DE597089C

DE597089C - Zweitakt-Dieselmaschine mit einer von den Maschinenabgasen beaufschlagten Abgasturbine und einem Spuel- und Ladeverdichter

Info

Publication number: DE597089C
Application number: DEA65607D
Authority: DE
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1932-04-07
Filing date: 1932-04-08
Publication date: 1934-05-17
Also published as: FR753944A; GB399520A

Description

Zweitakt-Dieselmaschine mit einer von den Maschinenabgasen beaufschlagten Abgasturbine und einem Spül- und Ladeverdichter Es ist bekannt, die Leistung von Viertakt-Dieselmotoren durch Aufladung mittels Turboabgasgebläse zu steigern. Diese Aufladung besteht darin, daß dem Dieselmotor ein Aufladegebläse vorgeschaltet wird, welches von einer durch die Abgase des Motors beaufschlagten Turbine angetrieben wird. Unter den normalerweise vorliegenden Verhältnissen von Abgastemperatur und Wirkungsgrad der Abgasturbogruppe enthalten die Abgase noch so viel verwertbare Energie, daß die Gruppen bei Gleichheit der Drücke nach Gebläse und vor Turbine richtig arbeiten. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Aufladegruppe hat zur Folge, daß der Druck nach dem Aufladegebläse größer werden kann als der Druck vor der Turbine; dies ermöglicht bei entsprechender Einsteuerung der Ventile des Motors eine gewisse Spülung des Verbrennungsraumes desselben.
Versucht man; die gleiche Aufladung bei Zweitakt-Dieselmotoren anzuwenden, so stellt es sich heraus, daß die Abgase nicht genügend Energie enthalten, um die verhältnismäßig große Henge Lade- und Spülluft zu verdichten. Zur Erzeugung dieser Zusatzleistung war man gezwungen, einen besonderen Motor, der vom Netzstrom oder einer Stromerzeugergruppe (Antriebsmaschine mit Generator) gespeist wird, aufzustellen, wodurch die ganze Kraftanlage einerseits erheblich verteuert wurde und viel mehr Platz und Raum beanspruchte, andererseits auch stark in Abhängigkeit von den Betriebszufällen außerhalb der Anlage geriet. Letztere Merkmale fallen besonders bei Schiffsantrieben als sehr erhebliche Nachteile ins Gewicht.
Rechnungsmäßig ergibt sich, daß nur bei Teillast der Antriebsmaschine eine verhältnismäßig sehr kleine Zusatzleistung notwendig ist, um für Zweitakt-Dieselmotoren eine genügende Spülung und Ladung der Motorzylinder zu erhalten. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zweitakt-Dieselmaschine mit einer von den Maschinenabgasen beaufschlagten Abgasturbine und einem Spül- und Ladeverdichter, der während des normalen Betriebes gleichzeitig durch die Abgasturbine und einen Elektromotor angetrieben wird. Die Erfindung besteht darin, daß der Elektromotor seinen Strom von einem von der Dieselmaschine -unmittelbar oder über ein Vorgelege angetriebenen kleinen hochtourigen Hilfsgenerator erhält und der Elektromotor bei Erreichen einer im voraus festgesetzten Drehzahl der Abgasturbine als Generator, der Hilfsgenerator dagegen als Motor geschaltet wird, so daß ersterer Leistung an die Welle des Dieselmotors abgeben kann. .
Die Aufstellung eines solchen kleinen hochtourigen Hilfsgenerators erweist sich sowohl hinsichtlich der Raumausnutzung und der verminderten Kosten als auch hinsichtlich der Betriebssicherheit der ganzen Kraftanlage als außerordentlich vorteilhaft. Betriebsstörungen im Hauptgenerator oder im Netz können diese Kraftanlage nicht beeinflussen. Die Aufstellung des nur einen kleinen Raum beanspruchenden Hilfsgenerators ist an jeder beliebigen, anderweitig nicht mehr auszunutzenden Stelle möglich. Als sehr vorteilhaft erweist sich die Möglichkeit, daß der Hilfsgenerator auch als Motor geschaltet werden kann, so daß dieser gegebenenfalls auch Leistung an die Welle der Dieselmaschine abgeben kann, wenn z. B. bei Überlast der Dieselmaschine von der Abgasturbine her Überschußleistung vorhanden ist. Somit kann alle in der Kraftanlage vorhandene Energie restlos ausgenutzt werden.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, i ist z. B. ein Sechszylinder-Zweitakt-Dieselmotor, 2 ist die Abgasturbine, 3 der Spül- und Aufladeverdichter, q. ist ein zur Erzeugung der Zusatzleistung vorgesehener Elektromotor, welcher gemäß der Erfindung seinen Strom von einem vom Dieselmotor unmittelbar oder über ein Vorgelege 5 (Kette oder Getriebe) angetriebenen besonderen Hilfsgenerator 6 erhält.
Zweckmäßig wird zwischen Hilfsgenerator und Elektromotor eine Regelung vorgesehen, welche die Leistung des Hilfsgenerators so beeinflußt, daß die Drehzahl der Abgasturbogruppe einen gewissen festgelegten Wert nicht überschreitet.
Hilfsgenerator und Elektromotor werden so bemessen, daß dem Verdichter bereits beim Anlassen des Motors eine solche Drehzahl erteilt wird, daß der Motor sofort genügend Luft erhält.
In den Fällen, in denen Strom von einer fremden Quelle vorhanden ist, hat diese Einrichtung den Vorteil, daß die Gebläsegruppe bereits vor dem Anlaufen des Dieselmotors bis zu einer allerdings nur kleinen Drehzahl angelassen werden kann. Bei Überlast des Dieselmotors, bei welcher die Abgasturbinenleistung größer werden kann als für den Verdichterantrieb erforderlich ist, kann der Elektromotor als Generator geschaltet werden und über den Hilfsgenerator Leistung an die Dieselmotorwelle abgeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: _. Zweitakt-Dieselmaschine mit einer von den Maschinenabgasen beaufschlagten Abgasturbine und einem Spül- und Ladeverdichter, der während des normalen Betriebes gleichzeitig durch die Abgasturbine und einen Elektromotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor seinen Strom von einem von der Dieselmaschine unmittelbar oder über ein Vorgelege angetriebenen kleinen hochtourigen Hilfsgenerator erhält und der Elektromotor bei Erreichen einer im voraus festgesetzten Drehzahl der Abgasturbine als Generator, der Hilfsgenerator dagegen als Motor geschaltet wird, so daß ersterer Leistung an die Welle des Dieselmotors abgeben kann.
2. Zweitakt-Dieselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor und der Hilfsgenerator derart bemessen sind, daß dem Verdichter bereits beim Anlassen des Motors eine solche Drehzahl erteilt wird, daß der Motor sofort genügend Luft erhält.
3. Zweitakt-Dieselmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Elektromotor und Hilfsgenerator ein Regler vorgesehen ist, der die Leistung des Hilfsgenerators so beeinflußt, daß die Drehzahl der Abgasturbogruppe einen gewissen festgelegten Wert nicht überschreitet.