DE180814C

DE180814C -

Info

Publication number: DE180814C
Application number: DENDAT180814D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Während bei Dampfmaschinen nur die Dampimenge geregelt zu werden braucht, sind bei Explosions- und Verbrennungskraftmaschinen sehr viele Möglichkeiten, die Leistung der Maschine zu regeln, vorhanden. In erster Linie' ist das treibende Mittel nicht ein einziger Stoff wie der Dampf, sondern es sind deren zwei, Luft und Gas, zweitens kann das Gas zwischen Heizwerten

ίο von 700 bis iooöoCal. schwanken. Drittens ist die Zündfähigkeit und Verbrennungsgeschwindigkeit sehr veränderlich und davon abhängig, ob schlechtes oder gutes Gas verwendet wird, ob viel oder wenig Gas mit der Luft zur Verbrennung kommt. Sie ist abhängig von der Verdichtungshöhe des zu entzündenden Gemisches und von der Umlaufszahl der Maschine.

Die Erfindung zeigt nun für diese sehr schwierige Aufgabe eine Lösung, welche ailen Anforderungen in einfacher und übersichtlicher Weise gerecht wird. Es werden die Steuerorgane, welche vom Regler beeinflußt werden und die Eröffnungsquerschnitte der Gas-, Luft- und Gemischleitung bestimmen, der Beschaffenheit des Gases und der Umlaufszahl der Maschine entsprechend so eingestellt, daß entweder nur die Zusammensetzung oder nur die Menge oder die Zusammensetzung und zugleich die Menge des Gasluftgemisches geregelt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht eine solche Vorrichtung.

Fig. ι stellt eine Gasmaschine im Grundriß dar, wobei das gesamte Steuergehäuse mögliehst getrennt und schematisch gezeichnet ist.

Fig. 2 ist eine Einzelheit.

Das Gestänge besteht aus einer vom Regler R einstellbaren Kulisse a, deren beide Steine a¹ und a¹ durch ein kleines Handrad H in zwangläufig voneinander abhängige Stellungen gebracht werden können; die Steine sind vorteilhaft derart miteinander verbunden, daß sie in der Höhe des Handrades größere Wege zurücklegen als am entgegengesetzten Ende der Kulisse. Diese wird in vorliegendem Fall dadurch erreicht, daß man beide Steine mittels sehr starker Flachbänder oder Ketten b (Fig. 2), die sich auf die Welle des Handrades aufwickeln, verbindet. Findet eine Verschiebung der Steine statt, so wird der Radius des Bandes des sich dem Handrad nähernden Steines immer größer, also bei gleichem Drehwinkel auch der Weg des Steines und umgekehrt, wie dies in Fig. 2 in punktierten Linien angedeutet ist.

An diese beiden Steine sind Zugstangen c¹,^ angelenkt, deren Drehpunkt im Mittelpunkt der Kulissenkreise liegt. Die Zugstangen übertragen ihre Bewegung auf zwei weitere Kulissen d¹ und d² und letztere ihre Bewegung auf die Schieber e¹ und e².

Auf der Hauptkulisse α ist noch ein Stein/, der seine Bewegung in bekannter Weise auf den einen Teil des Kontaktstückes g überträgt, während der andere Teil des Kontakt-Stückes g^l durch einen zweiten Regler R¹ entsprechend sehr hoher oder sehr niedriger

Lagerexemplai

Umlaufszahl in bekannter Weise verschoben wird.

Der Schieber e¹ überdeckt den Gemischkanal, dessen Querschnitt beispielsweise io cm lang und ι cm breit sei. Der Schieber e² ist zur Überdeckung des Luftkanals h von io cm Länge und des Gaskanals i von 5 cm Länge, deren Breite ebenfalls 1 cm ist, bestimmt.
In der gezeichneten Lage ist nun der Luftkanal 5 cm und der Gaskanal ebenfalls 5 cm offen. Die Maschine ist also für Generatorgas von 1000 CaI. eingestellt, denn hierfür ist bekanntlich eine Mischung von Luft und Gas von 1 : 1 gleich 5 : 5 erforderlich.

Soll nun mit Leuchtgas von 5000 CaI. gearbeitet werden, für welches also nur der fünfte Teil des Querschnitts erforderlich ist, so ist es nur notwendig, mittels des zweiten Handrades H¹ den Kulissenstein auf der Kulisse d² nach einwärts auf Stellung 5000 zu ziehen. Der Schieber e² deckt dann den Gaskanal weiter zu und öffnet in gleichem Maße die Luft, so daß das Mischungsverhältnis von Leuchtgas und Luft, wie erforderlich, geändert wird. Bisher hatte der Regler noch - nichts zu tun. Ob nun der Stein in 5000 oder in 1000 steht, jedenfalls wird der Gaskanal ganz geschlossen, sobald der Regler R anfängt zu arbeiten und durch Drehung der Kulisse α nach rechts, um die Achse des Handrades H den Stein a¹ und die Kulisse d² ganz nach rechts schiebt.

Dies ist der äußerste Fall für die Regelung der Beschaffenheit des Gases, denn wenn der Stein a² ganz am Ende außen ist, soll der Stein a^l ganz innen sein. Dieser letztere wird also auf die Kulisse d¹ und auf den Schieber e¹ keine Bewegung übertragen, d. h. die Menge des Gasluftgemisches wird nicht geändert.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei den verschiedenen Gasarten die Änderung der Beschaffenheit des Gases, welche theoretisch die günstigste und erstrebenswerte für die Regelung wäre, infolge der starken Verdünnung des Gases Fehlzündungen, d. h. Versager hervorruft.

Man muß also bei jedem gerade in Verwendung kommenden Gas sich möglichst der zulässigen Grenze nähern und daher jeweils den Stein a² mittels Handrad H etwas nach innen ziehen.

Der Stein a¹, der bisher keine nennenswerte Bewegung machte, wird durch die Einwärtsbewegung gleichzeitig nach außen geschoben. Die Entfernung vom Kulissendrehpunkt wird also größer, und die dadurch bedingte größere Bewegung schließt nun auch die Gemischklappe e¹ etwas.

Würde der Stein α² ganz herein, d. h. nach dem Handrad H gezogen werden, also der Stein a¹ ganz nach außen wandern, so würde der Stein a² und damit der Schieber e² keine nennenswerte Bewegung mehr machen, wenn der Regler spielt, wohl aber der Stein a¹ und damit der Schieber e¹; dies wäre der zweite äußerste Fall, nämlich die Regelung der Menge des Gasluftgemisches.

Bei dieser treten nun bekanntlich zwar keine Fehlzündungen auf, sie ist aber in wirtschaftlicher Hinsicht schlechter, so daß der Stein wieder langsam zurückgezogen wird, und zwar so weit, daß die Beschaffenheitsregelung· überwiegt, jedoch aber nur so weit als keine Fehlzündungen auftreten.

Mit der Veränderung der Beschaffenheit wird nun, da schlechteres Gemisch bekanntermaßen langsamer verbrennt, eine entsprechend frühere Zündung erforderlich, was durch Ve'rstellen des Steines f geschieht.

Soll nun die Maschine mit sehr geringer Umlaufszahl laufen, so wird eine weitere Verstellung der Zündung, die hierfür erforderlich ist.,.· in bekannter Weise durch den zweiten Regler R¹ bewirkt. Außerdem ist der Gemischquerschnitt zu verkleinern.

Wenn die Maschine, also auch der Durchflußquerschnitt, für 100 Umdrehungen berechnet ist und man die Maschine mit 50 Umdrehungen laufen läßt, so kann der Gemischkanal um die Hälfte geschlossen werden, ohne daß man ein Abdrosseln der angesaugten Ladung bemerkt. Macht nämlich die Maschine nur 50 Umdrehungen, so ist die Durchflußgeschwindigkeit im Drosselquerschnitt nur halb so groß als normal, und es hat sich herausgestellt, daß eine Drosselung dann merkbar ist, wenn die Durchflußgeschwindigkeit 50 bis 60 m erreicht. Es muß also, wenn die Maschine mit 50 Umdrehungen laufen und bei den verschiedenen Belastungen auch sofort der Drosselquerschnitt wirksam beeinflußt werden soll, dieser von vornherein so verkleinert werden, daß auch bei 50 Umdrehungen und Vollbelastung etwa 60 m Durchflußgeschwindigkeit vorhanden ist. Dies wird mit dieser Steuerung dadurch erreicht, daß der Stein der Kulisse d^l nach rückwärts auf den Strich 50 geschoben wird, wodurch der Gemischschieber den Gemischquerschnitt auf die Hälfte abdeckt. Wenn nun der Regler zu spielen anfängt, und es schließt der Gemischschieber demzufolge weiter zu, so wird auch, wie gewünscht, sofort eine merkliche' Drosselung des Gemisches eintreten.

Die Kulisse d¹ kann in Wegfall kommen, wenn das Gemisch nicht abgedrosselt, sondern nach einer bestimmten Füllung der Zufluß abgesperrt werden soll, was in diesem Falle ebenfalls durch den Stein α^Λ beeinflußt wird.

Claims

Es hat sich als empfehlenswert herausgestellt, daß bei geringerer Umlaufszahl eine andere Regelungsart gewählt wird als bei hoher Umlaufszahl, was durch Verschieben der Steine a1 und a2 geschieht. Die Einstellung auf kleinere Umlaufszahl erfolgt gewöhnlich durch Entlasten der Reglerfeder entweder von Hand oder selbsttätig, und mit dieser Entlastung kann auch die Steinverstellung in der Kulisse d1 mechanisch geschehen. Die Einstellung des Steines in. der Kulisse d2 kann entsprechend dem Heizwert des jeweilig verwendeten Gases ebenfalls selbsttätig durch einen, entsprechenden Heizwertanzeiger erfolgen. ' Endlich können die Steine a1, a2 der Hauptkulisse α ebenfalls entsprechend dem jeweilig verwendeten Gase oder der Umlaufszahl selbsttätig verstellt werden. Pat en τ-An Sprüche:

1. Regelungs-Verfahren für Explosionsund Verbrennungskraftmaschinen, welche mit verschiedenen Gasen betrieben werden und mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen sollen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Regler beeinflußte Steuerorgane, welche die Eröffnungsquerschnitte der Gas-, Luft- und Gemischleitung bestimmen, der Beschaffenheit des Gases und der Umlaufszahl der Maschine entsprechend so eingestellt werden, daß entweder nur die Zusammensetzung oder nur die Menge oder die Zusammensetzung und zugleich die Menge des Gasluftgemisches geregelt werden.

2. Regelungs-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasluftschieber (e²) an eine Kulisse (d^%) derart angelenkt ist, daß durch Verstellen des Steines in der Kulisse (d²) der Gasluftschieber (e²) entsprechend dem verwendeten Gas eingestellt wird, wobei die Kulisse (d²) ihrerseits von einem Stein (a²) einer Hauptkulisse (a) entsprechend der Belastung und Regelungsart der Maschine bewegt wird.

3. Regelungs-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1,

. dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischschieber (e¹) an eine Kulisse fd^l) derart angelenkt ist, daß durch Verschieben des Steines in der Kulisse (d¹) 'der Durchlaßquerschnitt des Gemischrohres der Umlaufszahl der Maschine entsprechend geregelt wird, wobei die Kulisse (d^l) ihrerseits von einem Stein (a^l) der Hauptkulisse (a) entsprechend der Belastung und Regelungsart der Maschine bewegt wird.

4. Regelungs-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steine (a¹, a¹) der Hauptkulisse (a) zwangläufig miteinander verbunden sind.

5. Regelungs-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steine fa¹, a²) der Hauptkulisse (a) derart miteinander verbunden sind, daß die Steine in der Nähe des Drehpunktes größere Wege zurücklegen als am Ende der Kulisse.

6. Regelungs-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den beiden Seiten (a^l, a²) in der Hauptkulisse (a), welche Zusammensetzung und Menge des Gasluftgemisches beeinflussen, noch ein Stein (f) vorhanden ist, der den Zündungszeitpunkt der Zusammensetzung des Gemisches entsprechend einstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.