DE407168C

DE407168C - Einrichtung zur UEberdruckspeisung von Explosionskraftmaschinen

Info

Publication number: DE407168C
Application number: DER56144D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-07-09
Filing date: 1922-06-13
Publication date: 1924-12-15
Also published as: DE409619C; GB182786A; AT94880B

Description

Einrichtung zur Überdruckspeisung von Explosionskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, welche die Erhöhung des Einströmdrucks bei Explosionskraftmaschinen bezwecken, und bei denen der Kreiselverdichter mittels einer Turbine getrieben wird, welche ihrerseits durch die Auspuffgase des Motors gespeist wird. Im besonderen betrifft die Erfindung Motoren für Luftfahrzeuge.
Wenn die Leistung des Motors sehr groß ist und insbesondere, wenn der Motor aus zwei oder mehreren Zylindergruppen besteht, so wird gemäß der Erfindung, um zu vermeiden, daß die Abmessungen des Verdichters zu groß werden, dieser in zwei oder mehrere selbständige Gruppen unterteilt, welche je eine besondere Zylindergruppe des Motors speisen. Damit hierbei die einzelnen untereinander gleichen Motorgruppen die gleiche Teilleistung liefern, werden gemäß der Erfindung die Druckleitungen der Verdichter durch ein oder mehrere Rohre verbunden, die zur Vermeidung von Luftschwingungserscheinungen zweckmäßig einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt besitzen.
Die Zeichnung stellt schematisch als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung dar.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Motor aus zwei Zylindergruppen, welche mit a und a, bezeichnet sind. Die Auspuffgase aller Zylinder der ersten Gruppe a. strömen durch eine Leitung b und treiben eine Turbine c, welche ihrerseits einen Kreiselverdichter antreibt. Dieser drückt die -erdichtete Luft durch ein Rohr f zum Vergaser g derselben Zylindergruppe. Die Auspuffgase aller Zylinder der zweiten Gruppe a, strömen in gleicher Weise durch eine Leitung b,_ und gelangen zu einer anderen Turbine c" welche einen Kreiselverdichter e, antreibt; dieser drückt die Luft durch das Rohr f, zum Vergaser g, der zweiten Zylindergruppe.
Luftkühler 1a und h" welche in die Rohrleitungen f und f, eingeschaltet sind, bewirken eine Kühlung der Luft, deren Temperatur während ihrer Verdichtung in den Verdichtern e und e, sich erhöht hatte.
Auf diese Weise wird es für einen Motor mit verhältnismäßig großer Leistung möglich, zwei besondere, bereits vorhandene Kreiselverdichtergruppen zu verwenden, welche für Motoren von etwa halber Leistung bestimmt waren. Außerdem sind Motor und Verdichter in zwei Gruppen unterteilt, deren eine den Betrieb fortsetzen kann, wenn bei der anderen eine Betriebsstörung auftritt.
Die Gesamtanlage könnte auch in eine beliebig große Anzahl von Gruppen unterteilt werden.
Um den Druck der Gase, welche jeder Zylindergruppe des Motors zu.gefühit werden, und demnach auch die durch sie erzeugte Leistung auszugleichen und in gleicher Größe zu halten, sind die Druckleitungen f und f, der beiden Verdichter durch ein Rohr i, miteinander verbunden. Dieses Rohr muß einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt besitzen, da sich anderenfalls bekanntlich SchwingUngserscheinungen in der Luftströmung, d. h. ein Pulsieren der Luft, einstellen würde, welches den guten Betrieb der parallel zueinander arbeitenden beiden Verdichter streu würde.
In dem Ausgleichsrohr i, welches die beiden Druckleitungen f und f, der beiden Verdichter miteinander verbindet, ist ein Doppelsitzventil j eingeschaltet, welches durch die vereinigte Wirkung der beiden gegeneinander arbeitenden Federn k, k, in einer Mittelstellung zwischen beiden Sitzen gehalten wird.
Die Wirkung dieses Ventils, welches eine Sicherheitsvorrichtung darstellt, ist wie folgt: Wenn die Leiden Zylindergruppen im normalen Betrieb sind, werden sich in dem Rohr i nur schwache Luftströmungen einstellen, welche das Ventil j nicht zu beeinflussen vermögen. Wenn jedoch eine Betriebsstörung bei einer der beiden Gruppen oder den sie speisenden Verdichter auftritt, so entsteht in dein Rohr i eine starke Ausströmung der Druckluft von der Speiseleitung der im normalen Betrieb befindlichen Gruppe nach derjenigen, «-elche die Betriebsstörung hat. Unter der Wirkung dieser starken Luftausströmung legt sich das Ventil j selbsttätig auf den betreffenden Ventilsitz und unterbricht die Verbindung zwischen den Leitungen f und f,.
Dieses Ventil verhindert also Druckluftverluste, welche sonst durch das Rohr i auftreten würden, wenn der Druck in einem der Speiserohre sich zu stark senkt. Zugleich entsteht hierdurch eine vollkommene Unabhängigkeit im Betriebe der verschiedenen den Motor bildenden Zylindergruppen und der sie speisenden Verdichter.
Anderseits bringt ein Rohr l die Auspuffleitungen des Motors miteinander in Verbinciung. Dieses Rohr l besitzt einen Schieber m, der in seiner Offenlage den Auspuff der Abgase in die Außenluft freigibt.
Dieses Verbindungsrohr l ermöglicht demnach die Anwendung nur eines Auspuffschiebers in. Schließlich hat diese Anordnung auch den Vorteil, die Handgriffe beim Ingangsetzen der Turbinen zu vereinfachen, und .sie vermeidet die Druckunterschiede und infolgedessen auch die Leistungsunterschiede der Verdichter, «-elche sonst bei zwei in jeder Auspuffleitung unabhängig angeordneten Schiebern stets auftreten würden.
Neben der Verbindungsstelle des Rohres l mit dein nach dem Schieber in führenden Auspuffrohr liegt ein zweckmäßig als Klappe ausgebildetes Ventil n. Dieses Ventil st kann sich gegen einen der beiden Sitze legen, die an den Mündungsstellen der Auspuffleitung b und b, angebracht sind. Solange der Betrieb der beiden Zylindergruppen und ihrer dazugehörenden Turboverdichter ordnungsmäßig verläuft, bleibt die Ventilklappen in ihrer Mittelstellung. Wenn jedoch eine Betriebsstörung in einer, z. B. in der oberen Zylindergruppe a eintritt, so legt sich dieses Ventil gegen seinen auf der Seite der Gruppe a, befindlichen Sitz und ermöglicht hierdurch selbständigen Betrieb der übrigen Zylindergruppen und ihrer Verdichter.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Überdruckspeisung von Explosionskraftmaschinen, insbesondere Luftfahrzeugmotoren, mittels durch die Abgase des Motors betriebener Abgasturbinen und Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere voneinander und von !der Welle des Motors unabhängige Turboverdichtergruppen je eine besondere Zylindergruppe ein und desselben Motors speisen, wobei die Druckleitungen der Verdichter durch ein oder mehrere mit einem Absperrorgan ausgerüstete Rohre mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt untereinander 'verbunden sind, die einen Druckausgleich der den Zylindergruppen zugeführten Gase unter Vermeidung von Luftschwingungserscheinungen herbeiführen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dein die beiden Druckleitungen verbindenden Ausgleichsrohr (i) ein selbsttätig wirkendes Abschlußorgan (j) angeordnet ist, welches das Ausgleichsrohr (i) nur bei einem im voraus bestimmten Druckunterschied in den beiden Druckleitungen (f, f,) abschließt.
3. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein die Auspuffleitungen des Motors verbindendes Rohr (1), welches lediglich einen einstellbaren Schieber (m) zur Herstellung eines Betriebes mit freiem Auspuff besitzt. ..1.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auspuffleitung eine selbsttätige Schließvorrichtung (n) 'in der Weise angeordnet ist, daß das Absperren der Rohre nur bei einem zu großen Druckunterschied in den Auspuffleitungen der einzelnen Zylindergruppen eintritt, während die Absperrvorrichtung in einer mittleren Gleichgewichtslage verbleibt, wenn die Zylindergruppen und ihre Turboverdichter ohne Betriebsstörung arbeiten.