DE2549823C2 - Expansions-Brennkraftmaschine mit einer außerhalb der Zylinder liegenden Brennkammer - Google Patents
Expansions-Brennkraftmaschine mit einer außerhalb der Zylinder liegenden BrennkammerInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D23/00—Non-positive-displacement machines or engines with movement other than pure rotation, e.g. of endless-chain type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
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Description
60
Die Erfindung bezieht sich auf eine Expansions-Brennkraftmaschine
mit einer außerhalb der Zylinder liegenden Brennkammer, in die im Betrieb Kraftstoff
und komprimierte Luft eingeführt werden, wobei diese Luft als vorverdichtete Frischluft den einzelnen
Zylindern zugeleitet, in diesen weiter verdichtet und in die Brennkammer eingeleitet wird, und wobei die
heißen, hochgespannten Abgase nach der Verbrennung aus der Brennkammer taktweise den einzelnen Zylindern
der Brennkraftmaschine zugeführt werden, in diesen zumindest teilweise entspannt und durch
unverbrauchte Verbrennungsluft abgefordert werden. Eine derartige Expansions-Brennkraftmaschine zeigt
die FR-PS 657212. Bei dieser bekannten Maschine findet jedoch keine Kühlung der verdichteten Verbrennungsluft
vor ihrem Einströmen in die Zylinder statt. Der Druck der verbrannten hochgespannten Abgase
hat somit keinen Einfluß auf den Betrieb der Maschine. Durch die FR-PS 2110 089 ist eine Expansions-Brennkraftmaschine
mit einer außerhalb liegenden Verbrennungsvorrichtung bekannt geworden, mit der
die Verbrennungsbedingungen, insbesondere hinsichtlich einer Verminderung von Druckschwankungen,
verbessert werden sollen, nachdem es bekannt ist, daß
derartige Druckschwankungen einen nachteiligen Einfluß auf das Entstehen von Stickstoffverbindungen
haben. Eine Zwischenkühlung vor dem Einströmen der Verbrennungsgase in die Zylinder findet dabei nicht
statt, so daß erhebliche thermische Belastungen der Maschine entstehen.
Die GB-PS 985 045 betrifft einen aufgeladenen Dieselmotor mit zusätzlicher Dampferzeugung für
einen Schiffsantrieb. Zur Verbesserung der Gesamtwirtschaftlichkeit wird die Kühlung der zuvor aufgeladenen
Verbrennungsluft in der Weise geregelt, daß die Temperatur der Auspuffgase über einen weiten
Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine möglichst hochgehalten wird. Die Kühlung der aufgeladenen
Verbrennungsluft soll bei geringen Drehzahlen die Anfangstemperaturen vor der Kompression in den
einzelnen Zylindern derart beeinflussen, daß die Temperatur der Auspuffgase vor der Ladeturbine
möglichst hoch bleibt Bei Teillast-Betrieb soll ferner die Einlaßtemperatur durch entsprechende Steuerung der
Kühlleistung erhöht werden, um auch höhere Auspufftemperaturen und damit eine größere Dampfmenge in
einem zusätzlichen Dampfkessel zu erhalten. Zur Verwertung dieses erzeugten Dampfes ist ein weiteres
Aggregat, z. B. eine Kolbendampfmaschine oder eine Turbine erforderlich. Die Erfassung der Temperatur der
Abgase als Regelgröße schafft Probleme hinsichtlich der Genauigkeit der Steuerung und der Einfachheit der
Anlage. Außerdem muß ein Schutz gegen Überlast vorgesehen werden, was insbesondere bei der Erzielung
einer größtmöglichen Restwärme auch bei reduzierter Motorleistung von Bedeutung ist, um in der angestrebten
Weise bei Teillast durch Erhöhung der Dampferzeugung den relativen Wirkungsgrad der gesamten Anlage
auf einem günstigen Wert zu halten.
Die CH-PS 4 13 494 bezieht sich ebenfalls auf eine aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine, bei welcher der
Kompressionshub durch eine entsprechende Ventilsteuerung vermindert wird. Die Steuergröße bildet
dabei der erreichte Ladedruck. Ziel dieser Steuerung ist eine möglichst niedrige Kompressionstemperatur, die
jedoch zur Selbstzündung des Dieselkraftstoffs ausreichen soll, um bei einer niedrigen Verbrennungstemperatur
die gleiche Nutzenergie zu erhalten. Eine Veränderung des Kompressionsvolumens des Aufladers findet
dabei nicht statt
Die US-PS 29 18 787 bezieht sich auf einen Turbo-Hochdruckauflader,
der im allgemeinen bei sogenannten Saubermotoren angewendet wird. Die überschüssige
mechanische Leistung der Turbine soll dabei zumindest teilweise zum Antreiben eines Kühlventilators
ausgenutzt werden, wobei eine vollständige
Entspannung der Auspuffgase im Lader nicht eintritt Diese in den Auspuffgasen enthaltene Restenergie wird
vielmehr als Verlust akzeptiert Die Turbine wird unabhängig von den Drehzahlen der Brennkraftmaschine
angetrieben, wodurch ihre Leistung auch nicht von den jeweiligen Betriebsbedingungen der Krennkrafimaschine
beeinflußt wird.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, bei
einer Expansions-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs unter
Vermeidung der Nachteile der bekannten Maschinen den Wirkungsgrad erheblich zu verbessern und
gleichzeitig eine geringere Schadstoffemission zu erreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs
angeführten Maßnahmen.
Das pv-Diagramm einer erfindungsgemäßen Expansionsmaschine zeigt, daß die Expansionskennlinie
nahezu konstant bleibt und die Kompressionslinie sich unter Einfluß der Zwischenkühlung verschiebt, wobei
der Arbeitsdruck konstant gehalten wird. Durch die Einstellvorrichtung, die die Kühlung regelt, kann auch
die Füllperiode vergrößert werden. Die Leistungsregelung kann so gestaltet werden, daß die Füllung konstant
und die. Kühlung variabel ist Es kann aber auch die Füllung bei vorübergehender Überbelastung vergrößert
und bei niedrigerer Teillast verkleinert werden.
Bei variablem Aufladedruck kann gemäß der Erfindung das Ansaugen von frischer Luft durch die
Aufladevorrichtung derart eingestellt werden, daß bei voller Wärmefüllung der Expansionsmaschine die
Expansion in der Aufladevorrichtung gerade so weit abläuft, daß der Druck der Außenluft erzielt wird.
Dadurch wird bei einer bestimmten Belastung der Expansionsmaschine der Wirkungsgrad derselben durch
das vollständige Expandieren erhöht
Die mechanische Füllung kann in Kombination mit dem Kompressionsgrad, dem Aufladegrad und dem
Basisempansionsgrad der Maschine derart variiert werden, daß bei Vergrößerung der Füllung unter Einfluß
einer höheren als der normalen Temperatur der Verbrennungsgase der durchschnittliche Kolbendruck
zusätzlich vergrößert werden kann, ohne daß der Wirkungsgrad sinkt Indem man vorübergehend eine
höhere thermische Belastung als die nominal höchste thermische Belastung zuläßt, kann der durchschnittliche
Druck mit damit die Leistung der Expansionsmaschine bedeutend erhöht werden. Zum Beispiel kann bei einem
Voraufladegrad J, einem Kompressionsgrad 8 und einer Basistemperatur von 1273° K eine Erhöhung der
Temperatur bis 15000K zu einer Erhöhung des durchschnittlichen Druckes um 12 bis 18 at führen.
Die mechanische Füllung kann derart verkleinert werden, daß die Aufladevorrichtung soweit entlastet
wird, daß sie ohne Arbeitsüberschuß nur als Luftaustauscher dient der bei einem erwünschten Anfangsdruck
eine Spülung bewirkt. Dadurch kann bei geringer Kapazität die Aufladevorrichtung soweit wie möglich
entlastet mitlaufen. Durch eine günstige Bestimmung eo von Voraufladedruck, Voraufladetemperatur und Füllung
wird dadurch ein höherer Wirkungsgrad erzielt
Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Eine Ausführungsform der Expansionsmaschine gemaß der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es
zeigt
Fig.3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt einer
Ausführungsform der Einstellvorrichtung zur Regelung der Kühlmittelzufuhr;
Fig.4 schematisch in vergrößertem Maßstab eine
andere Ausfühningsform der Hinstellvorrichtung zur Regelung der Kühlmittelzufuhr und
Fig.5 ein pv-Diagramm einer besonderen Aufladungsregelung.
In Fig. 1 ist ein Expansionsmotor dargestellt, wobei
die Verbrennung des Brennstoffs in einer separaten Brennkammer erfolgt, die auf eine beliebige bekannte
Weise ausgebildet sein kann. Vorzugsweise wird aber eine Brennkammer benutzt, die durch eine Zwischenwand
in zwei Kammern unterteilt ist, wobei der einen Kammer Kompressionsluft unter Druck aus den
Zylindern 1 zugeführt wird und wobei in der Zwischenwand wenigstens ein Brenner derart vorgesehen
ist, daß die Luft aus der ersten Kammer, die als Puffer ausgebildet ist ausschließlich durch die Brennerkombination
hindurch in die zweite Kammer fließen kann, wodurch eine vollständige Verbrennung erfolgt
Die zweite Kammer ist mit den Zylindern der Expansionsmaschine verbunden, die auf bekannte
Weise mit den üblichen Ventilen versehen sind.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist wird Luft in die Zylinder
1 durch öffnungen 2 von einem als Puffer wirkenden Kanal 3 aus zugeführt nachdem sie in einer mit der
Motorwelle 5 gekuppelten Aufladevorrichtung 4, die frische Außenluft ansaugt und diese komprimiert auf
einen verhältnismäßig hohen Fülldruck gebracht ist Diese Aufladevorrichtung 4 wird durch die Abgase
angetrieben, die durch Auslaßrohre 6 und einen Sammelkanal 7 zur Aufladevorrichtung 4 strömen. Der
Sammelkanal 7 ist so lang, daß die Aufladevorrichtung 4 frei angeordnet werden und mit der Motorwelle 5
gekuppelt werden kann.
Der Sammelkanal 7 hat ein derart großes Volumen, daß kaum Strömungsverluste entstehen und dadurch die
Aufladevorrichtung 4 nicht stoßweise, sondern weitgehend gleichmäßig angetrieben wird. Das Volumen des
Sammelkanals 7 wird jedoch so klein wie zulässig gewählt
In der ebenfalls als Puffer wirkenden, mit der Aufladevorrichtung 4 verbundenen Zuleitung 3 befindet
sich eine Kühlvorrichtung 8, die die Fülluft nominal unter Gleichdruck kühlt.
Die Regelung der Leistung der Expansionsmaschine erfolgt durch Regelung der Brennstoffzufuhr zu einem
Brenner der Kammer 9, die außerhalb der Expansionsmaschine angeordnet ist.
Jeder Zylinder 1 ist durch eine Leitung 10, von denen nur eine dargestellt ist mit der Kammer 9 verbunden.
Durch diese Leitungen 10 strömt die aus dem Zylinder 1 verdrängte und dabei erwärmte Kompressionsluft in die
Brennkammer 9, in der sie sich bei dem nahezu konstanten, in der Brennkammer 9 herrschenden Druck
durch die Wärmezufuhr aus dem Brennstoff erwärmt und ausdehnt so daß ein größeres Volumen als Füllung
an die Expansionsmaschine abgegeben werden kann als an Kompressionsvolumen aus den Zylindern verdrängt
ist.
Jeder Zylinder 1 ist auch durch eine Leitung 11, von denen ebenfalls nur eine dargestellt ist, mit der
Brennkammer 9 verbunden. Durch diese Leitungen 11 strömen die in der Brennkammer 9 gebildeten
Verbrennungsgase über gesteuerte Ventile 11a in die Zylinder 1. Diese Ventile 11a liefern eine bestimmte
Füllung (die sog. mechanische Füllung) in jeden Zylinder 1. Die Steuerung dieser Ventile erfolgt bei der
dargestellten Ausführung durch Nocken 12, die auf einer von der Maschinenwelle angetriebenen Nockenwelle 13
angebracht sind.
Das Anlassen der Expansionsmaschine kann durch zusammengepreßte Luft aus einem Vorratsbehälter
oder durch einen Anlaßmotor erfolgen. Im letzten Falle wird Außenluft angesaugt, komprimiert und in die
Brennkammer 9 gefördert. Sobald es einige Strömung gibt, wird die Brennstoffzufuhr an der Brennkammer 9
geöffnet und der Brennstoff entzündet. Nach einigen Hüben wird der erwünschte Druck in der Expansionsmaschine
erreicht
Während des Anlassens bleibt die Kühlvorrichtung 8 ausgeschaltet bis der Druck in der Brennkammer 9 die
erwünschte, eingestellte Höhe erreicht hat. Von dem Augenblick ab, in dem die Kompressionslinie die
Füllinie / passiert, wird unter Einfluß der Steigung des
Druckes (siehe die Kreisläufe a, a', a"... in Fig.2)
Anlaßvermögen geliefert Inzwischen steigt auch der Aufladedruck, so daß der Kreislauf der Expansionsmaschine
bei höherem Druck anfängt, wie bei b, b', b"... dargestellt ist Wenn die Fläche des Diagramms
genügend groß ist arbeitet die Maschine. Die Leistung wird bei geringer Belastung gemäß dem Kreislauf c, c',
c"... in F i g. 2 geregelt
Sobald der als maximal bestimmte Druck erreicht ist tritt die Kühlvorrichtung 8 in Wirkung, wodurch
abhängig von der erwünschten Leistung, allmählich mit der Abnahme der Temperatur auch der Aufladedruck
abnimmt bis bei Maximalleistung die Temperatur der Aufladeluft auf dem bestimmten Minimum gekommen
ist Die Leistungsregelung, die durch Regelung der Brennstoffzufuhr zu der Brennkammer 9 erfolgt äußert
sich bis zu diesem Punkt in dem Diagramm durch Versetzung der Kompressionslinie nach der K-Achse
hin gemäß den Linien d, d', d"...
In F i g. 2 ist mit der Klammer e die Maximalfüllung im Diagramm eines Dieselmotors angegeben, während
die Klammer /die Maximalfüllung der Expansionsmaschine gemäß der Erfindung angibt Das Zylindervolumen
ist mit der Linie o-g, das Volumen der Aufladevorrichtung mit der Linie o-h und die Maximalkühlung
mit der Linie g-k angedeutet
Das Abnehmen des Aufladedruckes durch Kühlung der Luft in der Kühlvorrichtung 8 erfolgt entsprechend
der Vergrößerung der Leistung. Dies kann z. B. mittels
der in F i g. 3 dargestellten Einstellvorrichtung 16,23 auf mechanische Weise oder mittels der in Fig.4
dargestellten Einstellvorrichtung elektrisch erfolgen.
Wie aus Fig.3 ersichtlich ist besteht die darin
gezeigte Einstellvorrichtung zur Regelung des der Kühlvorrichtung 8 zugeführten Kühlmediums aus einem
Gehäuse 16, das über eine Leitung 17 mit dem Innern der Brennkammer 9 verbunden ist In einem zylindrischen
Vorsprung dieses Gehäuses 16 ist ein Plunger 15 abdichtend verschiebbar angebracht, der an seinen
Enden mit Anschlägen 15' und 15" versehen ist Der Plunger 15 weist eine mit einer vorgespannten Feder 14
belastete Plungerstange 20 auf, die durch die Öffnung eines Federtellers 18 geführt ist, auf dem das freie Ende
der Feder 14 ruht Der Federteller 18 ist in einem festen Teil 19 der Expansionsmaschine vorgesehen. Das aus
der öffnung des Federtellers 18 ragende Ende der Plungerstange 20 ist durch eine um einen stationären
Drehpunkt drehbare Stange 21 mit einem in der nach der Kühlvorrichtung 8 hin verlaufenden Zufuhrleitung
22 angebrachten Einstellvorrichtung 23 verbunden. Die Feder 14 weist eine derartige Vorspannung auf, daß sie
auf den Plunger 15 einen ebensogroßen Druck ausübt wie der Druck in der Verbindungskammer und der
Leitung 17, der dem Maximalarbeinsdruck gleich ist. Solange dieser Druck nicht erreicht ist, drückt die Feder
14 den Plunger 15 so weit nach oben, daß der Anschlag 15' an dem Gehäuse 16 anliegt. Wenn der Druck im
Gehäuse 16 höher wird, bewegt sich der Plunger 15 nach ίο unten und drückt die Feder 14 ein. Der Hub des Plungers
14 wird durch den Anschlag 15" desselben begrenzt der dann gegen die Innenseite des Gehäuses 16 zu liegen
kommt. Durch das Eindrücken der Feder 14 entsteht eine Spannungsänderung, die aber so klein wie möglich
gehalten wird.
Wenn der Druck in der Brennkammer 9 höher wird, drückt der sich nach unten bewegende Plunger i5 die
Stange 21 ebenfalls nach unten, wodurch die Einstellvorrichtung 23 gedreht wird, so daß Kühlmedium, z. B. Luft
durch die Zufuhrleitung 22 nach der Kühlvorrichtung 3 hin fließen kann, um die von der Aufladevorrichtung 4
kommende Fülluft zu kühlen. Wenn der Druck in der Brennkammer 9 sinkt, bewegt sich der Plunger 15 in
dem Gehäuse 16 nach oben, wodurch die Kühlung ausgeschaltet wird, wenn sich der Anschlag 15' gegen
die Außenseite des Gehäuses 16 anlegt
Eine genauere Steuerung des Druckes in der Brennkammer 9 kann mit der in Fig.4 gezeigten
elektrischen Steuerung erzielt werden. Ein Manometer 24 ist mit im Stromkreis eines Servomotors 25
angebrachten Kontakten 26 und 27 versehen, die in einigem Abstand beiderseits eines Kontaktes 28 am
Manometerzeiger angebracht sind. Der Abstand zwischen den Kontakten 26 und 27 einerseits und dem
Kontakt 28 andererseits verhindert, daß auf zu kleine Druckschwankungen infolge der Pufferwirkung in der
Brennerkammer 9 reagiert wird.
Wenn der Druck in der Brennkammer 9 beim Anlassen der Expansionsmaschine oder bei geringer
Leistung derselben sein vorgeschriebenes Maximum noch nicht erreicht hat, bleibt die Kühlvorrichtung 8
außer Betrieb. Der Kontakt 28 des Manometerzeigers passiert den diesbezüglichen Kontakt 26 und kommt mit
einem nicht in den Stromkreis des Servomotors 25 geschalteten Kontakt 29 in Berührung;. Wenn der Druck
in der Brennkammer 9 zu hoch wird, kommt der Kontakt 28 des Manometerzeigers mit dem Kontakt 27
in Berührung, wodurch die Kühlvorrichtung 8 in Wirkung tritt Bleibt der Druck hoch, dann passiert der
Kontakt 28 den Kontakt 27 und kommt mit dem nicht im Stromkreis des Servomotors geschalteten Kontakt 30 in
Berührung, wobei die Kühlvorrichtung 8 vollständig eingeschaltet ist
Statt der beschriebenen mechanischen Einstellvorrichtung
können auch andere mechanische Einstellvorrichtungen angewandt werden. Auch kann man statt
eines Manometers eine andere elektrische Regelvorrichtung anwenden.
Von dem Augenblick ab, in dem die Kühlvorrichtung 8 vollständig eingeschaltet ist, also wenn der Anschlag
15' an der Außenseite des Gehäuses 16 liegt, oder wenn der Kontakt 28 den Kontakt 27 passiert, wird bei
zusätzlicher Brennstoffzufuhr die Temperatur und der Druck der Brennkammer 9 zunehmen, wodurch die
Expansionsmaschine eine zusätzliche Leistung liefern wird. Diese zusätzliche Leistung kann als vorübergehende
Vergrößerung der normalen Maximalleistung der Expansionsmaschine dienen. Durch das Einbauen eines
Thermostaten in die Brennkammer 9, der verhindert, daß mehr Brennstoff der Brennkammer 9 zugeführt
werden kann als zum Erreichen der normalerweise beabsichtigten Maximalleisturig der Expansionsmaschine,
wofür diese entworfen ist, kann die Erhöhung der Temperatur und des Druckes in der Brennkammer 9
verhindert werden.
Eine andere Möglichkeit, die Expansionsmaschine derart auszubilden, daß diese zeitweilig überbelastet
werden kann, besteht darin, daß für eine vorübergehen- ι ο de Vergrößerung der mechanischen Füllung der
Zylinder der Expansionsmaschine Sorge getragen wird. In dem Diagramm von F i g. 2 wird die Füllinie / dann
vorübergehend nach rechts versetzt, von der V-Achse weiter entfernt. Dies kann z. B. durch eine gleiche
Regelung erfolgen, wie in F i g. 4 gezeigt ist, die von dem Arbeitsdruck in der Brennkammer abgeleitet ist, indem
man den Kontakt 29 neben dem Kontakt 26 mit dem Servomotor 25 verbindet. Nach einer kleinen Druckerhöhung
kommt der Kontakt 28 des Manometers mit diesem Kontakt 29 in Berührung, wodurch der neue
Regelkreis eingeschaltet wird, der abhängig von der Steigung des Druckes in der Brennkammer 9 die
mechanische Füllung vergrößert, z. B. durch Regelung der Nockenachse 13, die dazu derart einstellbar sein
muß, daß eine längere Füllzeit erreicht wird.
Auf entsprechende Weise kann in F i g. 4 neben dem Kontakt 27 ein mit dem Servomotor 25 verbundener
Kontakt 30 angeordnet sein, um die Füllzeit des Zylinders über die einstellbaren Nocken 12 kleiner zu
machen, wenn der Druck in der Brennkammer 9 niedriger ist als der Maximaldruck, für den die
Expansionsmaschine entworfen ist. Bei geringer Leistung ist dies ein Mittel, um den Druck auf einem
bestimmten Niveau aufrechtzuerhalten, so daß die Expansionsmaschine keinen hohen Wirkungsgrad hat.
Die Regelung der Vergrößerung der mechanischen Füllung hat nur Sinn bei Maximalkühlung der
Aufladeluft, da sonst die Arbeitstemperatur zu hoch wird und hat ferner auch nur Sinn bei zusätzlicher
Belastung des Motors, da bei normaler Belastung der Arbeitsdruck und damit der Wirkungsgrad zu niedrig
wird. Diese Regelung muß also in dem Punkt einsetzen, in dem die Kühlung vollständig eingeschaltet ist. Wenn
dennoch zusätzlicher Brennstoff zugeführt wird, hat der Arbeitsdruck die Neigung zu steigen. Anschließend an
den Mechanismus, der die Kühlung regelt, kann ein Mechanismus gesetzt werden, der bei weiterer Neigung
zu Druckerhöhung in Wirkung tritt und die mechanische Füllung vergrößert oder wieder verkleinert und auf die
ursprüngliche Lage zurückbringt, ehe die Kühlung vermindert wird.
Die Regelung der Verkleinerung der mechanischen Füllung kann an eine Vorrichtung gemäß Fig.4 zur
Regelung der Aufladungskühlung anschließen, wie auch diejenige für die Vergrößerung der Füllung, die in
Wirkung tritt, wenn der Arbeitsdruck zu sinken beginnt, nachdem die Kühlung bereits vollständig ausgeschaltet
ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Expansions-Brennkraftmaschine mit einer außerhalb der Zylinder liegenden Brennkammer, in
die im Betrieb Kraftstoff und komprimierte Luft eingeführt werden, wobei diese Luft als vorverdichtete
Frischluft den einzelnen Zylindern zugeleitet, in diesen weiter verdichtet und in die Brennkammer
eingeleitet wird, und wobei die heißen, hochgespannten Abgase nach der Verbrennung aus der
Brennkammer taktweise den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt werden, in diesen
zumindest teilweise entspannt und durch unverbrauchte Verbrennungsluft abgefördert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (3) der Frischluft zwischen einer Aufladevorrichtung
(4) und den einzelnen Zylindern (1) eine in ihrer Leistung variable Kühlvorrichtung (8)
eingeschaltet ist, und daß in Verbindung mit der Brennkammer (9) ein auf Druck- oder Temperaturänderungen
der Verbrennungsgase am Austritt der Brennkammer (9) reagierendes Element (16, 24)
vorgesehen ist, das auf eine in der Zufuhrleitung des
Kühlmittels angeordnete Einstellvorrichtung (23) zur Beeinflussung der Kühlmittelmenge derart
einwirkt, daß der Druck bzw. die Temperatur der Verbrennungsgase innerhalb des normalen Leistungsgebietes
im wesentlichen konstant gehalten werden.
2. Expansionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung für das
der Kühlvorrichtung (8) zugeführte Kühlmedium aus einem Gehäuse (16) besteht, das über eine Leitung
(17) mit der Brennkammer (9) verbunden ist, wobei
in einer öffnung dieses Gehäuses (16) ein an beiden 3s
Enden mit einem Anschlag oder Kragen (15', 15") versehener, federbelasteter Plungerkolben (15) angeordnet
ist, der eine Einstellvorrichtung (23) betätigt (F ig. 3).
3. Expansionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung zur
Regelung des der Kühlvorrichtung (8) zugeführten KUhlmediums aus einem mit der Brennkammer (9)
verbundenen Manometer (24) besteht, das mit zwei Kontakten (26, 27) zusammenwirkt, die je in einem
mit einem Servomotor (25) verbundenen Stromkreis angeordnet sind, wobei der Servomotor (25) die
Einstellvorrichtung betätigt (Fig. 4).
4. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Brennkammer (9) ein Thermostat angeordnet ist, der die Brennstoffzufuhr derart beeinflußt, daß der
Brennkammer (9) nur soviel Brennstoff zugeführt wird, als der Menge Brennstoff entspricht, mit der
die Maximalkapazität, für welche die Expansionsmaschine entworfen ist, erreicht werden kann.
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