DE726063C - Brennkraftturbine mit einer unabhaengig von der Turbinenwelle umlaufenden Brennkraftkolbenmaschine - Google Patents

Description

• Brennkraftturbine mit einer unabhängig von der Turbinenwelle umlaufenden Brennkraftkolbenmaschine Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Brennkraftturbine, die unmittelbar aus den in Sternform angeordneten Brennkraftverdichterzylindern gespeist wird, bei der die Welle des Verdichters von der Turbinenwelle völlig unabhängig umläuft, damit die Leistung der Turbine und ihre Belastbarkeit unabhängig von der Drehzahl beliebig geändert werden kann und die Leistung von der Turbinen-,velle unter Umgehung der Brennkraftverdichterwelle unmittelbar übertragen wird. Gegenüber der Br ennkraftturbine des Hauptpatents wird durch die vorliegende Erfindung der Vorteil erzielt, daß in Verbindung mit einem sog. Flügelzellenverdichte.r und unter Verwendung von Doppelkolben im Zylinder alle bisher erforderlichen Ventile in Wegfall kommen. Es sind zwar Turbinen bekannt, bei denen ein Turboverdichter als Kreiselverdichter zur Aufladung der Brennkraftmaschine bestimmt ist. Dadurch, daß der Turboverdichter erst bei höheren Drehzahlen Luft fördert, ist die Anwendung des Viertaktverfahrens der Inbetriebsetzung wegen erforderlich und somit auch die Verwendung von Ventilen, die bei der vorliegenden Erfindung gänzlich vermieden werden. Das erfinderische Neue besteht darin, daß die von den Brennkammern beaufschlagten, in Sternform angeordneten Doppelkolben zum Antrieb eines Kreiselverdichters dienen und von den beiden Kolben eines Doppelzylinders in an sich bekannter Weise der eine den Düsenauslaß, der andere den Lufteinlaß durch entsprechende Versetzung der Exzenter steuert. In Verbindung mit einem Auflader wird .die Turbine auf höhere spezifische Leistung gebracht, weil die Drehzahl und Füllung mangels jeglicher Ventile eine höhere bzw. bessere werden. Um die Turbine wirtschaftlich arbeiten zu lassen, werden Luft und Brennstoff gesondert in die Brennkammern eingebracht. Die Kolben sind so bemessen, daß ihre Leistung etwas größer ist als die zum Verdichterantrieb erforderliche, um für eine plötzlich verlangte Beschleunigung im Fahrbetrieb die nötige Leistungsreser ve zu besitzen.
• In der Zeichnung ist die neue Erfindung im Schnitt dargestellt.
• In dem Turbinengehäuse i ist in den Lagern 2 und 3 die Turbinenwelle q., auf welcher das Turbinenrad 5 aufgekeilt ist, gelagert. Das Turbinenrad trägt die Laufschaufeln 6, welche unmittelbar vor den Leitdüsen 7 liegen. Letztere bilden mit dem Gehäuse 8 ein Stück. Das Gehäuse 8 enthält sechs in Sternform angeordnete Doppelzylinder, von denen nur die Zylinder 9, 1 o, i i und 12 zti sehen sind. Das Gehäuse 8 hat außer den Düsenauslässen 7 noch die Einlässe 13, welche mit der Zuleitung 15 in Verbindung stehen. Die Zuleitung 15 ihrerseits ist die Druckleitung des Flügelzellenverdichters 16, dessen Gehäuse ebenfalls einen Teil des Gehäuses 8 bildet. Die Brennräume 17 werden durch Aufsetzen der Deckel 18 gebildet. Sie tragen die Brennstoffeinspritzdüsen i 9 und Zündkerzen 2o, welche an den Verteiler 21 angeschlossen sind. In den Zylindern 9, 1o, i i und 12 laufen die Kolben, welche durch die Pleuelstangen 22 und durch die Exzenter 23 auf und ab bewegt werden. Exzenter 24 ist gegenüber dem Exzenter 23 versetzt, wodurch der Kolben im Zylinder g dem Kolben des Zylinders i o nacheilt. Die Kolben treiben über die Exzenter 23 und 24. gleichzeitig die Verdichterwelle 25 an. Der Stromverteiler'2 i wird vom Wellenende aus angetrieben; ebenso werden dort alle sonstigen Hilfsmaschinen angeschlossen.
• Die Wirkungsweise der Turbine ist folgende Durch Drehung der Verdichterivelle 25 saugt der Flügelzellenverdichter 16 reine Luft an und verdichtet sie auf 2 bis 3 atü. Von der Druckleitung des Verdichters führen die Rohrleitungen 15 zu den Einlässen 13, deren öffnung die Kolben der Zylinder i o und 12 besorgen. Die Versetzung der beiden Exzenter 23 und 24. bewirkt, dä,ß beim Einströmen der Luft durch den Einlaß 13 in den Brennraum 17 die Kolben 9 und i i die Auslässe 7 rechtzeitig verschließen. Mit der nun folgenden Aufwärtsbewegung der Kolben :wird die Ladung weiter verdichtet, und gegen Ende erfolgt die Einspritzung des Brennstoffs durch die Düsen i g. Mit der Zündung des Gemisches setzt die Abwärtsbewegung der Kolben ein, die treibend auf die Verdichterwelle 25 wirkt, bis der Kolben des Zylinders 9 oder i i die Düsenauslässe 7 öffnet. Das Turbinenrad 5, welches bis jetzt stillgestanden hat, beginnt sich zu drehen, und es wird in ihm die Strömungsenergie der aus den Düsen 7 aasströmenden Brenngase in mechanische Arbeit umgesetzt. Die Größe des Brennraumes i; beträgt ein Vielfaches vom Hubraum der Kolben, so daß die Leistung der Turbine von der Fördermenge und dem Druck des Verdichters 16 abhängig ist. Der gesamte Aufbau der Maschine zeigt eine vorteilhafte Vereinfachung und führt zu einer Erhöhung der Betriebssicherheit infolge seiner Ventillosigkeit. Die Steuerzeiten, bezogen auf den Kurbelkreis der Verdichterwelle, gestatten ein langes Offenhalten der Düsenauslässe 7 und die Versetzung der beiden Exzenter ein rechtzeitiges Schließen der Auslässe, wodurch die erforderliche Aufladung der Brennkammer ermöglichtwird. Die getrennte Einführung von Luft und Brennstoff wirkt sich günstig aus hinsichtlich des Verbrauchs, der besonders bei starker Unterbelastung ins Gewicht fällt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Brennkraftturbine mit einer unabhängig von der Turbinenwelle umlaufenden Bremikraftkolbenmaschine, deren in Sternform angeordnete Zylinder mit ihren Brennkammern einzeln und unmittelbar an die Leitdüsen der Turbine angeschlossen sind, und mit einer die Leistung unter Umgehung der Brennkraftmaschinenrelle unmittelbar übertragenden Turbinenwelle nach Patent 661892, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Brennkammern (17) beaufschlagten, in Sternform angeordneten Doppelkolben zum Antrieb eines Kreiselverdichters dienen und von denbeiden Kolben (9, io) eines Doppelzylinders in an sich bekannter Weise der eine den Düsenauslaß, der andere den Lufteinlaß durch entsprechende Versetzung der Exzenter (23, 2d.) steuert.