daher nicht möglich, den Wärmeaust.auscher als besonderes Zusatzgerät, das er ja funktionsmäßig ist, zum eigentlichen Triebwerk anzuordnen, da der dann erforderliche Raumbedarf bei einem Kraftfahrzeug nicht zur Verfügung steht. Außerdem würde eine solche Anordnung lange und Krümmer enthaltende Gas- und Luftkanäle ergeben, die zusätzliches Gewicht und Druckverluste der strömenden Medien bedingen würden. Der Zweck der Erfindung liegt daher in der Schaffung einer Anlage, die diese Nachteile vermeidet.
Die Erfindung besteht darin, daß der Verdichter an einem Gehäuse befestigt ist, in das er fördert und durch das sich die koaxialen Wellen des Läufers der Verdichterantriebsturbine und des Läufers der Nutzleistungsturbine erstrecken, daß das Gehäuse quer zu diesen Achsen durch eine Trennwand unterteilt ist, in der das Turbinengehäuse gelagert ist und die die Hoch- und Niederdruckseiten des Wärmcaustauschers voneinander trennt, dessen Trommel um eine senkrecht zu den Turbinenachsen liegende Achse drehbar in der Kammer angeordnet ist, daß das Turbinengehäuse innerhalb des Umfangs der Trommel liegt und daß in der Trommel eine Brennkammer vorgesehen ist. Die Erfindung sieht also die Zusammenfassung des Verdichters, der Brennkammern und des Turbinenteils mit dem Wärmeaustauscher zu einer baulichen Einheit vor, wodurch der Raumbedarf und das Gewicht verringert werden und zugleich kurze unmittelbare Wege für die Gas- und Luftströme geschaffen werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Triebwerk an den Außenwandungen ausreichend kühl bleibt, da die heißesten Teile, nämlich die Brennkammern, innerhalb der Wärmeaustauschertrommel liegen.
Weitere -Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht auf eine Maschine nach der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht, in der gewisse Zubehörteile fortgelassen und einige Teile weggebrochen sind, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Vorderteil der Maschine in größerem Maßstab, wobei der untere Teil ein senkrechter, der obere Teil ein waagerechter Schnitt ist, Fig. 3 a einen der Fig. 3 ähnlicher Längsschnitt durch den Mittelteil der Maschine, Fig. 3 b einen der Fig. 3 ähnlicher Längsschnitt durch den rückwärtigen Teil der Maschine, Fig. 4 eine Rückansicht der Maschine mit weggebrochenen Teilen, Fig. 5 eine Teilansicht durch einen Hauptauslaß nach einem senkrechten Längsschnitt, Fig. 6 einen Teilschnitt nach Linie 6-6 der Fig. i und Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Auslaßregelung.
Die Fig. 3, 3 a und 3 b überlappen sich etwas und ergeben zusammengefügt eine Gesamtdarstellung der Maschine.
Die in den Zeichnungen dargestellte Maschine enthält einen Gaserzeuger, der aus einem Verdichter, einer oder mehreren Brennkammern und einer den erdichter antreibenden Turbine besteht. Der Turbine für den Verdichter ist eine Kraftturbine zugeordnet, der das Treibmittel über die Verdichterturbine zuströmt. Die Maschine ist mit umlaufenden Abgasluftvorwärmern ausgerüstet, die den Abgasen der Kraftturbine Wärme entziehen und diese der vom Verdichter zur Brennkammer zuströmenden Luft zuführen, wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Maschine und kühle Abgase erreicht werden, beides erstrebens werte Eigenschaften.
Die Maschine zeichnet sich durch die bauliche Zuordnung des Verdichters, der Brennkammer(n), der Turbinen und der Vorwärmer aus, durch die eine sehr gedrängte Bauart erreicht wird, die die 'Maschine für den Einbau als Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges geeignet macht, da trotz geringen Gewichtes eine genügend feste und starre, für den Fahrbetrieb geeignete Bauart erreicht wird. Der Aufbau ist so gewählt, daß ein Ausbau für Kontrolle und Wartung ebenso wie der Zusammenbau erleichtert wird. Zu den Voraussetzungen, die eine gedrängte Bauart und gute Zugänglichkeit bedingen, gehört die Anordnung der `'orwärmer derart, daß sie die Brennkammer(n) und die Turbinen einschließen, und der Einbau der Brennkammern derart, daß ihre Achsen quer zu der Turbinenwelle und parallel zur Drehachse der Vorwärmer liegen.
Die Fig. 1 und 2 lassen den allgemeinen Aufbau der Maschine erkennen. Ihre Hauptteile sind ein Apparateteilgehäuse 10, ein Verdichter 11, ein Maschinen- oder Vorwärmergehäuse 12, eine Trennwand 13, die in dem Gehäuse 12 in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt, an jeder Maschinenseite einen trommelförmigen Abgasluftvorwärmer 14, zwei Brennkammern 16, je eine seitlich in der Maschine liegend, und ein Turbinenaggregat 17. Das Turbinenaggregat besteht aus zwei unabhängig voneinander umlaufenden Turbinenrädern, von denen das eine den Verdichter antreibt, der Druckluft durch die Vorwärmer in die Brennkammern drückt, auf denen die gebildeten Treibgase zu den Turbinen strömen. Das andere Turbinenrad ist mit einer Abtriebswelle gekuppelt. Die Turbinenabgase strömen durch einen ringförmigen Diffusor 18 ab und gelangen durch den Vorwärmer hindurch in Abgassammler 19, die beiderseits am rückwärtigen Ende der Maschine liegen. Jeder Abgassammler hat einen Auslaß 21. Hauptauslässe 22 sind in den Böden der Abgassammler 19 vorgesehen.
Der Brennstoff wird den Brennkammern 16 durch Brennstoffdüsen 23 zugeführt und durch Zündeinrichtungen 24 gezündet. Der Aufbau dieser Einrichtungen, der Brennstoffanlage und der Zündvorrichtung sind nicht näher erläutert, da sie nicht Gegenstand der Erfindung sind.
Die am Apparateteilgehäuse 10 gelagerten Hilfsgeräte werden von einem nicht dargestellten Getriebe angetrieben. Fig. 2 zeigt lediglich das Gehäuse 10 ohne Hilfsgeräte, deren Lage aber in Fig. 1 angegeben ist. Als Hilfsgeräte sind vorgesehen: Ein Anlasser 26, der durch einen Magneten 27 mit der Maschine kuppelhar ist, eine Ölpumpe 28, die Drucköl für einen hydraulischen Antriebsmotor 29 für die Vorwärmer liefert, ein Drehzahlgenerator 31, der mit einem nicht dargestellten Drehzahlmesser verbunden ist, eine Brennstoffpumpe 32 und ein Regler 33, die übereinander angeordnet sind. Alle diese Teile werden von dem Getriebe angetrieben. Am Boden des Apparateteilgehäuses ist eine Ölwanne 34 vorgesehen, die einen Ablaß 36 hat. Im Apparateteilgehäuse sitzen nicht dargestellte Schmierölpumpen, die aus der Ölwanne Öl für Schmierzwecke ansaugen. Da die Schmiervorrichtung nicht Gegenstand der Erfindung ist, erscheint eine nähere Beschreibung entbehrlich. Das Öl kann durch einen Füllstutzen 37 mit Entlüftungsrohr eingefüllt werden. Der Ölstand kann mit einem Peilstock 38 geprüft werden.
Wie Fig. 3 zeigt, bestimmt das Apparateteilgehäuse 10 einen sich verjüngenden ringförmigen Lufteinlaß 41, der ein von drei Streben 43 getragenes Wellengehäuse 42 umgibt. Die Vorderseite dieses Gehäuses ist von einer stromlinienförmigen Kappe 44 verschlossen.
Das Apparateteilgehäuse hat am rückwärtigen Ende einen verrippten kreisförmigen radialen Flansch 46, der die vordere Wand eines Schleuderverdichters bildet. Der Verdichter hat einen Läufer 47 mit Schaufeln 48. An dem Apparateteilgehäuse ist eine ringförmige feste Ummantelung 49 für den Verdichter mit Schrauben 51 befestigt. Der Flansch 46 bildet die vordere Gehäusewand des Verdichterdiffusors, dessen rückwärtige Gehäusewand von einem ringförmigen Flansch 52 am vorderen Ende eines Maschinenrahmens 53 gebildet wird, der auch die Lagerung der Verdichterturbinenwelle enthält. Eine ringförmige Diffusorplatte 54 mit spiralförmigen Schaufeln 56 ist zwischen den Flanschen 46 und 52 festgespannt, die durch einen Kranz von Schrauben 57 zusammengehalten werden. Der Rand des Flansches 52 bildet zwischen radialen Streben 58 einen Kranz von Auslaßöffnungen für den Diffusor.
Der Verdichterläufer, 47 sitzt auf einer Welle 60, die über ein Rollenlager 61 mit einem Käfig 62 in einer Öffnung am vorderen Ende des Rahmens 53 gelagert ist. Zwischen dem Rahmen und der Welle ist eine Labyrinthdichtung 63 für den Auslaß des Verdichters und zwischen der Welle 60 und einem an das Gehäuse 42 rückwärts anschließenden Wellengehäuse 69 ist eine Labyrinthdichtung 66 für den Einlaß des Verdichters vorgesehen. Das Wellengehäuse 69 hat außen stromlinienförmige Gestalt und bildet einen Teil der Innenwand des Lufteinlasses.
Mit dem vorderen Ende der Welle 60 ist eine Welle 71 gekuppelt, die in dem Wellengehäuse 69 in Rollenlagern 72 und 73 gelagert ist. Ein Kegelrad 74 am vorderen Ende der Welle 71 kämmt mit einem Kegelrad 76, das an einer Antriebswelle 77 für den Apparateteil sitzt. Diese Welle 77 erstreckt sich radial durch eine der Streben 43, in der sie über Rollenlager 78 und 79 gelagert ist. Die Welle trägt am äußeren Ende ein Zahnrad 81, das über nicht dargestellte Getriebe mit den Hilfsgeräten 26, 28, 31, 32 und 33 verbunden ist. Ein abnehmbarer Deckel 82 gestattet den Zugang zum Getriebe.
In Fig. 3 ist auch eine vordere Einbaustütze 83 für die Maschine zu erkennen, die am Apparateteilgehäuse 10 durch Bolzen 84 und durch eine der Schrauben 57 befestigt ist.
Wie Fig. 3 a erkennen läßt, ist das rückwärtige Ende der Welle 60 in einem Rollenlager 86 gelagert, dessen Käfig 87 am rückwärtigen Ende des Maschinenrahmens 53 angeschraubt ist. Die Welle 60 ist durch eine Hülse 88 versteift, die zugleich als Anschlag für die Innenlauf ringe der Lager 61 und 86 dient. Der die Welle tragende Rahmen 53 hat im vorderen Teil im wesentlichen elliptischen Querschnitt und am rückwärtigen Ende kreisförmigen Querschnitt. Das Verdichter-Turbinenrad 89 greift in die rückwärtige Stirnfläche der Welle 60 ein und ist mit dieser durch Schrauben 91 verbunden. Dieses Turbinenrad treibt also den Verdichter und die Hilfsgeräte an.
Das Außengehäuse der Maschine dient als Gehäuse für die Vorwärmer. Der Außenrand des Flansches 52 des Maschinenrahmens und das Verdichterauslaßgußteil sind mit dem vorderen Flansch 93 eines vorderen Deckels 99 aus Metallblech verschraubt. Dieser Deckel hat vorn kreisförmigen und hinten rechteckigen Querschnitt. Der vordere Deckel hat an der Ober- und Unterseite der Maschine rückwärtige Flansche, die durch Schrauben 96 an den oberen und unteren Enden der Trennwand 13 befestigt sind. Der seitliche Befestigungsflansch 97 des vorderen Deckels ist bogenförmig gestaltet und liegt etwas vor dem Rand der Vorwärmertrommeln 14, um die Vorderkante von öffnungen im Gehäuse freizuhalten, durch die die Trommeln in die Maschine ein- oder ausgefahren werden. Das hintere Ende der Kante dieser Öffnung wird durch die äußeren Befestigungsflansche 98 der Abgassammler 19 (Fig. 2 und 4) bestimmt, die den rückwärtigen Teil des Vorwärmergehäuses bilden. Wie Fig. 4 deutlich zeigt, befindet sich an jeder Maschinenseite ein Abgassammler. An die Flansche 97 und 98 ist ein etwa kreisförmiger Deckel 99 für den Vorwärmer befestigt. Dieser Deckel enthält eine Platte 101, die den Rand des Deckels bildet und zwei Durchbrüche hat. Der Durchbruch 102 im vorderen Teil ist normalerweise durch einen Deckel 103 für die Verbrennungskammern verschlossen, der aber zwecks Zugang zu den Brennkammern 16 abnehmbar ist. Der Brennkammerdeckel besteht aus Metallblech, das am Rand mit einem Verstärkungsring 104 verschweißt ist und dort festgeschraubt ist. Das vordere Ende des Brennkammerdeckels und das vordere Ende des Deckels 99 sind durch Schrauben 106 am Flansch 97 des vorderen Deckels befestigt. Der mittlere Steg 107 der Platte 101 liegt unter dem rückwärtigen Ende des Brennkammerdeckels, das zusammen mit dem Steg 107 über den Seitenkanten der Trennwand 13 liegt, mit dem diese Teile durch Schrauben 108 verbunden sind.
Eine leichte Metallplatte 109, die an die Platte 101 angeschweißt ist, verschließt deren rückwärtigen Durchbruch. Die oberen und unteren Kanten des Brennkammerdeckels sind an nicht dargestellten Vorsprüngen der Platte 101 befestigt.
Die Rückseite des Maschinengehäuses ist zwischen den Abgassammlern 19 durch einen Deckel 111 verschlossen, der eine zum Teil zylindrische Platte 112 enthält, die der Umfangslinie der Vorwärmertrommeln von der unteren Kante der Trennwand bis zu deren oberen Kante folgt. Die Vorderkanten dieses Deckels und die der Abgassammler haben versteifte Flansche 113, die durch die Schrauben 96 an den Rändern der Trennwand befestigt sind. Die seitlichen Flansche 116 des Deckels 111 sind an. Befestigungsflansche 117 am Innenrand der Abgassammler festgeschraubt.
Zusammengefaßt besteht die Vorderwand des Maschinengehäuses also aus dem rückwärtigen Flansch 46 des Verdichters, dem vorderen Flansch 52 des Maschinenrahmens und dem vorderen Deckel 94. Die Seitenwände des Gehäuses werden durch die Vorwärmerdeckel 99, die Brennkammerdeckel 103 und die Außenflächen der Abgassammler 19 gebildet. Die Ober-, Unter- und Rückseite des Gehäuses hinter der Trennwand 13 wird an beiden Seiten von den Abgassammlern 19 und in der Mitte durch den rückwärtigen Deckel 111 gebildet. Der mittlere Teil des Deckels 111 ist zu einem kaminartig gestalteten, nach vorn gerichteten Teil 118 ausgebildet, das mit einem Flansch 119 an die Auslaßseite der Turbine angeschraubt ist. Der Teil 118 begrenzt eine Öffnung, die in Richtung der Welle 60 liegt.
Zwischen den Abgassammlern 19 ist ein Gehäuse 120 für ein Untersetzungsgetriebe angeordnet, das mit einem nach vorn gerichteten Teil in den Deckel 111 ragt und mit einem Flansch 121 an das Turbinenauslaßgußstück angeschraubt ist.
An jeder Maschinenseite ist ein Strahlungsschirm 122, der sich im allgemeinen dem Vorwärmerdeckel anpaßt und von diesem nach außen zu Abstand hat, angeordnet. Er besteht aus einem leichten Metallblech, das z. B. durch Schrauben 123 (Fig. 3 a) an einigen der den Vorwärmerdeckel festhaltenden Bolzen befestigt ist. Das rückwärtige Ende des Schirmes ist zu einem einwärts gerichteten Flansch 124 abgebogen, der gegen den rückwärtigen Rand des Vorwärmerdeckels anliegt. Die Brennstoffdüsen und die Zündkerzen ragen durch Löcher in diesen Schirm.
Ein Strahlungsschirm 126 ist am rückwärtigen Ende vorgesehen, um die Wärmestrahlung von den Abgassammlern und dem rückwärtigen Turbinendeckel 111 zum Untersetzungsgetriebe zu verringern. Dieser Schirm besteht aus Seitenplatten 127, die mit Abstand parallel zu den Innenwänden der Abgassammler liegen, und einer Mittelplatte 128, die ähnliche Form wie der Deckel 111 hat und einen kaminartigen Teil 129 aufweist, welcher innen an den Flansch 119 des Deckels 111 herangeführt ist. Die oberen und unteren Kanten der Mittelplatte 128, die zwischen den Seitenplatten 127 liegen, haben auswärts abgebogene Flansche, die unter den Köpfen der Schrauben 96 festgehalten werden.
Ein Flansch 132 des Schirmes 126 ist durch einige der Schrauben 131 festgehalten, mit denen das rückwärtige Turbinengehäuse mit den Abgassammlern verbunden ist. Der Schirm 126 ist in Fig. 4 nicht eingezeichnet.
Der Maschinenrahmen 53 trägt die Läufer der Verd'ichterturbinei und des Verdichters und ist mit dem Flansch 46 des Verdichtergehäuses verschraubt. Der vordere Deckel 94, der Vorwärmerdeckel 99 und der Brennkammerdeckel 103 verbinden den Flansch 52 mit den Ober-, Unter- und Seitenkanten der Trennwand 13 und legen damit deren Stellung zur Verdichterturbine und zum Verdichter fest. Diese Teile bilden einen äußeren Rahmen der Maschine, der über das Gehäuse des Turbinenaggregats mit dem inneren Rahmen 53 verbunden ist.
Das Turbinenaggregat 17 (Fig. 3 a) hat ein Außengehäuse, das von vorn nach hinten aus einem äußeren Düsenringträger 136, einem Hauptturbinengehäuse 137 und einem Auslaßstutzen 138 besteht, Diese Teile sind über Flansche zu einem starren Gebilde zusammengefügt. Der Düsenringträger 136 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Trennwand 13 und hat einen Flansch. Dieser Flansch und der vordere Flansch des Hauptturbinengehäuses 137 sind durch Schrauben 139 an der Trennwand befestigt. Das Hauptturbinengehäuse und der Auslaßstutzen haben zusammenpassende Flansche, die durch Schrauben 141 zusammengehalten werden. Der Düsenring 142 der Verdichterturbine und der Düsenring 143 der Kraftturbine sind ebenso wie der Umhüllungsring 144 der Verdichterturbine und der Umhüllungsring 146 für das Kraftturbinenrad 147 in das Gehäuse eingesetzt. Das Verdichterturbinenrad 89 ist, wie bereits erwähnt, mit der Welle60 und damit mit dem Verdichter verbunden. Zwischen dem Turbinenrad und dem Lager ist eine Labyrinthdichtung vorgesehen, die aus einem Innenring 148 auf der Welle und einem festen Außenring 149 besteht. Der Käfig 87 des Lagers 86, der Außenring 149 der Dichtung und ein innerer Düsenringträger 151 der Verdichterturbine sind mit dem rückwärtigen Ende des Maschinenrahmens 53 durch Bolzen 152 verbunden. Der Düsenring 142 der Verdichterturbine wird daher von dem äußeren an der Trennwand 13 befestigten Düsenringträger 136 und dem am Rahmen 53 befestigten inneren Düsenringträger 151 abgestützt.
Der Düsenring 142 lenkt das Treibgas auf die Schaufeln 153 der Verdichterturbine, aus denen es in den Düsenring 143 der Kraftturbine strömt, um auf die Schaufeln 154 des Kraftturbinenrades 147 geleitet zu werden. Der Innenteil des Düsenringes 143 wird durch eine Scheibe 156 gebildet.
Von dem Kraftturbinenrad 147 gelangt das Abgas in die Abgasleitung 157 im Abgasstutzen 138, dessen Innenwandung durch die Abgasleitung kreuzende Streben 158 getragen wird. Der vordere Teil der Innenwand der Abgasleitung wird von einem Ring 159 gebildet, der Gewindebolzen 160 aufnimmt, die auch den Flansch 119 des Turbinendeckels an der Turbine befestigen.
Die Turbine pufft in den ringförmigen Diffusor 18 aus, der die Abgase entspannt und sie in der Kammer zwischen der Trennwand 13 und der Vorwärmertrommel 14 verteilt, so daß ein übermäßiger Gasstrom durch den Vorwärmen in unmittelbarer Nähe des Auslaßstutzens 138 verhindert wird. Der Diffusor besteht aus mehreren rückwärts gekrümmten Metallblechen 161 und einem inneren konischen Blech 162, die an ihren vorn liegenden Austrittsenden durch radiale Streben 163 miteinander, z. B. durch Schweißen, verbunden sind. Das rückwärtige Ende des Bleches 162 ist an einen Ring 164 angeschweißt, von dem sich eine Anzahl Rohre 166 erstrecken, an die die anderen Bleche 161 angeschweißt sind. Durch die lächre 166 und den Ring 164 treten Bolzen 167, mit denen der Diffusor an den äußeren rückwärtigen lansch des Abgasstutzens 138 befestigt ist. Das @:ul3erste Blech 161 ist mit seinem inneren Ende an einen Flansch 168 angeschweißt, der zwischen dem Flansch 119 und der Innenwandung des Abgasstutzens festgehalten ist.
Das Kraftturbinenrad 147 ist mit der Nutzleistungswelle 170 verschraubt, die mittels des Lagers 171 (Fig. 3 a, 3 b) im Untersetzungsgetriebegehäuse 120 gelagert ist. Dieses Lager ermöglicht einen leichten Einbau der Kraftturbine. Auf der Welle 170 sind ein Innenring 172 einer Labyrinthdichtung, der Innenlaufring eines Rollenlagers 173, eine Büchse 174 und der Innenlaufring eines kallenlagers 176 in dieser Reihenfolge durch eine Mutter 177 festgehalten. Eine Eiiigangwelle 178 des Untersetzungsgetriebes ist mit dem rückwärtigen Ende der Welle 170 verkeilt. Der vordere Flansch 121 des Getriebegehäuses, ein an der Innenwand des Abgasstutzens sitzender Flansch 179 und ein Flansch 181 am Vorderende des Lagers 171 werden durch Bolzen 182 zusammengehalten, die in einen Außenring 183 der Labyrinthdichtung eingeschraubt sind. Diese Teile haben Führungsflächen und zusammenpassende Flansche, um eine genaue Ausrichtung der Teile zu sichern. Ein Wärmeschirm 184 ist zwischen dem Außenring 183 der Dichtung und dem Ring 159 des Abgasstutzens angeordnet, der sich über die Stirnfläche des Turbinenrades 147 erstreckt. Vom Verdichter wird durch eine nicht dargestellte Leitung Kühlluft zu einer Leitung 186 geleitet, die durch die Flansche 121, 179,181 und die Außenwandung des Dichtungsringes 183 tritt. Diese Luft gelangt in den Spalt zwischen den Dichtungsring und den Wärmeschild 184 und tritt durch zwölf kleine Löcher des Wärmeschildes. Diese Luft kühlt das Turbinenrad 147 und hält die heißen Treibgase von der Labyrinthdichtung fern. Sie kühlt auch die Dichtung und damit die Lager 173 und hält die heißen Gase von dem Lager fern, die nicht durch die Labyrinthdichtung gelangen können.
Die Verbrennungseinrichtung ist in den Fig. 2 und 3 a dargestellt. Sie enthält zwei waagerecht liegende Brennkammern 16 an jeder Maschinenseite, durch die Gas zur Mitte der Maschine strömt. Die Brennkammern bestehen aus einer Anzahl von Ringen 191, die durch gewellte Abstandsstücke miteinander verbunden sind. Das Eintrittsende der Brennkammer ist zum Teil durch einen Dom 192 verschlossen, der sich zu den Brennstoffdüsen 23 erstreckt. Das Austrittsende jeder Brennkammer geht zügig in eine von zwei Einlässen 193 einer Brenngaszuleitung 194 über. Auf jeder Maschinenseite ist eine solche Brenngaszuleitung vorgesehen. Sie haben solche Form, daß sie den Gasstrom von den zwei einander gegenüberliegenden Einlässen 193 in einen halbringförmigen Auslaßkanal 196 leiten, an den sich Einlaßhüllen 197 und 198 des ersten Turbinendüsenringes anschließen. Die beiden Auslaßkanäle 196 bilden zusammen also einen Ring, der sämtliche Turbinendüsen überdeckt. Die Endwände 199 der halbringförmigen Auslaßkanäle sind am Innen- und Außenrand genutet, um die Kanten der Turbinendüsen aufzunehmen. Die Zündkerzen 24 (Fig. 2) ragen geneigt in den Brennkammerdom und dienen der Festlegung der Kammern in ihrer Längsrichtung. In der Wandung der Kammern sind Öffnungen vorgesehen, durch die Rohre 201 zur Verbindung der Brennkammern geführt sind.
An dem letzten Ring der Brennkammer und am Anfang der Brenngaszuleitungen 194 sind Zusatzluftlöcher 202 vorgesehen. Zwischen dem Einlaßteil 193 der Brenngaszuleitung 194 liegt ein Spannriegel 203, der vor Verlagerung gegenüber den Turbinendüsen schützt. Der Spannriegel 203 ist an dem Einlaßteil angeschweißt und hat einen Schlitz 204, der zwischen Anschläge an einen Haltebolzen 206 greift. Das innere Ende des Haltebolzens ist in eine Nabe an der Wandung des Rahmens 53 eingeschraubt. Der Eingriff des Spannriegels zwischen die Anschläge des Haltebolzens verhindert eine radiale Auswärtsbewegung des Einlaßteils. Eine Klemme 207, die über den Bolzen. faßt und mit Flanschen 208 den Riegel umfaßt, verhindert eine Verlagerung des Riegels. Die Klemme kann mit dem Riegel verdrahtet werden, wenn die Maschine zusammengebaut ist. Der Haltebolzen 206 dient auch der Verstärkung des Brennkammerdeckels 103 gegen die Gaskräfte. Das äußere Ende des Haltebolzens tritt durch ein Loch 209 des Brennkammerdeckels und trägt eine Mutter 210, die den mittleren Teil des Deckels nach innen auf einen Bund des Halteholzens drückt. Die Brennkammer kann ausgebaut werden, nachdem der Deckel 103 abgeschraubt wird, indem sie durch Ausziehen des Deckels vom Einlaßteil abgezogen wird.
Die Brennkammern erhalten Luft vom Auslaß 58 des Verdichters, die beim Durchströmen des Vor- Wärmers 14 erhitzt wurde. Der durch die Brennstoffdüsen 23 eingebrachte und von den Zündkerzen 24 gezündete Brennstoff brennt in der Kammer ab. Die Brenngase werden durch die durch die Löcher 202 eintretende Zusatzluft verdünnt und gelangen über den Auslaßkana.l 196 der Brenngaszuleitung zur Verdichterturbine und dann zur Kraftturbine. Die Abgase der Turbine fließen nach der Ablenkung durch den Diffusor 18 durch den rückwärtigen Teil des Vorwärmers nach außen in die Abgassammler und treten durch die Auslässe 21 und 22 aus.
Der die Welle der Verdichterturbine tragende Maschinenrahmen 53 ist gegen die Wärmestrahlung der heißen, die Brennkammern umströmenden Luft und der Brennkammern selbst durch einen Wärmeschild 213 (Fig. 3 und 3 a) geschützt, der aus einer Metallhülle 211 und einer wärmeisolierenden Auskleidung 212 auf deren Innenseite besteht. Die Form des Schirmes ist der Gestalt des Maschinenrahmens 53 angepaßt, wobei der Schirm einen kleinen Abstand vom Rahmen hat, so daß ein enger ringförmiger Luftkanal 214 zwischen beiden Teilen gebildet wird.
In die vordere Mündung des Kanals 214 tritt ein Teil der Luft vom Verdichter, ohne durch den Vorwärmer geleitet zu sein, ein und fließt nach rückwärts durch den Kanal zur Turbine. Die Luft strömt durch einen Kranz von Löchern 216 im inneren Düsenringträger 151 und durch Löcher 217 in dessen rückwärtigem Flansch gegen den Rand des Verdichterturbinenrades. Die Luft kann durch den Spalt zwischen der Umhüllung und dem Turbinenrad und auch durch die Spalte 218 an den Schaufelfüßen treten, wobei sie eine gewisseKühlungdesRandes desTurbinenradesbewirkt.
Das vordere Ende der Hülle 211 ist an eine Platte 220 angeschweißt, die zylindrische Form hat und etwa ein Drittel eines Zylinderumfanges groß ist. Diese Platte 220 bildet eine Wand, die den Raum zwischen den Vorwärmertrommeln verschließt und damit den unmittelbaren Zustrom der Verdichterluft zu den Brennkammern unter Umgehung der Vorwärmer verhindert. Die Wand 220 hat einen zentralen Durchbruch für den Maschinenrahmen 53, der den Luftkanal 214 bestimmt. Die oberen und unteren Enden der Wand 220 sind mit Flansche 221 versehen, die an die Trennwand 13 angeschraubt sind. Die Wand. 220 hat auch seitliche Flansche 222 am Rande, die mit Schrauben 223 an seitlichen Augen 224 des Rahmens 53 befestigt sind.
jeder Vorwärmer 14 (Fig. 3 a) enthält gasdurchlässige, dem Wärmeaustausch dienende Teile 230, die an Endringen 231 befestigt zwischen diesen liegen. An jedem Stirnring ist ein Zahnkranz 232 befestigt. Die Vorwärmer bilden einen starren Bauteil, der glatte durchgehende Kanten an den Endringen hat und der am Umfang Abstützflächen hat, mit denen er zwecks Führung und Abstützung gegen Rollen anliegt.
In Fig. 4 ist ein Vorwärmer in Rückansicht dargestellt. Die Endringe 231 liegen gegen vier Rollen 233 an, die auf einem oberen Zapfen 234 und einem unteren Zapfen 236 sitzen. Der Zapfen trägt auch zwei aufgekeilte Antriebszahnräder 237 für den Vorwärmer. Der Zapfen 234 ist auf beiden Seiten drehbar in Rollenlagern 238 gelagert, die in Käfigen 239 laufen. Die Käfige 239 sind mit Schrauben 241 an Vorsprüngen 242 (Fig. 2) der Außenflansche 98 jedes Abgassammlers 19 befestigt. Das Zapfenende und das Lager sind durch eine Kappe 243 überdeckt. Das innere Ende 244 des Zapfens 234 ragt in ein kleines Getriebegehäuse 246, auf dem der hydraulische Motor 29 sitzt. Der Aufbau des Untersetzungsgetriebes ist unwesentlich, es dient lediglich dazu, die Zapfen 234 mit kleinerer Drehzahl durch den hydraulischen Motor 29 anzutreiben, der von der Druckölpumpe 28 des Apparateteils über eine nicht dargestellteLeitung versorgt wird. Die Vorwärmer laufen zweckmäßig mit etwa 10 bis 60 U/min um.
Die Zapfen 236 sind ähnlich wie die Zapfen 234 gelagert, sie laufen jedoch frei um, so daß Antriebszahnräder nicht vorhanden sind. Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind die Zapfen 234 und 236 so angeordnet, daß die Vorwärmertrommel gegen einen rückwärts gerichteten Druck abgestützt wird, dem die Trommel bei laufender Maschine unterliegt. Die Rollen 233 dienen der Abstützung und Ausrichtung der Trommel während des Betriebes, die sich im übrigen frei in bezug auf das Gehäuse ausdehnen kann.
In Fig. 4 sind übrigens auch Zugstangen 247 zu erkennen, die die Seitenwände der Abgassammler verbinden.
Wie bereits erwähnt, ist die Trennwand 13 (Fig. 2 und 3 a) oben, unten und an den Seiten mit dem Vorwärmergehäuse verbunden und hat einen zentralen Durchbruch, durch den sich die Turbine erstreckt, deren Gehäuse mit der Trennwand verschraubt ist. Die Trennwand besteht aus einer zentralen Hauptplatte 251, die durch Rippen verstärkt ist und sich von einer zur anderen Seite und etwas über und unter das Turbinengehäuse erstreckt. Oben und unten sitzen an der Hauptplatte Dichtungsträger 252, die sich quer durch die Maschine erstrecken und den oberen bzw. unteren Bereich bis zum Gehäuse ausfüllen. Jeder Dichtungsträger besteht aus einer inneren Leiste 253, einem mittleren Block 254 und einer äußeren Leiste 256, die zu einem starren Bauteil zusammengeschraubt sind. Die Innenleiste 253 ist durch Schrauben 257 an dem oberen oder unteren Rand der Hauptplatte 251 befestigt, während an der den Außenrand der Trennwand bildenden Außenleiste 256 der vordere Deckel 94, der Turbinendeckel 111 und die Abgassammler 19 durch die Schrauben 96 befestigt sind.
Der mittlere Block 254 schließt den Raum zwischen den beiden Vorwärmertrommeln, die zwischen den Leisten 253 und 256 durch die Trennwand treten. Die oberen und unteren Enden der Wand 220 zwischen diesen Trommeln sind wie bereits beschrieben an dem Block 254 befestigt. Die Außenenden der Leisten sind durch Endkappen 258 (Fig. 2) miteinander verbunden, die zum Ein- oder Ausbau der Vorwärmertrommeln 14 entfernt werden. Durch die Leisten 253, 256, den mittleren Block 254 und die Endkappe 258 wird eine öffnung begrenzt, durch die die Trommel 14 hindurchtritt.
In diesen Öffnungen sind vier Hauptdichtungen 260 gelagert, die gegen die Vorwärmertrommel anliegen und einen Gasstrom von der Hochdruckkammer auf der Förderseite des Verdichters vor der Trennwand zur Niederdruckkammer auf der Auslaßseite der Turbine hinter der Trennwand verhindern. Die Hauptdichtungen sind so gelagert, daß sie in radialer Richtung zur Trommel beweglich sind und um eine parallel zur Drehachse der Trommel liegende Achse schwenken können. Diese Dichtungen können sich daher selbst genau zur Trommel einstellen. Diese Bauart wird der verschiedenen Ausdehnung oder dem Werfen der Teile gerecht. Auf die Beschreibung des genauen Aufbaus der Hauptdichtungen kann im Rahmen dieser Anmeldung verzichtet werden. Es sei jedoch erwähnt, daß jede Dichtung Rollen 261 enthält, die gegen die Stirnränder 231 der Trommel anliegen, und daß die Hauptdichtungen vorstehende Zapfen 262 tragen, die in Schlitzen 263 des mittleren Blocks und Schlitzen 264 der Endkappe 258 eine begrenzte radiale Bewegung ausführen können. Die Vorwärmertrommel mit den Hauptdichtungen kann ein-oder ausgebaut werden, nachdem die Deckel und die Endkappen 258 entfernt sind.
Gegen die Ränder der Trommel anliegende Randlichtungen sind erforderlich, um ein Umströmen der Trommel zu verhindern. Es sind daher vier gegen die Kanten der Trommel anliegende ringförmige Dichtungen vorgesehen. Aus baulichen Gründen besteht jeder Ring aus einem vorderen Bogen vor der Trennwand und einem rückwärtigen Bogen hinter der Trennwand. Die äußeren Randdichtungen (Fig. 3, 3 a, 3 b) bestehen aus einem vorderen Träger, 266 vor der "Trennwand und einem rückwärtigen Träger 267 (Fig. 3 b und 4) hinter der Trennwand. Sie sind bogenförmige Rinnen mit einer unterschnittenen Ringnut auf der Innenseite, in die Dichtungssegmente 268 aus Graphit oder ähnlichem Werkstoff mit Flansche eingreifen. Die Dichtungssegmente werden gegen die Kante der Vorwärmertrommel durch kleine Schraubenfedern 269 gedrückt, die in Taschen der Träger 266 und 267 sitzen. Die Träger sind an der Platte 101 des Vorwärmerdeckels durch Schrauben 271 (Fig.3) befestigt. Diese Randdichtungen liegen gegen die Kante der Vorwärmertrommel mit Ausnahme der Stellen an, wo diese durch die Hauptdichtungen 260 tritt. Die inneren Randdichtungen sind im wesentlichen genauso ausgebildet wie die äußeren Randdichtungen. Unterschiedlich ist lediglich die Lagerung der Dichtung. Der vordere Dichtungsträger 272 (Fig. 3) der inneren Randdichtung hat einen Flansch 273, der an dem seitlichen Flansch 222 der Wand 220 befestigt ist. Der rückwärtige Dichtungsträger 275 (Fig. 3 b und 4) hat einen Flansch 276, der neben dem Innenflansch 117 des Abgassammlers 19 liegt und zwischen diesem und dem Seitenflansch 116 des Turbinenauslaßgehäuses befestigt ist. Wie aus der Fig. 3 b am deutlichsten hervorgeht, treten die Schrauben 133 durch den Flansch 116 des Turbinendeckels und den Flansch 117 des Abgassammlers.
Die Wand 220, der Block 254, der rückwärtige Turbinendeckel 111 und die inneren Randdichtungen bilden eine Hülle, die sich zwischen den inneren Kanten der Vorwärmertrommel erstreckt. Die Außenwandung mit den äußeren Randdichtungen verhindert das Umströmen der äußeren Kanten der Trommeln durch das Gas. Die Trennwand 13 teilt den Raum in dein Vorwärmet in eine vordere Hochdruckkammer und eine rückwärtige Niederdruckkammer und verhindert einen Gasstrom zwischen diesen Kammern, abgesehen von zufälligen Leckverlusten und einer kleinen, von dem Vorwärmet durch die Dichtung mitgenommenen Gasmenge. Arbeitsmäßig hat der Vorwärmer also vier Räume. Der erste Raum ist ein Kaltluftraum vor dem Vorwärmet, dem Luft vom Verdichter zuströmt. Diese Luft wird durch die Dichtungen gezwungen, durch den Vorwärmet in einen zweiten Warmluftraum zu treten, der zwischen dem vorderen Teil des Vorwärmers und der Trennwand liegt und die Brennkammern 16 enthält. Diese Luft strömt nach Erhitzung in den Brennkammern als Brenngas durch das Turbinenaggregat in einen dritten Heißgasraum zwischen der Trennwand und dem rückwärtigen Teil des Vorwärmers. Die Randdichtungen zwingen die heißen Abgase der Turbine nach außen durch den Vorwärmet in die Abgassammler, die einen vierten Kaltgasraum darstellen. Die heißen Abgase heizen bei ihrem Durchtritt durch den Vorwärmet diesen auf, der unter langsamer Drehung durch den hv draulischen Motor 29 die Wärme in den vorderen Teil bringt, wo sie an die vom ersten zum zweiten Raum strömende Luft abgegeben wird.
Bei laufender Maschine wird der Vorwärmet durch den Gasdruck nach hinten gegen die Rollen 233 gedrückt und stützt sich an diesen ab.
Der Verdichter und die Kraftturbine sind mittels der unteren Außenleiste 256 miteinander verbunden, die auch der Kühlluftzufuhr zur Kraftturbine dient. Auf der Rückseite der Leiste ist zwischen zwei der Bolzen 96 ein Sackloch 281 vorgesehen, das über zwei enge Kanäle 282, die durch die Leiste gebohrt sind, mit dem Raum vor der Leiste verbunden ist, in der sich vom Verdichter geförderte Luft befindet. Das durch den Flansch 113 und die Mittelplatte 128 gehende Sackloch gestattet den Anschluß einer nicht dargestellten Rohrleitung, die zum Kühllufteintritt 186 der Kraftturbine führt.
Es ist bei Kraftfahrzeugen üblicher Form nicht möglich, genügend weite Abgasleitungen anzuordnen. Andererseits können die Abgase auch nicht am vorderen Teil des Fahrzeugs bei allen Betriebsbedingungen austreten. Die Maschine hat daher eine Auspuffanlage, wie sie bei Kolbenmotoren üblich ist, um bei leer laufender Maschine die Abgase auf diesem Wege abzuführen. Zusätzlich ist aber ein Hauptauslaß an der Unterseite des Fahrzeugs vorgesehen, der nur geöffnet wird, wenn die Maschine Leistung abgibt, das Fahrzeug sich also bewegt. Es entsteht dann eine ausreichende Luftströmung, die die Abgase von der Unterseite des Fahrzeugs mitreißt.
Wie die Fig. 4, 5 und 6 zeigen, ist an jedem Abgassammler 19 ein Auslaß 21 für Leerlauf vorgesehen, an den in üblicher Weise ein nicht dargestelltes Auspuffrohr zum Fahrzeugende angeschlossen werden kann. Dieses Rohr kann so dimensioniert werden, daß es ohne weiteres in übliche Fahrzeuge eingebaut werden kann. Der Querschnitt dieses Rohres ist aus -reichend, um die Abgase ohne wesentlichen Gegendruck abzuführen, wenn geringe Volumen abströmen, wie dies bei leer laufender Maschine der Fall ist. Im Boden jedes Gassammlers ist ein Hauptauslaß 22 wesentlich größeren Austrittsquerschnitts vorgesehen. Ein kurzer rechteckiger, an beiden Enden offener Kasten 301 hat oben. einen Flansch 302, der mit Schrauben 303 an einem Befestigungsflansch 304 befestigt ist. Dieser Flansch 304 ist am Boden des Abgassammlers 19 angeschweißt und begrenzt eine Auslaßöffnung 306. Diese öffnung ist bei Leerlauf der Maschine durch eine Reihe sich überdeckender Jalousieklappen 307 verschlossen, an die Böcke 308 angeschweißt sind. Die Böcke 308 sitzen drehbar auf Stangen 309, die in Augen 311 der Seitenwand des Kastens 301 liegen und durch Stifte 312 gegen Drehen gesichert sind. Die jalousieklappen werden durch Torsionsfedern 313 in die Schließlage gedrückt, deren eines Ende 314 über einen durch die Stange 309 gesteckten Stift gehakt ist und deren anderes Ende 316 gegen die Unterseite der Jalousieklappen 307 anliegt. Auf der einen Seite ist zwischen dem Bock 308 und dem zugeordneten Auge 311 eine Abstandsbüchse 317 vorgesehen. Zwischen dem anderen Bock und Auge ist eine C-förmige Feder, 318, die Stange 309 umgreifend, vorgesehen. Diese Feder drückt die Jalousieklappe nach rechts in Fig.6 gegen die Abstandsbüchse 317.
An jede jalousieklappe sind zwei Betätigungsarme 321 angeschweißt, die über Stifte 322 mit einer gemeinsamen Betätigungsstange 323 verbunden sind. Diese Stange 323 ist über einen Stift 324, einen Lenker 325 und einen Stift 326 mit einer Stoßstange 327 verbunden, die zum Öffnen der jalousieklappen bewegt wird.
Die Stoßstange 327 ist mit einem Kolben 334 eines kleinen hydraulischen Zylinders 330 verbunden, der mit Lappen durch Schrauben 331 an einer Stütze 332 befestigt ist. Diese Stütze ist an der Wand des Abgassammlers 19 durch eine Schraube 333 und einige der Schrauben 303 befestigt. Der Kolben 334 geht in eine Kolbenstange 336 über, in deren Ende die Stoßstange 327 eingeschraubt ist. Eine Spannmutter 337 sichert die Einstellung zwischen der Stoßstange und der Kolbenstange. Die Stoßstange tritt durch ein kleines Loch 338 in der Wandung des Abgassammlers. Der Kolben 334 wird durch eine Schraubenfeder 339 nach links gedrückt, die sich an einem Federteller 341 abstützt, der zugleich als Anschlag für den Kolben dient und durch einen Sprengring 342 festgehalten wird. C51 oder ein anderes Druckmittel kann auf die linke Seite des Kolbens über eine Anschlußleitung 343 (Fig. 4 und 7) zugeleitet werden.
Der Zylinder 330 erhält Druckmittel, um den Hauptauslaß 22 zu öffnen, wenn die Leistung der Maschine, vom Leerlauf ausgehend, erhöht eingestellt wird. Wenn auch verschiedene Einrichtungen für diesen Zweck geeignet sind, so wird doch eine einfache und zweckmäßige Einrichtung in Fig. 7 schematisch dargestellt. Ein Fußgashebe1344 ist um einen Zapfen 345 schwingbar gelagert und über eine Stoßstange 346 mit dem Brennstoffregler der Maschine gekuppelt, der die Leistung bestimmt. Der Fußgashebel 344 ist auch über eine Stange 347 mit dem Ventilschieber eines üblichen Schaltventils 348 verbunden, das wahlweise die Speiseleitung 343 für die Zylinder 330 mit der Förderleitung einer Druckmittelquelle, z. B. der Pumpe 28 oder der Rücklaufleitung, verbindet. Die Strömungsrichtung dieser Leitungen ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Befindet sich die Drossel in der Leerlaufstellung, so wird der Zylinder 330 entlastet. Wird der Gasfußhebel niedergedrückt, so wird die Entlastungsleitung geschlossen und die Druckleitung 349 über die Leitung 343 mit den Zylindern 330 verbunden.
Zweckmäßig sind die Stärken der Federn 313 und 339 so auf die Flächen der jalousieklappen abgestimmt, daß selbst bei entlasteten Zylindern 330 die Klappen durch einen merkbaren Gasdruck geöffnet gehalten werden. Die Klappen bleiben somit geöffnet, wenn die Drossel geschlossen wird, und verhindern einen übermäßigen Gegendruck, bis die Maschine auf Leerlaufdrehzahl abgefallen ist und entsprechend Abgasmengen abströmen.
Die Zylinder 330 können auch fortfallen, so daß allein der Gasdruck im Abgassammler 19 die Jalousieklappe öffnet, jedoch würde dies bei normalen Betriebsbedingungen. unerwünschte Gegendrücke verursachen.
Das Gehäuse 120 des Untersetzungsgetriebes ist am Turbinengehäuse befestigt und enthält das die Welle 170 der Kraftturbine umschließende Lager 171. Die Turbinenwelle 170 ist mit der Eingangswelle 178 des Untersetzungsgetriebes gekuppelt, das die verhältnismäßig hohe Turbinendrehzahl auf eine zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs geeignete Drehzahl herabsetzt, so daß zusätzliche Schaltgetriebe nicht erforderlich sind. Die Kraftabnahme erfolgt über eine Triebwelle 350 (Fig.4) auf der unteren Rückseite des Untersetzungsgetriebes. Hierdurch kann die Antriebswelle des Kraftfahrzeugs tiefer gelegt werden und damit auch der Boden des Fahrzeugs.
Die rückwärtige Abstützung der Maschine wird von dem Untersetzungsgetriebe getragen. An der Rückfläche des Getriebes ist mit Schrauben 361 ein Träger 360 befestigt, der sich nach außen und oben zu zwei Pratzen 362 erstreckt, die auf dem Rahmen des Kraftfahrzeugs aufliegen. Diese beiden Pratzen bilden zusammen mit der Stütze 83 am Verdichter eine Dreipunktaufhängung der Maschine. In der Fig. 3 b. ist der Träger 360 fortgelassen.
Die Maschine kann somit in dem Motorraum eines üblichen Kraftfahrzeugs eingebaut werden, wobei der Lufteinlaß an der Stirnseite des Fahrzeugs liegt und die Triebwelle 350 mit einer zu einem nicht gezeigten, vorzugsweise an der Hinterachse liegenden Getriebe führenden Welle verbunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gasturbinenantrieb für Straßenfahrzeuge mit einem Verdichter, einer Brennkammer, einer Antriebsturbine für den Verdichter, einer besonderen Nutzleistungsturbine und einem Wärmeaustauscher in Form einer umlaufenden wärmespeichernden Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (11) an einem Gehäuse (12) befestigt ist, in das er fördert und durch das sich die koaxialen Wellen (60, 170) des Läufers (89) der Verdichterantriebsturbine und des Läufers (147) der Nutzleistungsturbine erstrecken, daß das Gehäuse (12) quer zu diesen Achsen durch eine Trennwand (13) unterteilt ist, in der das Turbinengehäuse (17) gelagert ist und die die Hoch-und Niederdruckseiten des Wärmeaustauschers voneinander trennt, dessen Trommel (14) um eine senkrecht zu den Turbinenachsen (60, 170) liegende Achse drehbar in der Kammer (12) angeordnet ist, daß das Turbinengehäuse (17) innerhalb des Umfangs der Trommel (14) liegt und da.ß in der Trommel (14) eine Brennkammer (16) vorgesehen ist.
2. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ß eine zweite, um die gleiche Achse wie die erste drehbare Vorwärmertrommel (14), die gleichfalls eine Brennkammer (16) enthält, vorgesehen ist, und daß zwischen den beiden Trommeln das Turbinengehäuse (17) liegt.
3. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brennkammer (16) quer zu den Turbinenachsen (60, 170) liegt.
4. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Vorwärmertrommel (14) zwei Brennkammern (16) vorgesehen sind.
5. Gasturbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenauslaß als rückwärtsgekrümmter, ringförmiger Diffusor (18) ausgebildet ist.
6. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) neben den Außenkanten der Vorwärmertrommeln (14) Wärmeschutzschilde (122) trägt.
7. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) und die Zwischenwand (14) den Außenrahmen der Maschine bilden. B.
Gasturbinenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrahmen der Maschine ein rohrförmiges Gehäuse (53) enthält, das das Verdichtungsgehäuse (52) mit dem Turbinengehäuse (17) verbindet.
9. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (53) von einem Wärmeschild (213) umgeben ist.
10. Gasturbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter in an sich bei Gasturbinenantrieben bekannter Weise ein Schleuderverdichter ist, der in einen die vordere Wand des Gehäuses (12) bildenden Diffusor (52, 54, 56) fördert.
11. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 1 bis 10, der am vorderen Ende des Fahrzeugs anbaubar ist, gekennzeichnet durch zwei Abgasauslässe, von denen der eine (21) einen nur auf Leerlaufbedingungen abgestimmten Austrittsquerschnitt hat, an den ein zum rückwärtigen Ende des Fahrzeugs geführtes Abgasrohr angeschlossen ist, und der andere (22) einen auf volle Leistung abgestimmten Austrittsquerschnitt, der vorn am Fahrzeug liegt und durch Klappen (307) bei Leerlaufbedingungen verschließbar ist, bei Übersteigen der Leerlaufleistung um einen bestimmten Betrag aber geöffnet wird.
12. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (307) in Richtung des Absperrens durch Federn (314) vorbelastert sind.
13. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Stellmotor (348, 349, 330) zum öffnen der Klappen (307) in Abhängigkeit von der Stellung des Bedienungshebels (344).
14. Gasturbinenantrieb nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Abgasauslaß (22) auf der Unterseite der Maschine angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 270 344; französische Patentschrift Nr. 1089 510; britische Patentschrift Nr. 649 639.