DE3939471C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pulsierendes Verbrennungssystem (d. h. ein mit pulsierender Verbrennung arbeitendes System) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Normalerweise umfaßt ein pulsierendes Verbrennungs­ system mit einer pulsierenden Verbrennungseinheit neben einer Brennkammer der pulsierenden Verbrennungseinheit zum intermittierenden oder pulsierenden Verbrennen eines Gasgemisches, d.h. eines Luft-Brennstoffgemisches, ein mit einer Abgas(auslaß)öffnung der Brennkammer ver­ bundenes Abgasrohr zum Abführen des Abgases, ein in einer Luftleitung für die Luftzuspeisung zur Brenn­ kammer vorgesehenes aerodynamisches Ventil bzw. Strö­ mungsventil, dessen Vorwärtsstromwirkungsgrad bzw. -koeffizient größer ist als sein Rückstromwirkungsgrad bzw. -koeffizient, eine dem aerodynamischen Ventil vor­ geschaltete Luftansaugkammer für Geräuschminderung, ein Brennstoffspeiseventil zum Begrenzen der in die Brennkammer strömenden Brennstoffmenge, ein Zündelement zum Zünden des in die Brennkammer eingespeisten Gasge­ misches beim Anfahren, eine dem Abgasrohr nachgeschal­ tete Abgaskammer und ein der Luftansaugkammer vorge­ schaltetes Luftförder-Gebläse einer kleinen Kapazität oder Förderleistung.

Beim beschriebenen Verbrennungssystem wird Luft durch das Luftförder-Gebläse zur Vermischung mit dem Brenn­ stoff in die Brennkammer eingespeist. Das Gasgemisch verbrennt explosionsartig, wenn es durch das Zündele­ ment gezündet wird. Infolgedessen steigt der Druck in der Brennkammer an, und das Verbrennungsgas wird mit hoher Geschwindigkeit über die Abgasöffnung der Brenn­ kammer ausgetrieben. Als Folge dieser Gasaustreibung entsteht in der Brennkammer ein negativer Druck bzw. Unterdruck, durch den Luft und Brennstoff selbsttätig angesaugt werden. Wenn Luft und Brennstoff jeweils in vorbestimmter Menge in die Brennkammer einströmen und dabei miteinander vermischt werden, wird das entstehen­ de Gemisch durch die in der Brennkammer noch vorhandene Flamme gezündet, wobei wiederum die explosionsartige Verbrennung stattfindet. Beim pulsierenden Verbrennungs­ system kann daher normalerweise das Luftförder-Gebläse während der normalen Verbrennung abgestellt werden, was einen der Vorteile dieses Systems darstellt.

In neuerer Zeit erwies es sich jedoch als wünschenswert das beschriebene pulsierende Verbrennungssystem mit pulsierender Verbrennungseinheit in verschiedene Ge­ räte, wie Haushalts-Warmwasserversorgungsanlagen, ein­ zubeziehen. Um diesem Bedarf zu entsprechen, wird ein pulsierendes Verbrennungssystem benötigt, bei dem die Verbrennungsleistung in einem beträchtlichen Bereich variierbar ist. Die Variationsbreite der Leistung des pulsierenden Verbrennungssystems kann jedoch nicht frei geregelt (oder gesteuert) werden, weil es mit Selbstan­ saugung von Luft arbeitet. Wenn nämlich die (der) Ver­ brennungsmenge oder -grad vergrößert oder verkleinert wird, ergibt sich ein Luftmangel oder -überschuß; die (der) Verbrennungsmenge oder -grad kann daher nur in einem äußerst schmalen Bereich variiert werden.

Das bei einem solchen pulsierenden Verbrennungssystem verwendete aerodynamische Ventil bzw. Strömungsventil vermag einen Rückstrom nicht vollständig zu verhindern. Demzufolge strömt ein Teil des Verbrennungsgases in die Luftansaugkammer zurück, und das rückgeströmte Ver­ brennungsgas wird erneut in die Brennkammer angesaugt. Folglich wird es schwierig, die für die Verbrennung nötige Luft mit Selbstansaugung einzuführen, so daß häufig eine stabilisierte pulsierende Verbrennung nicht erzielbar ist. Außerdem entspricht die Temperatur des in die Brennkammer einströmenden Gasgemisches aus Luft und Brennstoff zu Betriebsbeginn (beim Anfahren) der Atmosphärentemperatur; sobald jedoch das Gasgemisch gezündet wird, steigt seine Temperatur schnell an. Die Temperatur des Gases innerhalb der Brennkammer vor und nach dem Zünden zum Anfahrzeitpunkt erhöht sich von einer Temperatur T₁ (=293K) auf eine Temperatur T₂ (=1573K). Wenn somit das vor dem Anfahren in die Brennkammer einströmende Gasvolumen zu V₁ vorausgesetzt wird, bestimmt sich das Volumen V₂ bei der Temperatur T₂ nach folgender Gleichung:

V₂/V₁ = T₁/T₂

Das Volumenverhältnis V₂/V₁ vor und nach dem Zünden beim Anfahren (bei Betriebsbeginn) beträgt etwa 5,7. Da der Durchmesser des Abgasrohres konstant ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit v des in das Abgasrohr einströmenden Verbrennungsgases der Volumenzunahme ΔV proportional (v∞ ΔV). Der Druckverlust oder -abfall ΔP in der Brennkammer zu diesem Zeitpunkt ist dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit v des Verbrennungs­ gases proportional (ΔP ∞v²). Wenn sich mithin die Temperatur (in) der Brennkammer vor und nach dem Zünden beim Anfahren von 20°C (293K) auf 1300°C (1573K) än­ dert, beträgt der Druckverlust etwa das 29fache des­ jenigen vor dem Zünden.

Der Druckverlust ist insbesondere dann groß, wenn das aerodynamische Ventil bzw. Strömungsventil oder das (im) Abgasrohr vorgesehen ist; der Druckverlust nimmt also insgesamt zu. Als der pulsierenden Verbrennungsein­ heit zuzuspeisender Brennstoff wird normalerweise Erd­ gas verwendet. Als Beispiel für den Fall der Verwendung von Methangas kann gesagt werden, daß eine gute (ein­ wandfreie) Verbrennung erzielt wird, wenn seine Konzen­ tration im Gasgemisch 5-15% beträgt. Wenn sich jedoch der Druckverlust nach dem Zünden vergrößert, kann Luft in der für die Verbrennung nötigen Menge nicht zur Ver­ fügung gestellt werden, so daß die Brennstoffkonzentra­ tion im Gasgemisch auf über 15% ansteigt; dies führt zu dem Problem, daß das Gasgemisch nicht mehr einwand­ frei bzw. sauber gezündet bzw. verbrannt werden kann.

In neuerer Zeit ist zur Bekämpfung des Problems der Ge­ räuschentwicklung ein pulsierendes Verbrennungssystem mit zwei parallelgeschalteten Verbrennungseinheiten entwickelt worden. Bei diesem System können Gasansaugung, explosionsartige Verbrennung und Gasaus­ stoß in der ersten pulsierenden Verbrennungseinheit mit einer Phasenverschiebung von 180° zu den entspre­ chenden Vorgängen in der zweiten pulsierenden Ver­ brennungseinheit stattfinden. Dieses Verbrennungssystem ist jedoch mit einem ähnlichen Problem wie das vorher beschriebene pulsierende Verbrennungssystem unter Ver­ wendung einer einzigen pulsierenden Verbrennungsein­ heit behaftet.

Aus der US-PS 40 80 149 ist ein gattungsgemäßes pulsierendes Verbrennungssystem bekannt, bei dem die Verbrennungsleistung durch Änderung der Brennstoffzufuhr lediglich innerhalb eines engen Bereichs variiert werden kann. Da die Luftzufuhr auch bei einer geänderten Brennstoffzufuhr praktisch konstant bleibt, ändert sich bei geänderter Brennstoffzufuhr das Brennstoff-Luft-Verhältnis. Für dieses Brennstoff-Luft- Verhältnis existiert ein relativ enger Bereich, indem das Verbrennungssystem bei minimalem Schadstoffausstoß mit einem bestmöglichen Wirkungsgrad arbeitet. Wird nun dieser Bereich dadurch verlassen, daß die Brennstoffzufuhr zur Anpassung an einen geänderten Bedarf der Verbrennungsleistung bei praktisch konstanter Luftzufuhr geändert wird, so nimmt die Schadstoffkonzentration bei sinkendem Wirkungsgrad zu.

Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes pulsierendes Verbrennungssystem so zu verbessern, daß die Verbrennungsleistung über einen erweiterten Bereich verändert werden kann, ohne daß der Schadstoffausstoß in unzulässiger Weise ansteigt und der Wirkungsgrad dementsprechend absinkt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderan­ sicht eines pulsierenden Verbrennungssystems mit einer einzigen pulsierenden Verbrennungs­ einheit gemäß einer Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 1 gehaltene Seitenansicht des Ver­ brennungssystems,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des pulsierenden Verbrennungssystems nach Fig. 1 zum Zündzeitpunkt,

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Änderung der Drehfrequenz eines Luftfördergebläses zum Zünd­ zeitpunkt im Verbrennungssystem nach Fig. 1,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Druck in der Brennkammer und dem Druck stromauf eines aerodynamischen Ventils bzw. Strömungsventils,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Verhältnis der Ist-Brennstoffein­ speisemenge zur Standard-Brennstoffeinspeise­ menge und dem Druck (P_u) stromauf des Strö­ mungsventils,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der (CO/CO₂)-Kenn­ linie bezüglich des Verhältnisses zwischen der Standard-Brennstoffeinspeisemenge und der Ist-Brennstoffeinspeisemenge beim pulsierenden Verbrennungssystem nach Fig. 1,

Fig. 8 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderan­ sicht eines zwei pulsierende Verbrennungsein­ heiten verwendenden pulsierenden Verbrennungs­ systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine teilweise im Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 8 gehaltene Seitenansicht des Ver­ brennungssystems,

Fig. 10 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderan­ sicht eines zwei pulsierende Verbrennungsein­ heiten verwendenden pulsierenden Verbrennungs­ systems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine graphische Darstellung einer Änderung im Öffnungsgrad eines Luftförder-Gebläses zum Zeitpunkt des Zündens des Verbrennungssystems nach Fig. 10,

Fig. 12 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderan­ sicht eines zwei pulsierende Verbrennungsein­ heiten verwendenden pulsierenden Verbrennungs­ systems gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 13A und 13B jeweils teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansichten von eine einzige pulsierende Verbrennungseinheit bzw. zwei derartige Ver­ brennungseinheiten verwendenden pulsierenden Verbrennungssystemen gemäß einer fünften Aus­ führungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen ein pulsierendes Verbrennungssystem 1 mit einer einzigen pulsierenden Verbrennungseinheit 10. Das Verbrennungssystem 1 umfaßt eine zylindrische Luftansaugkammer 12, eine Abgaskammer 14 und die zwischen die beiden Kammern 12 und 14 einge­ schaltete Verbrennungseinheit 10. Letztere weist eine Brennkammer 16 und ein Brennstoffspeisesystem 18 für die Lieferung eines Brenngases zur Brennkammer 16 auf.

Die Brennkammer 16 besitzt eine zylindrische Form, und ihr eines Ende ist durch einen geschlossenen Boden 20 verschlossen, während an ihrem anderen Ende eine Ab­ gasöffnung 22 vorgesehen ist. Letztere ist über ein Abgasrohr 24 mit der Abgaskammer 14 ver­ bunden.

Gemäß Fig. 2 ist in der Umfangswand der Brennkammer 16 in der Nähe des geschlossenen Bodens 20 eine Luftansaug­ öffnung bzw. ein Lufteinlaß 26 vorgesehen. Eine gemäß Fig. 2 in der Brennkammer 16 angeordnete Zündeinheit 28 mit einem Entladungsstreckenabschnitt ist in die Um­ fangswand der Brennkammer 16 in der Nähe des Luftein­ lasses 26 eingebaut. Ein Flammensensor 30 zum Feststellen, ob das Gasgemisch in der Brennkammer 16 verbrannt wird oder nicht, ist in Gegenüberstellung zur Zündeinheit 28 in die Umfangswand der Brennkammer 16 eingebaut.

Das eine Ende eines Luftansaugrohrs 32 ist mit dem Luft­ einlaß 26 verbunden, während sein anderes Ende an die Luftansaugkammer 12 angeschlossen ist. Das Luftansaug­ rohr 32 ist mit der Brennkammer 16 so verbunden, daß seine Achse unter einem rechten Winkel zur Achse der Brennkammer 16 verläuft, die letztere Achse aber nicht schneidet.

Ein aerodynamisches Ventil bzw. Strömungsventil 34, dessen Vorwärtsstromwirkungsgrad größer ist als sein Rückstromwirkungsgrad, ist auf halber Länge des Luftan­ saugrohrs 32 in dieses eingesetzt. Das Strömungsventil 34 besitzt die Form einer Düse, deren Öffnungsfläche von der Luftansaugkammer 12 zur Brennkammer 16 hin all­ mählich abnimmt. Dies bedeutet, daß das Strömungsventil 34 so ausgelegt ist, daß es einen kleinen Strömungs­ widerstand für eine Strömung von der Luftansaugkammer 12 zur Brennkammer 16 und einen großen Strömungswider­ stand für eine Strömung in Gegenrichtung aufweist.

Eine nicht dargestellte Brennstoffeinlaßöffnung ist in einem Bereich zwischen einem Abschnitt, in welchem das Strömungsventil 34 angeordnet ist, und einer An­ schlußstelle an den Lufteinlaß 26 vorgesehen. An die Brennstoffeinlaßöffnung ist das eine Ende eines Brennstoff-Speiserohrs 36 angeschlossen, das mit einem nicht dargestellten Brenngasvorrat über ein Brennstoff- Speiseventil 38 in Form eines elektromagnetischen Ven­ tils (vgl. Fig. 1) verbunden ist. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise ein von Hand regelbares Brennstoff­ regelventil 40 zwischen dem Brennstoff-Speiseventil 38 und der Brenngasversorgung vorgesehen, um die Verbren­ nungsleistung der pulsierenden Verbrennungseinheit 10 zu regeln.

Gemäß Fig. 2 ist am einen axialen Ende des Luftansaug­ rohrs 12 ein Lufteinlaß 42 ausgebildet, an den ein Luft­ speise- oder -fördergebläse 44 zum Einspeisen von Luft in die Brennkammer 12 angeschlossen ist.

Die Zündeinheit 28, das Brennstoff-Speiseventil 38 und das Luftfördergebläse 44 werden durch eine Verbrennungs­ regeleinheit 46 in der noch zu beschreibenden Beziehung nach Maßgabe des Meßergebnisses des Flammensensors 30 und eines Öffnungsgrads des Brennstoffregelventils 40 angesteuert.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des vorstehend be­ schriebenen pulsierenden Verbrennungssystems zum Zünd­ zeitpunkt anhand des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 3 und der graphischen Darstellung der Drehfrequenz des Luft­ förder-Gebläses gemäß Fig. 4 beschrieben.

Wenn zu einem Zeitpunkt T₀ gemäß Fig. 4 ein Betriebs­ start- bzw. Anfahrbefehl S1 geliefert wird, gibt die Verbrennungsregeleinheit 46 einen Ansteuerbefehl S2 zum Luftförder-Gebläse 44 aus, um dieses mit niedriger Drehzahl in Drehung zu versetzen (Schritt ST1). Das Gebläse 44 fördert dabei Luft durch die Luftansaug­ kammer 12, das Luftansaugrohr 32, das Strömungsventil 34, den Lufteinlaß 26 und die Brennkammer 16. Durch diesen Luftstrom wird das in der Brennkammer 16 zurück­ gebliebene Gas ausgespült.

Zu einem Zeitpunkt T₁ nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne t₁ ab dem Zeitpunkt T₀ liefert die Verbren­ nungsregeleinheit 46 einen Anfahrbefehl S3 zur Zündein­ heit 28, um deren Betrieb oder Betätigung einzuleiten (Schritt ST2). Zu einem Zeitpunkt T₂ nach einer Zeit­ spanne t₂ ab dem Zeitpunkt T₁ liefert sodann die Ver­ brennungsregeleinheit 46 einen Öffnungsbefehl S4 für das Brennstoff-Speiseventil 38 zum Öffnen desselben (Schritt ST3). Wenn das Speiseventil 38 zum Öffnen an­ gesteuert ist, wird gasförmiger Brennstoff über das Speiserohr 36 und den Brennstoff-Einlaß in die Brenn­ kammer 16 eingeführt. Letztere wird dabei mit dem Gas­ gemisch aus gasförmigem Brennstoff und Luft gefüllt. Die bereits betriebsbereite Zündeinheit 28 zündet sodann das Gasgemisch, so daß die pulsierende Verbrennung in der Brennkammer 16 eingeleitet wird.

Zu diesem Zeitpunkt detektiert die Verbrennungsregel­ einheit 46 mittels eines Detektions- bzw. Meßsignals S5 vom Flammensensor 30, ob das Gasgemisch in der Brenn­ kammer 16 verbrannt wird (gezündet ist) oder nicht (Schritt ST4). Im negativen Fall bestimmt die Verbren­ nungsregeleinheit 46, ob eine Zeit von 10 s ab dem Zeitpunkt des Öffnens des Speiseventils 38, d.h. ab dem Zeitpunkt T₂ verstrichen ist oder nicht (Schritt ST5). Wenn die Zeitspanne von 10 s nicht verstrichen ist, kehrt das Programm zum Schritt ST4 zurück, in welchem wiederum festgestellt wird, ob das Gasgemisch in der Brennkammer 16 verbrannt bzw. gezündet ist oder nicht. Im negativen Fall wird diese Detektion bzw. Bestimmung fortgesetzt, bis 10 s ab dem Zeitpunkt T₂ verstrichen sind. Falls das Gasgemisch innerhalb der Brennkammer 16 auch nach Ablauf von 10 s ab dem Zeitpunkt T₂, zu dem das Speiseventil 38 geöffnet wurde, nicht verbrannt oder gezündet ist, erfolgt eine Rückkehr zum Schritt ST2, um wiederum einen Anfahrbefehl S3 für die Zündeinheit 28 zu liefern und diese für eine vorbestimmte Zeit­ spanne zu betätigen. Die Schritte ST2-ST5 werden wie­ derholt, bis das Gasgemisch in der Brennkammer 16 brennt.

Wenn die Verbrennungsregeleinheit 46 anhand eines Meß­ signals S5 vom Flammensensor 30 die Verbrennung (bzw. Zündung) des Gasgemisches in der Brennkammer 16 fest­ stellt, liefert sie zum Zeitpunkt T₃ einen Ansteuerbe­ fehl S2 für das Luftförder-Gebläse 44, um dieses mit hoher Drehzahl rotieren zu lassen (Schritt ST6). Das Gebläse 44 liefert daraufhin über das Speiserohr 32, das Strömungsventil 34 und den Einlaß 26 eine große Luftmenge in die Brennkammer 16. Dadurch wird die Brenn­ kammer 16 mit einer größeren Luftmenge als zum Zeit­ punkt der Zündung, d.h. vor Beginn der Verbrennung, beschickt, so daß ein Übergang auf eine stabilisierte pulsierende Verbrennung erfolgt (Schritt ST7). Beim Übergang auf die stabilisierte pulsierende Verbrennung, d.h. zum Zeitpunkt T₄, liefert die Verbrennungsregel­ einheit 46 einen Ansteuerbefehl S2 zum Luftförder-Ge­ bläse 44, um dieses abzuschalten (Schritt ST8).

Die Temperatur innerhalb der Brennkammer 16 ist dabei niedrig, bis das Gasgemisch in der Brennkammer 16 ge­ zündet wird. Da hierbei der Druckverlust (oder -abfall) in der Brennkammer 16 niedrig ist, wird das Gebläse 44 mit niedriger Drehzahl in Drehung versetzt, um eine kleine Luftmenge in die Brennkammer 16 zu fördern. Nach dem Zünden des Gasgemisches (in der Brennkammer 16) steigt die Temperatur in der Brennkammer 16 schnell an, wobei auch der Druckverlust in der Brennkammer 16 an­ steigt. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird je­ doch nach der Zündung eine große Luftmenge zwangsweise durch das Gebläse 44 eingespeist, so daß in der Brenn­ kammer 16 die stabilisierte Verbrennung fortlaufend stattfinden kann.

Das Gasgemisch in der Brennkammer 16 wird intermittie­ rend und explosionsartig verbrannt. Bei dieser Verbrennung des Gasgemisches in der Brennkammer 16 steigt in letzterer der Druck an, wobei auch der Frontdruck am Brennstoffeinlaß ansteigt. Die Brenn­ stoffeinblasung in die Brennkammer 16 wird daher auto­ matisch angehalten. Wenn der Druck in der Brennkammer 16 schlagartig ansteigt, strömt der größte Teil des Verbrennungsgases im Abgasrohr 24 mit hoher Geschwin­ digkeit zur Abgaskammer 14. Der restliche Teil des Ver­ brennungsgases ist bestrebt, über das Strömungsventil 34 zur Luftansaugkammer 12 zu strömen. Da das Strö­ mungsventil 34 jedoch einer Strömung von der Brenn­ kammer 16 zur Luftansaugkammer 12 einen großen Strö­ mungswiderstand entgegensetzt, wird die zur Luftan­ saugkammer 12 zurückströmende Menge an Verbrennungs­ gas auf einen geringen Anteil unterdrückt oder begrenzt.

Die von der explosionsartigen Verbrennung des Gasge­ misches herrührende Druckänderung in der Brennkammer 16 setzt sich über das Strömungsventil 34 in die Luft­ ansaugkammer 12 fort. Durch diese Druckausbreitung wird die über das Strömungsventil 34 in die Brenn­ kammer 16 einströmende Luftmenge vergrößert. Wenn das Verbrennungsgas aus der Brennkammer 16 mit hoher Ge­ schwindigkeit zum Abgasrohr 24 strömt, fällt der in der Brennkammer 16 herrschende Druck aufgrund der Trägheit des Verbrennungsgases im Abgasrohr 24 schnell auf einen negativen Druck bzw. Unterdruck (unterhalb des Atmosphären­ drucks) ab.

Wenn der in der Brennkammer 16 herrschende Druck auf den negativen Wert abfällt, wird die Brennstoffein­ blasung oder -einleitung über den Brennstoffeinlaß wie­ der eingeleitet. Dabei strömt die Luft über das Strö­ mungsventil 34 mit hoher Geschwindigkeit in die Brenn­ kammer 16 ein. Die über das Strömungsventil 34 in die Brennkammer 16 einströmende Luft beaufschlagt dabei den über den Brennstoffeinlaß eingeführten gasförmigen Brennstoff unter Erzeugung einer Wirbelströmung, die längs der Innenfläche der Umfangswand der Brennkammer 16 wirbelt, so daß damit Brennstoff und Luft gut mit­ einander vermischt werden. Hierdurch wird die Brenn­ kammer 16 wiederum mit dem Gasgemisch aus Brennstoff und Luft gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt ist noch eine Restflamme in der Brennkammer 16 vorhanden, wodurch das Gasgemisch zur erneuten Einleitung der explosions­ artigen Verbrennung gezündet wird.

Auf die beschriebene Weise kann bei der vorstehenden Ausführungsform die für die Verbrennung nötige Luft nach der Zündung zwangsweise zugeführt werden, so daß die durch den Einbau des Strömungsventils in das Brenn­ stoff-Speiserohr hervorgerufene Instabilität der Ver­ brennung ausgeschaltet oder vermieden werden kann.

Die Änderung oder Variation der Verbrennungsmenge oder -größe im Zustand der stabilisierten pulsierenden Ver­ brennung ist nachstehend anhand der Fig. 5 und 6 er­ läutert. Fig. 5 veranschaulicht in graphischer Darstel­ lung die Beziehung zwischen dem Druck in der Brenn­ kammer 16 und dem Druck stromauf des Strömungsventils 34. Fig. 6 zeigt in graphischer Darstellung die Be­ ziehung zwischen dem Verhältnis des tatsächlichen oder Ist-Öffnungsgrads zum Bezugs-Öffnungsgrad des Brenn­ stoffregelventils 40, d.h. des Verhältnisses der Ist- Brennstoffeinspeisemenge zur Standard-Brennstoffein­ speisemenge, und dem Druck P_u stromauf des Strömungs­ ventils 34.

Die Verbrennungsregeleinheit 46 detektiert oder erfaßt dabei den Öffnungsgrad des Brennstoffregelventils 40 anhand eines von diesem gelieferten Öffnungsgradsignals S6.

Der Zeitpunkt, zu dem das Brennstoffregelventil 40 den Standard-Öffnungsgrad aufweist, wird als Bezugswert be­ nutzt, und zwar zum Zeitpunkt der Bezugszeit, zu der das Luftförder-Gebläse 44 abgeschaltet ist, und wenn sich der Öffnungsgrad vom Bezugsöffnungsgrad aus ver­ größert, wird das Gebläse 44 mit einer Drehfrequenz entsprechend dem vergrößerten Öffnungsgrad in Normal­ richtung in Drehung versetzt. Wenn sich der Öffnungs­ grad vom Bezugsöffnungsgrad aus verkleinert, wird das Gebläse 44 mit der Drehfrequenz entsprechend dem ver­ kleinerten Öffnungsgrad in Gegenrichtung in Drehung versetzt. Diese Steuerung erfolgt durch Zuspeisung eines Ansteuerbefehls S2 zum Luftförder-Gebläse 44.

Wenn der Öffnungsgrad des Brennstoffregelventils 40 dem Bezugs-Öffnungsgrad entspricht, d.h. bei normaler Verbrennung, bleibt das Luftförder-Gebläse 44 abge­ schaltet. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Druck P_u stromauf des Strömungsventils 34 dem Druck P₀ auf der Ordinate gemäß Fig. 5. Der in der Brennkammer 16 herr­ schende Druck P variiert im Zeitablauf. Während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten T₁₁-T₁₄ (Fig. 5) ist daher der in der Brennkammer 16 herrschende Druck P niedriger als der Druck P₀ stromauf des Strömungsven­ tils, so daß Verbrennungsluft über das Strömungsventil 34 in die Brennkammer 16 einströmt.

Wenn der Öffnungsgrad des Brennstoffregelventils 40 vergrößert wird, um die Verbrennungsleistung oder -energie des pulsierenden Verbrennungssystems 1 zu er­ höhen, wird das Öffnungsgradsignal S6 der Verbrennungs­ regeleinheit 46 zugespeist. Letztere erfaßt anhand des Öffnungsgradsignals S6 die in die Brennkammer 16 ein­ strömende Brennstoffmenge. Der Ansteuerbefehl S2 wird zum Luftförder-Gebläse 44 geliefert, um dieses in Nor­ malrichtung in Drehung zu versetzen, und zwar unter Einstellung der Drehfrequenz auf eine Größe entspre­ chend dem Öffnungsgrad, d.h. auf eine Größe entspre­ chend der in die Brennkammer 16 einströmenden Brenn­ stoffmenge. Dies bedeutet, daß der Druck P_u stromauf des Strömungsventils 34 in Abhängigkeit von der Brenn­ stoffmenge variiert wird. Die Verbrennungsregeleinheit 46 regelt dabei Drehrichtung und Drehfrequenz des Ge­ bläses 44 entsprechend der Beziehung gemäß Fig. 6.

Infolgedessen geht der stromauf des Strömungsventils 34 herrschende Druck P_u von dem Druck P₀ auf den Druck P₁ über. Demzufolge strömt Verbrennungsluft in die Brennkammer 16 über das Strömungsventil 34 während der Zeitspanne T₁₀-T₁₅, in der der in der Brennkammer 16 herrschende Druck P niedriger ist als der Druck P_u (=P₁) stromauf des Strömungsventils 34. Dabei strömt Verbrennungsluft in einer Menge entsprechend der in die Brennkammer 16 einströmenden Brennstoffmenge in die Brennkammer 16 ein. Infolgedessen ist das Verhält­ nis von Brennstoff zu Luft praktisch das gleiche wie bei der normalen Verbrennung, wobei eine Verbrennung mit hoher Verbrennungsleistung ohne das Auftreten einer unvollständigen Verbrennung stattfindet.

Wenn der Öffnungsgrad des Brennstoffregelventils 40 vom Bezugswert aus verkleinert wird, um die Verbrennungs­ leistung oder -energie des pulsieren­ den Verbrennungssystems 1 herabzusetzen, wird das Öff­ nungsgradsignal S6 zur Verbrennungsregeleinheit 46 ge­ liefert. Letztere detektiert oder mißt die in die Brenn­ kammer 16 einströmende Brennstoffmenge nach Maßgabe des Öffnungsgradsignals S6. Dabei wird der Ansteuerbefehl S2 zum Luftförder-Gebläse 44 geliefert, um dieses in Gegenrichtung in Drehung zu versetzen und seine Dreh­ frequenz auf eine Größe entsprechend der verringerten Menge einzustellen, nämlich auf die Größe entsprechend der in die Brennkammer 16 einströmenden Brennstoffmenge. Dies bedeutet, daß der stromauf des Strömungsventils 34 herrschende Druck P_u in Abhängigkeit von der Brenn­ stoffmenge variiert wird. Infolgedessen geht dieser Druck P_u vom Druck P₀ auf den Druck P₂ über. Die Ver­ brennungsluft strömt daher über das Strömungsventil 34 in die Brennkammer 16 während der Zeit T₁₂-T₁₃ ein, zu welcher der in der Brennkammer 16 herrschende Druck P niedriger ist als der Druck P_u (=P₂) stromauf des Strömungsventils 34. Die in die Brennkammer 16 ein­ strömende Verbrennungsluftmenge ist daher kleiner als die Luftmenge bei normaler Verbrennung, und sie ent­ spricht der in die Brennkammer 16 einströmenden Brenn­ stoffmenge. In diesem Fall ist demzufolge das Brenn­ stoff-Luftverhältnis im wesentlichen das gleiche wie während der normalen Verbrennung, wobei eine Verbren­ nung entsprechend der Brennstoffmenge stattfindet, ohne daß eine unvollständige Verbrennung erfolgt.

Fig. 7 veranschaulicht (CO/CO₂)-Kennlinien für das Ver­ hältnis zwischen der Standard-Brennstoffeinspeisemenge und der Ist-Brennstoffeinspeisemenge beim pulsierenden Verbrennungssystem 1. In Fig. 7 steht die gestrichelte Kurve A für die Kennlinie des herkömmlichen pulsieren­ den Verbrennungssystems, während die ausgezogene Kurve B die Kennlinie für das erfindungsgemäße pulsierende Verbrennungssystem 1 darstellt. Hierbei findet eine zufriedenstellende Verbrennung statt, wenn der (CO/CO₂)-Wert niedrig ist, und beim erfindungsgemäßen Verbren­ nungssystem 1 findet daher die zufriedenstellende Ver­ brennung dann statt, wenn das Verhältnis zwischen Stan­ dard- und Ist-Brennstoffeinspeisemenge im Bereich von 0,5-2,2 liegt. Das erfindungsgemäße Verbrennungs­ system 1 besitzt somit eine Verbrennungsleistung-Varia­ tionsbreite H im Bereich des Verhältnisses zwischen Standard- und Ist-Brennstoffeinspeisemenge von etwa 0,5-2,2. Dies bedeutet, daß beim erfindungsgemäßen Verbrennungssystem 1 die Verbrennungsleistung bei konstantem Brennstoff-Luftverhältnis im Vergleich zum herkömmlichen pulsierenden Verbrennungs­ system innerhalb eines beträchtlichen Bereichs variier­ bar ist.

Auf die beschriebene Weise wird die Differenz zwischen dem Druck P_u stromauf des Strömungsventils 34 und dem Druck P in der Brennkammer 16 in Abhängigkeit von der in letzterer einströmenden Brennstoffmenge geregelt, so daß die Luftspeisemenge entsprechend der Vergröße­ rung oder Verkleinerung der Brennstoffmenge variiert werden kann und die Variations- bzw. Regelbreite der Verbrennungsmenge oder -größe in dem Zustand, in wel­ chem das Brennstoff-Luftverhältnis für die Verbrennung im wesentlichen konstantgehalten wird, beträchtlich er­ weitert sein kann.

Im folgenden ist ein zwei parallelgeschaltete pulsierende Verbrennungseinheiten aufweisendes pulsierendes Ver­ brennungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte pulsierende Ver­ brennungssystem 50 besteht aus einer zylindrischen Luft­ ansaugkammer 52, einer Ausstoß- oder Abgaskammer 54, pulsierenden Verbrennungseinheiten 10a und 10b jeweils gleicher Ausgestaltung und gleicher Ab­ messungen, die zwischen Luftansaugkammer 52 und Ab­ gaskammer 54 eingeschaltet sind, und einem Brennstoff­ speisesystem 56 für die Zuspeisung von gasförmigem Brennstoff zu den pulsierenden Verbrennungseinheiten 10a und 10b.

Die eine Verbrennungseinheit 10a weist eine zylin­ drische Brennkammer 16a auf, die unterseitig durch einen geschlossenen Boden 20a verschlossen ist, während im anderen Ende eine Abgasöffnung 22a ausgebildet ist, die ihrerseits über ein Abgasrohr 24a mit einer Abgas­ kammer 54 verbunden ist.

Gemäß Fig. 9 ist ein Lufteinlaß 26a in der Umfangswand der Brennkammer 16a an einer Stelle in der Nähe des ge­ schlossenen Bodens 20a vorgesehen. Eine Zündeinheit 28a mit einem in der Brennkammer 16a angeordneten Entla­ dungsstreckenabschnitt ist gemäß Fig. 9 in die Umfangs­ wand der Brennkammer 16a an einer Stelle in der Nähe des Lufteinlasses 26a eingebaut. Ein Flammensensor 30a zur Feststellung, ob das Gasgemisch innerhalb der Brennkammer 16a verbrennt oder nicht, ist an einer der Zündeinheit 28a gegenüberstehenden Stelle in die Um­ fangswand der Brennkammer 16a eingebaut.

An den Lufteinlaß 26a ist das eine Ende eines Luftan­ saugrohrs 32a angeschlossen, dessen anderes Ende mit einer Luftansaugkammer 52 verbunden ist. Das Luftan­ saugrohr 32a ist an die Brennkammer 16a so angeschlossen, daß seine Achse unter einem rechten Winkel zur Achse der Brennkammer 16a verläuft, die letztere Achse jedoch nicht schneidet.

Etwa auf halber Länge des Luftansaugrohrs 32a ist in dieses ein aerodynamisches Ventil bzw. Strömungsventil 34a eingesetzt, dessen Vorwärtsstromwirkungsgrad größer ist als sein Rückstromwirkungsgrad. Das Strömungsven­ til 34a liegt in Form einer Düse vor, deren Öffnungs­ fläche bzw. -querschnitt sich von der Luftansaugkammer 52 zur Brennkammer 16a hin fortlaufend verkleinert. Das Strömungsventil 34a bietet somit einen kleinen Strömungswiderstand für eine Strömung von der Luftan­ saugkammer 52 zur Brennkammer 16a und einen großen Strömungswiderstand für einen Strom in Gegenrichtung.

Die andere pulsierende Verbrennungseinheit 10b umfaßt ebenfalls eine Brennkammer 16b, einen geschlossenen Boden 20b, eine Abgasöffnung 22b, ein Abgasrohr 24b, einen Lufteinlaß 26b, eine Zündeinheit 28b, einen Flammensensor 30b, ein Luftansaugrohr 32b und ein aero­ dynamisches bzw. Strömungsventil 34b; diese Verbrennungs­ einheit besitzt denselben Aufbau und die gleichen Ab­ messungen wie die Verbrennungseinheit 10a.

Brennstoffeinlässe 58a und 58b sind in jeweiligen Ab­ schnitten zwischen den Einbaustellen der Strömungs­ ventile 34a bzw. 34b und den Anschlußstellen an den Lufteinlässen 26a bzw. 26b in der Umfangswand der Luft­ ansaugrohre 32a bzw. 32b vorgesehen. Eine Rohrleitung 60a am einen Ende des sich in zwei Abschnitte verzwei­ genden Luftspeiserohrs 36 ist an den einen Brennstoff­ einlaß 58a angeschlossen. Die andere Rohrleitung 60b am anderen Ende des Brennstoffspeiserohrs 36 ist an den anderen Brennstoffeinlaß 58b angeschlossen. Das Brenn­ stoffspeiserohr 36 ist mit einer nicht dargestellten Brenngasversorgung über ein Brennstoffspeiseventil 38 in Form eines elektromagnetischen Ventils (vgl. Fig. 8) verbunden. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise ein von Hand regelbares Brennstoffregelventil 40 zwi­ schen dem Brennstoffspeiseventil 38 und der Brenngas­ versorgung angeordnet, um damit die Verbrennungslei­ stung oder -energie des pulsierenden Verbrennungs­ systems 50 regeln zu können.

Gemäß Fig. 9 ist am einen axialen Ende der Luftansaug­ kammer 52 ein Lufteinlaß 42 vorgesehen. Mit letzterem ist ein Luftförder-Gebläse 44 zum Einspeisen von Luft in die Luftansaugkammer 52 verbunden.

Die genannten Zündeinheiten 28a und 28b, das Brenn­ stoffspeiseventil 38 und das Luftförder-Gebläse 44 wer­ den auf ähnliche Weise wie bei der vorher beschriebenen pulsierenden Verbrennungseinheit 10 durch die Verbren­ nungsregeleinheit 52 in Abhängigkeit von den Detek­ tions- oder Meßergebnissen der Flammensensoren 30a und 30b und dem Öffnungsgrad des Brennstoffregelventils 40 geregelt bzw. angesteuert. Die Verbrennungsregeleinheit 62 regelt auf vorher beschriebene Weise die Drehfrequenz des Gebläses 44 durch Lieferung des Ansteuerbefehls S2 zum Gebläse 44 in Abhängigkeit vom Anfahrbefehl S1 und den Meßsignalen S_5A und S_5B von den Flammensensoren 30a bzw. 30b. Die Verbrennungsregeleinheit 62 regelt wei­ terhin die Drehfrequenz des Luftförder-Gebläses 44 durch Zuspeisung des Ansteuerbefehls S2 zum Gebläse 44 nach Maßgabe des Öffnungsgradsignals S6 vom Brennstoff­ regelventil 40. Die Verbrennungsregeleinheit 62 liefert weiterhin in Abhängigkeit vom Anfahrbefehl S1 die Be­ triebsstart- bzw. Anfahrbefehle S_3A und S_3B zu den Zünd­ einheiten 28a bzw. 28b zur Betätigung derselben, und sie liefert ferner den Öffnungsbefehl S4 zum Brennstoff­ speiseventil 38 für das Öffnen desselben.

Bei diesem Verbrennungssystem 50 kann somit die für die Verbrennung nötige Luft auch nach erfolgter Zündung zwangsweise in die Brennkammern 16a und 16b eingespeist werden, so daß damit eine Instabilität der Verbrennung vermieden wird, die dann auftritt oder auftreten kann, wenn die Strömungsventile 34a und 34b in die Brenn­ stoffspeiserohre 32a bzw. 32b eingesetzt sind. Weiter­ hin kann eine Differenz zwischen dem Druck P_u stromauf der Strömungsventile 34a und 34b und dem Druck P in den Brennkammern 16a und 16b in Abhängigkeit von der in diese Brennkammern einströmenden Brennstoffmenge geregelt werden, um damit die Lufteinspeisemenge ent­ sprechend der Zunahme oder Verkleinerung der Brenn­ stoffmenge zu variieren. Die Variations- oder Regel­ breite der Verbrennungsgröße kann in dem Zustand, in welchem das Verhältnis zwischen Brenn­ stoff und Luft für Verbrennung praktisch konstant bleibt, erheblich erweitert werden.

Fig. 10 veranschaulicht ein pulsierendes Verbrennungs­ system 70 gemäß einer dritten Ausführungsform der Er­ findung. In Fig. 10 sind den Teilen von Fig. 8 entspre­ chende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher be­ zeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.

Das pulsierende Verbrennungssystem 70 unterscheidet sich vom pulsierenden Verbrennungssystem 50 nach Fig. 8 in der Ausgestaltung der Druckregeleinrichtung zur Re­ gelung einer Differenz zwischen dem Druck P in den Brennkammern 16a und 16b und dem Druck P_u stromauf der Strömungsventile 34a und 34b. Beim Verbrennungssystem 50 gemäß der zweiten Ausführungsform (Fig. 8) werden nämlich Drehrichtung und Drehfrequenz des Luftförder- Gebläses 44 geregelt bzw. eingestellt, um damit die genannte Druckdifferenz zu regeln. Beim Verbrennungs­ system 70 gemäß Fig. 10 wird andererseits die Dreh­ frequenz des Luftförder-Gebläses 72 konstantgehalten, während stattdessen die an einem Einlaß 74 des Gebläses 72 angesaugte Luftmenge geregelt wird.

Am Einlaß 74 des Gebläses 72 ist dabei ein Schieber 76 vorgesehen, der mittels einer Stelleinheit 78 ver­ schiebbar am Gebläse 72 montiert ist. Die Stelleinheit 78 wird durch ein Öffnungsgrad-Regelventil S8 von einer Verbrennungsregeleinheit 80 angesteuert, um den Schie­ ber zum Ändern des Öffnungsgrads des Einlasses 74 zu verschieben. Abgesehen von der Ansteuerung der Stell­ einheit 78 arbeitet die Verbrennungsregeleinheit 80 im wesentlichen auf die gleiche Weise wie die vorher be­ schriebene Verbrennungsregeleinheit 62.

Beim Verbrennungssystem 70 nach Fig. 10 wird der Öff­ nungsgrad zum Zeitpunkt der Zündung auf die in Fig. 11 gezeigte Weise geregelt. In Fig. 11 ent­ spricht die Zeitachse derjenigen nach Fig. 4. Der Öff­ nungsgrad des Lufteinlasses 74 des Gebläses 72 wird nämlich während der Zeit bis zur Zündung, d.h. bis zum Zeitpunkt T₃ verringert, und der Öffnungsgrad des Luft­ einlasses 74 des Gebläses 72 wird mittels des Schiebers 76 ab dem Zündzeitpunkt T₃ vergrößert. Infolgedessen kann die für die Verbrennung nötige Luft nach der Zün­ dung zwangsweise in die Brennkammern 16a und 16b - auf ähnliche Weise wie bei der vorher beschriebenen zweiten Ausführungsform - eingespeist werden, so daß eine sta­ bilisierte Verbrennung gewährleistet werden kann.

Bei Änderung des Verbrennungsgrads wird der Öffnungsgrad des Lufteinlasses 74 des Luft­ förder-Gebläses 72 mittels des Schiebers 76 vergrößert oder verkleinert, so daß damit, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, eine weite Variations- oder Regelbreite gewährleistet wird.

Ersichtlicherweise kann die Druckregelung durch Regeln des Öffnungsgrads des Lufteinlasses 74 am Gebläse 72 auch beim pulsierenden Verbrennungssystem 1 gemäß Fig. 1 mit der einzigen pulsierenden Verbrennungsein­ heit angewandt werden.

Fig. 12 zeigt ein pulsierendes Verbrennungssystem 90 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 12 sind die den Teilen von Fig. 10 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher be­ zeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.

Das pulsierende Verbrennungssystem 90 gemäß Fig. 12 un­ terscheidet sich vom Verbrennungssystem 70 nach Fig. 10 bezüglich der Ausgestaltung der Druckregeleinrichtung zum Regeln einer Differenz zwischen dem Druck P in den Brennkammern 16a und 16b und dem Druck P_u stromauf der Strömungsventile 34a und 34b. Beim Verbrennungssystem 70 gemäß Fig. 10 ist der Schieber 76 zur Änderung des Öffnungsgrads des Lufteinlasses 74 des Luftförder-Ge­ bläses 72 vorgesehen, während bei der Ausführungsform nach Fig. 12 anstelle des Schiebers 76 eine Klappe bzw. ein Schieber 92 vorgesehen ist, die bzw. der eine zwi­ schen dem Luftförder-Gebläse 44 und der Luftansaug­ kammer 52 vorgesehene Ablaßbohrung 94 verschließt, über welche ein Teil des vom Gebläse 44 geförderten Luft­ stroms aus der Luftansaugkammer 52 entweichen kann. Diese Klappe 92 ist durch einen Klappenantrieb 96 ge­ haltert und bewegbar. Dieser Klappenantrieb 96 wird durch ein Klappenansteuersignal S9 von einer Verbren­ nungsregeleinheit 98 angesteuert, um die Klappe 92 zum Öffnen und Schließen der Ablaßbohrung 94 zu bewegen.

Beim pulsierenden Verbrennungssystem 90 wird bei der Zündung oder bei der Änderung des Verbrennungsgrads die Klappe 92 zur Regelung der in die Luftansaugkammer 52 einströmenden Luftmenge verstellt, und zwar auf ähnliche Weise wie bei der dritten Ausführungsform. Infolgedessen kann die für die Verbrennung nötige Luft nach der Zündung auf ähnliche Weise wie bei der dritten Ausführungsform zwangsweise in die Brenn­ kammern 16a und 16b eingespeist werden. Damit kann eine stabilisierte Verbrennung erzielt werden, und der Verbrennungsgrad ist innerhalb eines weiten Variations- bzw. Regelbereichs regelbar.

Die Druckregelung durch Öffnen und Schließen der Ablaß­ bohrung 94 ist ersichtlicherweise auch auf das eine einzige pulsierende Verbrennungseinheit verwendende pulsierende Verbrennungssystem 1 gemäß Fig. 1 anwendbar.

Ähnliche Wirkungen wie bei den beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen lassen sich auch dann er­ zielen, wenn das Luftförder-Gebläse 44 als Luftansaug­ gebläse auf die in den Fig. 13A und 13B gezeigte Weise den Abgaskammern 14 bzw. 54 nachgeschaltet wird, um die Absaugmenge des Abgases variabel zu regeln, anstatt das Gebläse 44 den Luftansaugkammern 12 bzw. 52 vorzu­ schalten. Eine entsprechende Anschlußanordnung ist auch bei den vorstehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsformen anwendbar.

Die Erfindung ist verschiedenen Abwandlungen zugänglich. Beispielsweise kann ein Luftförder-Gebläse in einer Luftansaugkammer angeordnet sein. Außerdem kann ein Schieber oder eine Klappe an einer beliebigen Stelle vorgesehen sein, solange damit der durch das Gebläse geförderte Luftstrom begrenzt bzw. gedrosselt werden kann.

Claims (13)

1. Pulsierendes Verbrennungssystem
mit einer pulsierenden Verbrennungseinheit (10, 10a, 10b), die mit einer Brennkammer (16, 16a, 16b), die einen Lufteinlaß (26, 26a, 26b) und eine Abgasöffnung (22, 22a, 22b) aufweist, einem Luftansaugrohr (32, 32a, 32b), dessen eines Ende an den Lufteinlaß (26, 26a, 26b) angeschlossen ist, und einem am einen Ende mit der Abgasöffnung (22, 22a, 22b) verbundenen Abgasrohr (24, 24a, 24b) versehen ist,
mit einer Brennstoffversorgung (18, 56) zum Zuspeisen von Brennstoffen in die Brennkammer (16, 16a, 16b),
mit einer zum Einspeisen von Verbrennungsluft in die Brennkammer (16, 16a, 16b) über das Luftansaugrohr (32, 32a, 32b) und den Lufteinlaß (26, 26a, 26b) dienenden Lufteinlaßeinheit, die eine Luftversorgung (12, 52) zum Zuführen der Verbrennungsluft und eine im Luftansaugrohr (32, 32a, 32b) vorgesehene Rückstrombegrenzungseinheit (34, 34a, 34b) zur Begrenzung eines Rückstroms von Luft aus dem Inneren der Brennkammer (16, 16a, 16b) zur Luftversorgung (12, 52) aufweist, sowie
mit einem mit der Brennstoffversorgung (18, 56) verbundenen Brennstoffregelventil (40) zur Änderung der der Brennkammer (16, 16a, 16b) zugespeisten Brennstoffmenge,
gekennzeichnet durch
eine Druckdifferenzänderungseinrichtung zur Änderung der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Brennkammer (16, 16a, 16b) und dem Druck zwischen der Luftversorgung (12, 52) und der Rückstrombegrenzungseinheit (34, 34a, 34b) zur Änderung der in die Brennkammer (16, 16a, 16b) strömenden Luftmenge und
eine Regeleinheit (46, 22) zur Steuerung der Druckdifferenzänderungseinrichtung, um die in die Brennkammer (16, 16a, 16b) einströmende Luftmenge entsprechend der mittels des Brennstoffregelventils (40) geänderten Brennstoffmenge so zu verändern, daß das Brennstoff-Luft-Verhältnis innerhalb der Brennkammer (16, 16a, 16b) im wesentlichen konstantgehalten wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenzänderungseinrichtung eine Ansaugsystem- Druckregeleinheit zum Regeln der Druckdifferenz durch Regelung des Drucks zwischen der Luftversorgung (12, 52) und der Rückstrombegrenzungseinheit (34, 34a, 34b) entsprechend der durch das Brennstoffregelventil (40) geänderten Brennstoffmenge aufweist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugsystem-Druckregeleinheit eine Luftmengen- Regeleinheit zum Zuspeisen von Luft in der Menge entsprechend der durch das Brennstoffregelventil (40) geänderten Brennstoffmenge von der Luftversorgung (12, 52) her aufweist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmengenregeleinheit ein an die Luftversorgung (12, 52) angeschlossenes Luftförder-Gebläse (44, 72) zur Zufuhr von Luft in die Luftversorgung (12, 52) aufweist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenzänderungseinrichtung eine Strömungsregeleinheit zum Regeln einer Strömungsmenge des aus dem Abgasrohr (24, 24a, 24b) ausströmenden Abgases entsprechend der durch das Brennstoffregelventil (40) geänderten Brennstoffmenge aufweist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsregeleinheit ein an das Abgasrohr (24, 24a, 24b) angeschlossenes Luftabsaug-Gebläse (44, 72) zum Absaugen von Abgas aus dem Abgasrohr (24, 24a, 24b) aufweist.

7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils den gleichen Aufbau aufweisende pulsierende Verbrennungseinheiten (10a, 10b) mit jeweils einer Brennkammer (16a, 16b), die einen Lufteinlaß (26a, 26b) und eine Abgasöffnung (22a, 22b) aufweist, einem mit dem einen Ende an den Lufteinlaß (26a, 26b) angeschlossenen Luftansaugrohr (32a, 32b) und einem mit dem einen Ende an die Abgasöffnung (22a, 22b) angeschlossenen Abgasrohr (24a, 24b) vorgesehen sind.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündeinheit (30, 30a, 30b) innerhalb der Brennkammer (16, 16a, 16b) vorgesehen ist, um das Gasgemisch aus Luft und Brennstoff zum Zeitpunkt des Betriebsbeginns zu entzünden,
daß die Rückstrombegrenzungseinheit (34, 34a, 34b) ein Strömungsventil (34, 34a, 34b) aufweist, das innerhalb des Luftansaugrohrs (32, 32a, 32b) vorgesehen ist, wobei der Vorwärtsstromkoeffizient des Strömungsventils (34, 34a, 34b) größer ist als sein Rückstromkoeffizient in Gegenrichtung,
daß die Druckdifferenzänderungseinrichtung die Druckdifferenz zwischen dem Druck stromauf des Strömungsventils (34, 34a, 34b) und dem Druck in der Brennkammer (16, 16a, 16b) ändert, um die in die Brennkammer (16, 16a, 16b) einströmende Luftmenge zu verändern, und
daß die Regeleinheit (46, 62) mindestens ab dem Zeitpunkt, in dem das Gasgemisch mittels der Zündeinheit (30, 30a, 30b) zum Zeitpunkt des Betriebsbeginns der pulsierenden Verbrennungseinheit (10, 10a, 10b) entzündet ist, die Druckdifferenz auf einen vorbestimmten Wert oder darüber hält, wodurch der Brennkammer (16, 16a, 16b) mehr Luft zugeführt wird als vor diesem Zeitpunkt.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenzänderungseinrichtung eine Druckerhöhungseinheit zum Erhöhen des stromauf des Strömungsventils (34, 34a, 34b) herrschenden Drucks auf mindestens einen vorbestimmten Druck ab dem Zündzeitpunkt aufweist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinheit ein mit der Luftversorgung (12, 52) verbundenes Luftförder-Gebläse (44, 72) zum Zuführen von Luft zur Luftversorgung (12, 52) zum Zeitpunkt des Betriebsbeginns aufweist und die Regeleinheit (46, 62, 80, 98) die vom Gebläse (44, 72) zur Luftversorgung (12, 52) gelieferte Luftmenge ab dem Zündzeitpunkt regelt, um damit den stromauf des Strömungsventils (34, 34a, 34b) herrschenden Druck auf mindestens den vorbestimmten Druck zu erhöhen.

11. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenzänderungseinrichtung eine Druckmindereinheit zum Regeln einer Strömungsmenge des aus dem Abgasrohr (24, 24a, 24b) ausströmenden Abgases ab dem Zündzeitpunkt zwecks Senkung des in der Brennkammer (16, 16a, 16b) herrschenden Drucks auf einen vorbestimmten Druck oder darunter aufweist.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmindereinheit ein mit dem Abgasrohr (24, 24a, 24b) verbundenes Luftabsauggebläse (44, 72) zum Absaugen von Abgas aus dem Abgasrohr (24, 24a, 24b) zum Anfahrzeitpunkt aufweist und die Regeleinheit (46, 62, 80, 98) die Absaugmenge des Gebläses (44, 72) regelt, um damit den in der Brennkammer (16, 16a, 16b) herrschenden Druck auf den vorbestimmten Druck oder darunter zu senken.

13. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, der pulsierenden Verbrennungseinheit (10a) paarig zugeordnete und denselben Aufbau sowie die gleichen Abmessungen wie die erste pulsierende Verbrennungseinheit (10a) aufweisende pulsierende Verbrennungseinheit (10b) vorgesehen ist.