DE549691C

DE549691C - Regelungsvorrichtung eines aus Brennkraftmaschine und nachgeschalteter Gasturbine bestehenden Maschinensatzes nach Patent 519933 mit Betaetigung des den Kompressionsbeginn steuernden Ventils der Brennkraftmaschine ueber eine Vorsteuerung durch Druckfluessigkeit

Info

Publication number: DE549691C
Application number: DES93753D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ferdinand Koehler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-09-05
Filing date: 1929-09-05
Publication date: 1932-04-30

Description

Regelungsvorrichtung eines aus Brennkraftmaschine und nachgeschalteter Gasturbine bestehenden Maschinensatzes nach Patent 519 933 mit Betätigung des den Kompressionsbeginn steuernden Ventils der Brennkraftmaschine über eine Vorsteuerung durch Druckflüssigkeit Die Schwierigkeiten, die sich bei der reinen Gasturbine ergeben, kann man dadurch umgehen, daß man der Gasturbine einen Energieumformer vorschaltet, der die Treibmittelenergie in die Energie eines hochgespannten Treibgasstroines umsetzt. Die Gasturbine arbeitet nach Art einer Abgasturbine, jedoch mit dein Unterschied, daß die freie Leistung lediglich an ihr selbst abgenommen wird, während der Energieumformer Leistung nicht oder jedenfalls nicht in beträchtlichem Maße abzugeben vermag. Der Energieumformer (Brennkraftumformer) besteht aus einer Brennkraftmaschine und einem damit gekuppelten Verdichter, der die Verbrennungsluft für die Brennkraftmaschine liefert.
Ein derartiger Maschinensatz unterliegt anderen Betriebsbedingungen als die normale Brennkraftmaschine. Man kann deshalb auch nicht die üblichen Regelungsanordnungen verwenden, sondern muß solche nach neuen Gesichtspunkten entwickeln. Eine solche Regelung ist Gegenstand des Patents 519 933, und zwar soll nach diesem Patent zur Anpassung des Maschinensatzes an wechselnde Belastungen der Kompressionsbeginn in der Brennkraftmaschine, z. B. in Abhängigkeit von der Drehzahl der Gasturbine, verlegt werden, und zwar, bezogen auf den Kolbenweg, bei verringerter Belastung früher, bei steigender Belastung später.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ausgestaltung einer solchen Regelanordnung, und zwar hat es sich als zweckmäßig ergeben, von einer bekannten Anordnung Gebrauch zu machen, nämlich das den Kompressionsbeginn steuernde Ventil der Brennkraftmaschine über eine Vorsteuerung durch Druckflüssigkeit zu verstellen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung durch einen die Druckflüssigkeitssteuerung beeinflussenden Regler das Ventil bei gleichbleibendem Öffnungsbeginn früher oder später geschlossen. Als Mittel zur Veränderung des öffnungsbeginnes bedient man sich zweckmäßigerweise eines schrägen Nockens. Das Unterscheidende der neuen Regelvorrichtung gegenüber ähnlichen früher bekannt gewordenen Vorschlägen besteht also darin, daß der Üffnungsbeginn durch den die Druckflüssigkeit beeinflussenden Regler nicht verlegt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Es bezeichnet i den Kolben der Brennkraftmaschine des Brennkraftumformers, 2 den Zvlinder mit Spülschlitzen 3 und einer Vorkammer 4, die in eine Auslaßkammer 5 übergeht. 6 ist ein Kolbenventil, das den Auslaß steuert. Je nach dem Schließzeitpunkt wird der Kompressionsbeginn in der Brennkraftmaschine früher oder später verlegt. Der Aufbau der Brennkraftmaschine ist selbstverständlich für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.
Das Ventil 6 muß, wie bereits erwähnt, zur Anpassung an wechselnde Belastungen des Maschinensatzes gesteuert werden. Hierzu ist gemäß der Erfindung eine hydraulische Vorsteuerung vorgesehen, die im wesentlichen aus dem Kraftkolben 7, dem Steuerstift 8 und dem Steuernocken 9 mit der schrägen Ablauffläche io besteht. Der Nocken 9 kann axial auf der Nockenwelle i i verschoben werden. Er ist zu diesem Zweck mit einem nicht dargestellten Regler gekuppelt. Auf den Kokken 9 läuft eine Rolle i2 auf, die von dem durch eine Feder 13 belasteten Teil 1:I gehalten wird, der mit dem Steuerstift 8 gekuppelt ist. 15 ist eine Ölzuflußleitung, 16 und 17 sind ülabflußleitungen.
Der Regelvorgang verläuft folgendermaßen: In der dargestellten Lage wird das Ventil 6 geschlossen gehalten, und zwar dadurch, daß die Steuerkante 18 die Druckleitung i9 nicht vollkommen abschließt, so daß Öl aus der Leitung 15 über die Leitung 19 hinter den Kolben 7 gelangen kann. Der Kolben 7 ist dadurch im Schließsinne beaufschlagt. Hierdurch wird erreicht, daß das Ventil bis zum Beginn der Öffnungsbewegung unabhängig dichthält. Etwa durchtretendes Leckö1 kann durch die Leitung 16 abfließen, da die Steuerkante 2o ebenfalls einen Teil des Querschnittes der Leitung 2 1 frei hält.
Läuft der .Nocken 9 in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles weiter, so wird zu einem gewissen Zeitpunkt die Fläche 22 auf die Rolle 12 treffen und diese zusammen mit dem Steuerkolben 8 entgegen der Kraft der Feder 13 aufwärts bewegen. Bei dieser Bewegung wird, nachdem die Steuerkanten 18 und 2o zunächst die zugehörigen Leitungen abgeschlossen haben, die Leitung 21 mit der Druckleitung 15 in Verbindung gesetzt, während gleichzeitig die Leitung i9 in Verbindung mit der Leitung 17 kommt. Der Kolben 7 wird jetzt entgegengesetzt beaufschlagt und öffnet das Ventil 6, und zwar vollständig, da eine Gegenkraft gegen die Öffnungsbewegung nicht vorhanden ist.
Der Schließbeginn des Ventils 6 richtet sich danach, wie weit der Nocken 9 durch den Regler axial verschoben war. Nimmt man an, daß der Punkt 23 in der Bildebene vorn und der Punkt 24 hinten liegt, so wird, wenn der Nocken 9 ,ganz nach hinten verschoben war, der Kompressionsbeginn sehr früh liegen, da die Rolle 12 dann schon beim Punkt 23 ihre Abwärtsbewegung beginnen würde. Ist der Nocken 9 sehr weit aus der Bildebene nach vorn herausgeschoben, so beginnt die Schließbewegung dementsprechend später. Bei der Schließbewegung wird die Verbindung zwischen der Druckleitung und den Abflußleitungen im- umgekehrten Sinne hergestellt, d. h. der Kolben 7 wird von links beaufschlagt und das Ventil 6 wieder geschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelungsvorrichtung eines aus Brennkraftmaschine und nachgeschalteter Gasturbine bestehenden Maschinensatzes nach Patent 519 933 mit Betätigung des den Kompressionsbeginn steuernden Ventils der Brennkraftmaschine über eine Vorsteuerung durch Druckflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen die Druckflüssigkeitssteuerung beeinflussenden Regler z. B. mittels eines an sich bekannten schrägen Nockens (9) das Ventil (6) bei gleichbleibendem öffnungsbeginn früher oder später geschlossen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckflüssigkeitsvorsteuerung bis zum Beginn der Öffnungsbewegung des Auslaßventils (6) eine auf Schließen gerichtete Kraft des Hilfssteuermittels auf das Auslaßventil (6) ausgeübt wird.