Einrichtung zur Regelung der Leistung von Kreiselgebläsen, welche
Verbrennungsluft für 13rennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen, liefern
und durch deren Abgase angetrieben werden Es ist bekannt, Auflade- und Spülgebläse,
welche die Verbrennungsluft für Brennkraftmaschinen liefern, vermittels einer Abgasturbine
anzutreiben, welche die Abgase der Brennkraftmaschine selbst als Treibmittel verwendet.
Die Regelung der Leistung dieser Abgasturbine ist deshalb verhältnismäßig schwierig,
weil einerseits jede Änderung der Menge des Abgases oder dessen Druckes vor der
Turbine eine Rückwirkung auf die Brennkraftmaschine hat und andererseits die Abgase
hohe Temperaturen haben können, welche die Ausbildung einer zuverlässigen Regelungsvorrichtung
erschweren. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Abgasturbine überhaupt
nicht zu regeln und das Gebläse stets diejenige Drehzahl annehmen zu lassen, welche
durch Menge, Druck und Temperatur der Abgase gegeben ist. Dieses Verfahren wird
in vielen Fällen, wie bei Antrieb von Schiffen oder Lokomotiven, genügen; es kann
jedoch versagen, wo rasche Belastungsänderungen vorkommen, wie z. B. in ortsfesten
Anlagen, welche zur Erzeugung von elektrischem Strom zum Zwecke der Beleuchtung
dienen. In solchen Fällen kann die Dieselmaschine zwar rasch genug die vergrößerte
Ölmenge liefern, welche bei einer plötzlichen Belastung er@orderlich wird, dagegen
kann unter Umständen das Gebläse von den Abgasen nicht rasch genug beschleunigt
werden, um die für die Verbrennung der größeren Ölmenge nötige Luftmenge zu liefern.
Die Erfindung besteht darin, daß eine Zusatzkraftmaschine die bei einer Belastungszunahme
der Brennkraftmaschine erforderliche Leistungserhöhung des Gebläses bewirkt, wobei
ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Regler, insbesondere Beharrungsregler,
die Zusatzkraftmaschine zur Gebläseanlage zuschaltet, während der Zufluß der Abgase
nicht beeinflußt wird.Device for regulating the power of centrifugal fans, which
Supply combustion air for racing engines, especially diesel engines
and are driven by their exhaust gases.
which supply the combustion air for internal combustion engines by means of an exhaust gas turbine
to drive, which uses the exhaust gases of the internal combustion engine itself as a propellant.
The regulation of the output of this exhaust gas turbine is therefore relatively difficult,
because on the one hand any change in the amount of exhaust gas or its pressure before
The turbine has an effect on the internal combustion engine and, on the other hand, the exhaust gases
can have high temperatures, which the formation of a reliable control device
make more difficult. It has therefore already been proposed, the exhaust gas turbine at all
not to regulate and to let the fan always adopt the speed that
is given by the amount, pressure and temperature of the exhaust gases. This procedure will
in many cases, such as the propulsion of ships or locomotives, are sufficient; it can
however, fail where rapid changes in load occur, such as B. in stationary
Systems that generate electricity for the purpose of lighting
to serve. In such cases the diesel engine can increase its size quickly enough
On the other hand, supply the amount of oil that is required in the event of a sudden load
the exhaust gases may not accelerate the fan quickly enough
in order to deliver the amount of air necessary for the combustion of the larger amount of oil.
The invention consists in the fact that an auxiliary engine is the one when the load increases
the internal combustion engine causes the required power increase of the fan, wherein
a controller driven by the internal combustion engine, in particular a steady-state controller,
the additional engine to the blower system switches on while the flow of exhaust gases
is not affected.
Diese Zusatzkraftmaschine wird zweckmäßig so geregelt, daß sie nur
bei Belastungsstößen die nötige Beschleunigungskraft abgibt, normalerweise aber
zum Anlassen und zum Antrieb des Gebläses nichts beiträgt, sondern während des eigentlichen
Betriebes stets nur eingriffsbereit ist.This additional engine is expediently regulated so that it only
delivers the necessary acceleration force in the event of load impacts, but normally
does not contribute anything to starting and driving the fan, but rather during the actual operation
Operation is always only ready to intervene.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man für die
Regelung dieser Zusatzkraftmaschine einen Beharrungsregler benutzt, welcher mittelbar
oder unmittelbar von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und nur dann eine Kraftäußerung
zur Regelung abgibt, wenn sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine infolge einer
Belastungssteigerung ändert. Ein solcher Regler würde dann die Zusatzkraftmaschine
in Tätigkeit setzen, wenn eine Verzögerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine stattfindet,
und dieselbe wieder außer Betrieb setzen, sobald Beharrung in der Drehzahl der Brennkraftmaschine
eingetreten ist.This can be achieved, for example, that one for the
Control of this additional engine uses a steady state regulator, which indirectly
or is driven directly by the internal combustion engine and only then an expression of force
to control outputs when the speed of the internal combustion engine as a result of a
Increased load changes. Such a controller would then be the auxiliary engine
put into action when the engine speed is decelerated,
and put it out of operation again as soon as the speed of the internal combustion engine persists
has occurred.
Als Zusatzkraftmaschine kann beispielsweise ein Elektromotor Anwendung
finden, dessen höchste Drehzahl etwa der für die größte Leistung
der
Brennkraftmaschine entsprechenden höchsten Drehzahl des Gebläses gleich ist. Der
Motor kann seinen Strom von dem durch die Brennkraftmaschine angetriebenen elektrischen
Stromerzeuger erhalten und durch den vorerwähnten Beharrungsregler gesteuert werden.
Er wird, wenn eingeschaltet, immer eine Beschleunigungskraft ergeben, solange die
Drehzahl des Gebläses die obere Grenze noch nicht erreicht hat, während eine Beschleunigung
über diese Grenze, welche unzweckmäßig wäre, nicht eintreten kann.An electric motor, for example, can be used as an additional engine
find whose highest speed is about the one for the greatest power
the
Internal combustion engine corresponding to the highest speed of the fan is the same. Of the
Motor can get its power from the electric powered by the internal combustion engine
Get power generator and be controlled by the aforementioned inertia controller.
If switched on, it will always give an acceleration force as long as the
The speed of the fan has not yet reached the upper limit while accelerating
beyond this limit, which would be inexpedient, cannot enter.
Statt eines Elektromotors kann man für die Beschleunigung auch eine
Druckluftturbine verwenden, zu deren Antrieb beispielsweise Druckluft aus den Anlaßflaschen
der Brennkraftmaschine entnommen wird. Da es sich bei diesen Beschleunigungsvorgängen
nur um kurzes Mitarbeiten der Hilfskraftmaschine handelt, ist der Verbrauch an Druckluft
gering. Eine einfache Lösung ergibt sich in diesem Fälle, wenn man statt einer besonderen
Druckluftturbine das Laufrad der Abgasturbine mit Druckluft beaufschlagt. Es ist
hierfür nur notwendig; eine besondere Düse oder Düsengruppe anzuordnen, welche dem
Gefälle und der Menge der Druckluft angepaßt ist. Durch die Verwendung der Abgasturbine
selbst als Zusatzdruckluftturbine wird die Gefahr des Einfrierens der Druckluftdüse
herabgemindert, da ja die Gasturbine und ihre Beschaufelung heiß sind. Es kann aber
auch außerdem noch die Druckluftleitung in das Innere der Abgasleitung verlegt oder
auf andere Weise durch die Abgase geheizt werden.Instead of an electric motor, you can also use a
Use compressed air turbine to drive it, for example, compressed air from the starter bottles
is taken from the internal combustion engine. Since these acceleration processes
The consumption of compressed air is only a matter of brief working of the auxiliary engine
small amount. In this case, a simple solution arises if instead of a special one
Compressed air turbine applied to the impeller of the exhaust gas turbine with compressed air. It is
only necessary for this; to arrange a special nozzle or group of nozzles, which the
Slope and the amount of compressed air is adapted. By using the exhaust turbine
even as an additional compressed air turbine, there is a risk of the compressed air nozzle freezing
reduced, since the gas turbine and its blading are hot. But it can
in addition, the compressed air line has been laid or inside the exhaust line
be heated in another way by the exhaust gases.
In der Zeichnung ist eine Ausführung einer Anlage gemäß der Erfindung
beispielsweise dargestellt. Es ist in derselben a die Brennkraft-Maschine, welche
durch die Leitung b und die Düse c ihre Abgase an die Gasturbine d abgibt, die ihrerseits
das Auflade- oder Spülluftgebläse c antreibt. Dieses saugt Luft aus dem Freien an
und gibt sie durch die Leitung f mit höherem Druck an die Brennkraftmaschine ab.
Der Querschnitt der Düse c der Abgasturbine bleibt nun erfindungsgemäß ungeregelt,
und es ist eine weitere Düse g vorgesehen, welche bei Belastungsstößen vorübergehend
das Rad der Gasturbine mit Druckluft, die beispielsweise aus den Anlaßflaschen h
stammt, beaufschlagt. Diese Düse g kann durch einen Beharrungsregler i beeinflußt
werden, der von der Brennkraftmaschine a angetrieben wird. Die Beeinflussung der
Düse g kann auf eine der im Kraftmaschinenbau an sich bekannten Arten erfolgen.
Aus der Zeichnung geht beispielsweise hervor, daß das Düsenventil durch einen Kolben
bewegt wird, auf dessen eine Seite eine Feder und auf dessen andere Seite ein Flüssigkeitsdruck
wirkt, der vom Beharrungsregler beeinflußt wird. Solche Flüssigkeitssteuerungen
sind im Turbinenbau allgemein bekannt.In the drawing is an embodiment of a system according to the invention
for example shown. It is in the same a the internal combustion engine which
through the line b and the nozzle c releases its exhaust gases to the gas turbine d, which in turn
drives the charging or purge air fan c. This sucks in air from the open air
and releases it through line f to the internal combustion engine at a higher pressure.
The cross section of the nozzle c of the exhaust gas turbine now remains unregulated according to the invention,
and a further nozzle g is provided, which temporarily in the event of load surges
the wheel of the gas turbine with compressed air, for example from the starter bottles h
originates, acted upon. This nozzle g can be influenced by an inertia controller i
which is driven by the internal combustion engine a. Influencing the
Nozzle g can take place in one of the ways known per se in engine construction.
The drawing shows, for example, that the nozzle valve is operated by a piston
is moved, on one side a spring and on the other side a fluid pressure
acts, which is influenced by the inertia controller. Such fluid controls
are well known in turbine construction.