DE686805C

DE686805C - Verfahren zur Leistungsregelung von Freiflugkolbenverdichtern

Info

Publication number: DE686805C
Application number: DE1933F0084588
Authority: DE
Original assignee: FORSCHUNGSANSTALT PROF JUNKERS
Current assignee: FORSCHUNGSANSTALT PROF JUNKERS
Priority date: 1933-02-17
Filing date: 1933-02-17
Publication date: 1940-01-17

Description

Verfahren zur Leistungsregelung von Freiflugkolbenverdichtern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsregelung von Freiflugkolbenrnaschinen, deren Verdichterteil mit kleinem Druckverhältnis arbeitet, d. h. wenn das Verhältnis kleiner ist als der Wert worin in der Exponent der Polytrope ist. Demgegenüber ist unter einem großen Druckverhältnis ein Verhältnis zu verstehen, das. größer als der Wert ist.
Bei den üblichen Motorverdichtern, die aus einem Motorteil als Energieerzeuger und einem Verdichterteil als Energieaufnehmer bestehen, erfolgt die Leistungsregelung durch Veränderung des Flugkolbenhubes. Eine solche Hubveränderung verursacht jedoch in der Regel gleichzeitig eine unerwünschte Änderungder den Rücklauf der Flugkolben bewirkenden Energie (Rückführenergie), und zwar wird diese Energie erfahrungsgemäß bei einem großen Druckverhältnis (Ausschubdruck : Ansaugedruck) mit abnehmendem Hub stets größer, dagegen bei kleinem Druckverhältnis mit abnehmendem Hub immer kleiner. Es ist jedoch anzustreben, daß die Rückführenergie in den Grenzen zwischen brößt- und kleinstzulässigem Flugkolbenhub annähernd konstant bleibt,. damit die Motorladung einerseits die für die sichere Durchführung des Motorarbeitsprozesses erforderliche Verdichtung erfährt, andererseits aber auch nicht ztr hoch verdichtet wird, weil sonst der Motorteil und damit die ganze Maschine gefährdet würde.
Hierzu ist es bereits bekannt, die Motorleistung in Abhängigkeit vom Ausschubdruck des Verdichters durch Vergrößern und Verkleinern der dem Motorteil zuzuführenden Brennstoffmenge so. zu verändern, daß die Brennstoffmenge und damit zugleich der Kolbenhub größer wird bei Erhöhung des Ausschubdruckes und kleiner bei Verringerung des Ausschubdruckes. Hiernäch ergibt sich zwangsläufig die Leistungsabgabe des Verdichters in der Weise, daß für hohe Ausschubdrücke die ausgeschobene Luftmenge größer ist als bei niedrigem Ausschubdruck. Ein solches Regelverfahren führt jedoch nur dann zum Ziel, wenn der Verdichterteil mit einem großen Druckverhältnis arbeitet. Denn bei einem Verdichter mit großem Druckverhältnis nimmt, wenn man den Ausschubdruck zunächst als konstant annimmt, bei kleiner %verdendem Hub die Rückführarbeit zu. Dadurch, daß nach dem vorerwähnten Vorschlag mit Verkleinerung des Kolbenhubes der Ausschubdruck verringert wird, läßt sich diese Rückführenergie bei verschiedenen großen Flugkolbenhüben annähernd konstant halten. Herrscht dagegen im Verdichter ein kleines Druckverhältnis, so muß, wenn mit abnehmendem Hub schon bei konstantem Ausschubdruck die im Verdichtertotraumkissen äufg speicherte Rückführenergie kleiner wird, eixeV Verringerung des Ausschubdruckes bei k1 ner werdendem Hub noch eine weitere Ver-' ringerung der Rückführenergie zur Folge haben.
Durch die Erfindung wird nun dieser Mangel dadurch behoben, daß bei einem Verdichter mit kleinem Druckverhältnis gleichzeitig mit Verkürzung der Hublänge der Ausschubdruck erhöht wird, oder unigekehrt, daß mit Vergrößerung der Hublänge der Ausschubdruck gesenkt wird, derart, daß die während des Rückhubes der Flugkolben zugeführte-Energie unabhängig von der veränderlichen Ausschublänge nahezu konstant bleibt.
An Hand der Zeichnung sei beispielsweise das Verfahren noch näher veranschaulicht. Die Abbildung zeigt Druck-Volumen-Diagramme eines Verdichterzylinders für verschiedene Leistungen. Das dem normalen Betrieb entsprechende Diagramm möge dem Linienzug A-B-C-D-A entsprechen, wobei mit h die Hublänge, mit p1 der Anfangsdruck und mit p2 der Enddruck im Verdichterzylindex bezeichnet sind. Die für den Rücklauf der Flugkolben verfügbare Energie wird durch die unter dem beschriebenen Druckdiagramm liegende Fläche C-D-A-E-F-C dargestellt. Wird nun der Hub der Flugkolben kleiner, so entstehen gemäß der Erfindung für den kleineren Hub h1 bzw. lag die neuen Druckdiagramme A-Bi-C1-Di A bzw. A-B2-C2-D2-A, wobei der Ausschubdruck auf p21 bzw. p22 erhöht worden ist. Die Rückführenergie bei dem Diagramm für den Verdichterausschubdruck p21 f=:ä'hepricht der Fläche Cl D1 A-E-Fl Cl und ,; bei eem Diagramm für den Ausschubdruck p22 läche C2 D2 A-E-F2 C2. Durch passende 'zahl der Erhöhung des Ausschubdruckes läßt sich erreichen, daß die drei vorerwähnten Flächen, die die bei verschiedenen Leistungen zur Verfügung stehende Rückführenergie darstellen, untereinander annähernd gleich groß werden. Das gleiche gilt auch umgekehrt, wenn man als das dem normalen Betrieb entsprechende Druckdiagramm das Diagramm für den Druck p22 annehmen. würde, wobei darin der Ausschubdruck gleichzeitig mit Verlängerung des Kolbenhubes gesenkt würde.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Leistungsregelung von Freiflugkolbenverdichtern, bei welchen die für die Verdichtung der Motorladung beim Flugkolbenrückhub erforderliche Energie dem Gasinhalt des Verdichterarbeitsraumes entnommen wird und bei dem die Regelung der Förderleistung durch Veränderung des Flugkolbenhubes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verdichter mit kleinem Druckverhältnis gleichzeitig mit Verkürzung der Hublänge der Ausschubdruck erhöht wird, oder auch umgekehrt, derart, daß die während des Rückhubes der Flugkolben zugeführte Energie unabhängig von der veränderlichen Ausschublänge nahezu konstant bleibt.