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Freiflugkolben-Motor-Verdichter Bei Freiflugkolben-Motor-Verdichtern,
welche von Brenngasen freie Druckluft als Nutzgas nach außen abgeben, ist es bekannt,
die dem Motorteil beim Spülvorgang zuzuführende Ladung (reine Luft oder ein Brennstoff-Luft-Gemisch)
auf einen höheren Druck als den üblichen Ladungsdruck (Spüldruck) zu bringen, wie
er sich im Betrieb dann einstellt, wenn derAuspuff des Motorteils keine nennenswerten
Widerstände zu überwinden hat. Es ist weiterhin bekannt, diese Ladedruckerhöhung
(auch Üb-erladung genannt) mittels eines Hilfsverdichters zu bewirken, der von einer
mit den Abgasen des Motorteils betriebenen Turbine angetrieben wird und der die
Motorladung in einen Ladungsaufnehmer fördert, aus welchem sie während der Ladungsperiode
in den Arbeitsraum des Motorteils übertritt. Bei den bekannten Einrichtungen dieser
Art wird beim Überladungsbetrieb die gesamte Ladung des Motorteils mittels des Hilfsverdichters
gefördert. Soll die Maschine auch bei ruhendem Hilfsverdichter betriebsfähig sein,
so ist eine besondere ein- und ausschaltbare Ladungsförder-einrichtung vorzusehen,
z. B. eine Kolbenspülpumpe, deren Saugventile nur während des Betriebes ohne Überladung
in der üblichen Weise arbeiten, beim Betrieb mit Überladung aber ständig offengehalten
werden.
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Da der Motorteil der Freiflugkolbenmaschine beim Arbeiten mit üb-e#rladung
je Arbeitshub mehr Brennstoff verbrennen kann und deshalb: eine, höhere Leistung
aufweist# als beim Fortfa,11 der Überladung,
müssen Vorkehrungen
getroffen sein, um die Leistungsaufnahme des Verdichterteils diesen verschiedenen,
Betriebsmöglichkeiten anzupassen. Hierfür sind zwei Wege bekannt. In einem Falle
wird beim Überladungsbetrieb der Verdichtungsanfangsdruck erhöht, indem der Hilfsverdichter
nicht nur die Ladung des Motorteils, sondern auch die dem Verdichterteil zuzuführende
Luft fördert und vorverdichtet. Da die Leistung der Abgasturb-ine begrenzt ist,
kann hierbei, angesichts der großen, vom Hil'fsverdichter zu fördernden Luftmenge,
deren Vorverdichtung nur gering sein, so daß auch die durch die Überladung erzielbare
Leistungserhöhung gering bleibt. Im anderen Falle wird beim überladungsbetrieb der
Verdichtungsenddruck erhöht. Da aber bei Druckluftversorgungsanlagen in der Regel
die Forderung besteht, daß der an der Ve#rbrauchsstelle herrschende Luftdruck möglichst
wenig schwanken soll, erscheint dieser Weg der Leistungsanpassung unzweckmäßig.
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Zweck der Erfindung ist zunächst die Schaffung eines mit überladung
arbeitenden Freiflugkolben-Motor-Verdichters, welcher ohne weiteres sowohl mit als
auch ohne Überladung betriebsfähig ist und sonach bei jeder Änderung des Betriebszustandes
des Hilfsverdichters (ob arbeitend oder ruhend) völlig selbsttätig von der einen
Arbeitsweise zur anderen übergeht. Weiterhin soll einerseits die verfügbare Abgasturbinenleistung
voll zur Erhöhung der Vorverdichtung der Motorladung ausgenutzt werden, während
andererseits die Anpassung der Verdichterleistung an die veränderliche Motorleistung
ohne Änderung des Verdichterenddruckes erfolgen soll. Diese Leistungsanpassung soll
ferner völlig selbsttätig vor sich gehen.
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Nach der Erfindung wird zur Erreichung dieses Zweckes die folgende
Kombination vorgesehen: i. Bei einem Freiflugkolben-Motor-Verdichter, der von Brenngasen
freie Druckluft als Nutzgas nach außen abgibt, ist außer einer Kolbenspülpumpe,
deren Kolben ein Teil einer Flugmasse ist und die in einen Ladungsaufnehmer fördert,
noch ein Hillfsverdichter vorgesehen, der von einer mit den Abgasen des Motorteils
betriebenen Turbine angetrieben wird.
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2. Der Hilfsverdichter fördert nur in den Motorteil, und zwar entweder
unmittelbar in den Ladungsaufnehmer oder auch zur Saugseite der Kolbenspülpumpe,
und bewirkt in an sich bekannter Weise eine Erhöhung des im Ladungsaufnehmer herrschenden
D ruckes gegenüber dem Betrieb ohne, Hilf sverdichter.
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3. Die Kolbenspülpumpe, welche so bemessen ist, daß ihre Förderung
zum Betrieb ohne Überladung ausreicht, fördert ständig, auch -,venn der Hilfsverdichter
in Betrieb ist, in den Ladungsaufnehmer.
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4. Der Zviinderraum der ersten Stufe des Verdichterteils ist- in an
sich bekannter Weise über mit Druckventilen verschließbare Auslässe, die in der
mittleren Zone des Zylindermantels liegen, mit dem Ladungsaufnehmer des Motorteils
verbunden, so daß der Luftinhalt dieses Zylinderraumes beim Arbeitshub des Verdichterkolbens
zunächst nur bis auf den im Ladungsaufnehrner herrschenden Druck verdichtet wird,
daß dann ein Überschieben von Luft aug dem Zylinderraum in diesen Aufnehmer stattfindet,
so lange, bis der Verdichterkolben die genannten Auslässe überfahren hat, und daß
hiernach die Weiterverdichtung der im Zylinderraum befindlichen Luft bis auf den
Enddruck der ersten Verdichterstufe und schließlich das Ausschieben der verdichteten
Luft erfolgt.
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Der Erfindungsgegenstand hat folgende Wirkung: Der mit den- Neibenaus'lässen
versehene Verdichterzylinder wirkt im ersten Teil des Arbeitshubes, d. h.
bis zum Abschluß der Nebenauslässe, in der bekannten Art als Spülpumpe. Sein Luftinhalt
wird hierbei nur bis auf den im Ladungsaufnehmer herrschenden Druck verdichtet.
Erst im anschließenden Hubteil erfolgt die Weiterverdichtung bis auf den normalen
Endd-ruck. Solange der Hilfsverdichter ruht, wird der Motorteil allein von der Kolbenspülpumpe
gespült und mit- neuer Ladung versorgti; der Aufneihmerdruck ist hierbei verhältnismäßig
niedrig. Kommt der Hilfsverdichter in Betrieb, so erhöht sich selbsttätig der Gegendruck
des Motörauslasses, da die Abgasmenge des Motorteils infolge des Hinzutretens des
vorn Hilfsverdichter geförderten Teils der Ladung größer wird und die Abgase den
Durchflußwiderstand der Düsen der Abgasturbine überwinden müssen. Infolgedessen
erhöht sich auch der im Ladungsaufnehmer herrschende Druck, gegen den nunmehr auch
die Kolbenspülpumpe fördern muß. Mit dem Aufnehmerdruck steigt zugleich auch der
Anfangsdruck der Weiterverdichtung der im Verdichterzylinder verbleibenden Luft-.
Da der Rauminhalt des Verdichterzylinders beim Abschluß der Nefienauslässe immer
der gleiche ist, hat die Erhöhung des letztgenannten Druckeis zur Folge, daß nunmehr
eine größere Gewichtsmenge Luft der Weiterverdichtung unterliegt. Diese Weiterverdichtung
erfordert demzufolge (bei unverändertern Verdichtungsenddruck) einen entsprechend
größeren Leistungsaufwand. Der Vorgang -entspricht dem Ansaugen und Verdichten einer
veränderlichen Luftmenge bei unverändertern Ansauge- und Ausschubdruck.
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Es findet sonach ein völlig selbsttätiger Übergang vom Betrieb ohne
überladung auf den Überladungsbetrieb und umgekehrt statti; die verfügbare Abgasturbinenleistung
wird voll zur Erhöhung der Ladungsvorverdichtung ausgenutzt, so daß eine erhebliche
Steigerung der Maschinenleistung erzielbar ist; schließlich wird eine selbsttätige
Anpassung der
Förderleistung des Verdichterteils an die Arbzitsleistung d#s
Motorteils erreicht, ohne daß es nötig wäre, den Ansauge- oder Ausschubdruck des
Verdichterteils zu verändern.
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Weitere Einzelheiten der Erfindungsausgestaltung und deren Wirkungen
ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Fig. i veranschaulicht. einen einstufigen Freiflugkolben-Motor-Verdichter;
Fig. 2 zeigt das Druck-Volumen-Diagramm des Verdichterteils dieser Maschine; Fig.
3 veranschaulicht einen zweistufigen Freiflugkolben-Motor-Verdichter;
Fig.
4 zeigt das Diagramm der ersten Stufe des Verdichterteils und darunter das Diagramm
der Spülpumpe der Maschine nach Fig. 3,
Übereinstimmende Teile der beiden
Ausführungsbeispiele sind gleich bezeichnet.
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Der Motorteil der in Fig. i dargestellten Maschine weist einen Motorzylinder
i und zwei darin gegenläufig verschiebliche Motorkolben 2 auf. Der Zylinder i ist
mit Einlaßöffnungen 3 und Auslaßöffnungen- 4 versehen, die von den Motorkolben
geöffnet und wieder geschlossen werden. Der Verdichterteil weist zwei gleicheVerdichterzylinder
5 auf, in denen ie ein mit einem Motorkelben 2 verbundener Veräichterkolben
6 verschieblich ist. Die an die äußeren Flächen der Verdichterkolben
6 angrenzenden Räume 7 sind die Verdichterarbeitsräumel welche in
üblicher Weise mit Saugventilen 8 und Druckventilen 9 versehen sind.
Von. diesen Druckventilen führen Druckleitungen io zu einer gemeinsamen Druckleitung
i i, die zu einem Behälter 12 führt, an den sich die zu den Verbrauchsstellen führende
Leitung 13 anschließt. In die Leitung i i ist ein Druckhalteventil 14 eingeschaltet.
In der mittleren Zone der Wand der Zvlinder 5 sind Auslässe 15
vorgesehen,
die durch L#ruckventile 16 abschließbar sind und durch Kanäle 17 mit dem Ladungsaufnehmer
2o des Motorteils in Verbindung stehen. Die beiden, je durch die Kolben 2
und 6 gebildeten Flugmassen stehen über ein Zwanglaufgetriebe, das ihre genaue
Gegenläufigkeit sichert, miteinander in Verbindung. An jeden der Verdichterkolben
6 ist eine Zahnstange 2 1 bZW. 22 angeschlossen; dies.2 Zahnstangen greifen
an sich diametral gegenüberlieg-enden Stellen in ein Zahnrad 23 ein, das
am Motorzylinder i unverschieblich gelagert ist. Zur Bren,nstoffzufuhr zum Motorzylinder
dient eine BrennstOffpUMPC25, deren Kolben von. einem auf der Zahnstange22 angeordneten
Nocken26 bewegt wird und die den Brennstoff zu einer Einspritzdüse 27 fördert.
Ein in einem ruhenden Zylinder 28 verschieblicher Kolben 29, der einerseits durch
eine Feder, andererseits durch den im Behält-er 12 herrschenden Druck belastet ist,
bewirkt die selbsttätig-Regelung der Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von diesem
Druck. An die Auslaßöffnungen 4 des Motorzylinders i ist eine Leitung 3o angeschlossen,
welche zu einer Abgasturbine 31 führt, an welche sich die Auslaßl-eitung32
anschließt. Die Abgasturbin'e31 treibe einen als Schaufelgebläse ausgebildeten Hilfsverdichter
33 an, welcher die zu verdichtende Luft über eincn Rohrstutzen 34 aus dem
Freien ansau.-It und über eine Druckleitung 35 in den Ladungsaufnehmer 20
fördert. In diese Leitung 35 ist ein zum Aufnehmer hin öffnendes Rückschlagventil
36
eingeschaltet, außerdem ist an diese Leitung zwischen dem Hilfsverdichter
und dem Rückschlagventil ein Behälter 37 angeschlossen, dessen Rauminhalt
zweckmäßig etwa von der gleichen Größenordnung wie der des LadungsaufnehmerS 20
ist. Von der Abgasleitung 30 zweigt vor der Abgasturbine 31 ein Nebenauslaß
38 ab, ferner ist eine UrnschaltklaPpe 39 vorgesehen, welche
je
nach ihrer Stellung die aus dem Motorteil kommenden Abgase entweder, wie
gezeichnet, zur Abgasturbinc 31 oder in den Nebenauslaß 38 eintreten läßt.
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Die Einrichtung wirkt wie folgt: a) Betrieb ohne Überladung. Der Hilfsverdichter
33 ruht, die Abgasklappe 39 steht so, daß die Ab-
gase in die
Nebenleitung 38 entweichen. Beim Einwärtsgang der Flugmassen von ihrer äußeren
Umkehrstellung aus erfolgt auf der Verdichterseite zunächst eineExpansion der in
denToträumen zurückgebliebenen Druckluft bis auf den Ansaugedruck p" gemäß Linie
Ei - F, der Fig. 2. Sodann wird frische Luft über die Saugventile
8 in die Räume 7 eingesaugt gemäß Linie Fi - Al' während
auf der Motorseite nach dem Abschluß der Öffnungen 3 und 4 die zwischen den
Kolben 2 eingeschlossene Ladung verdichtet wird. Gegen Ende dieser Verdichtung
be-
wirkt der Nocken --6 den Fördetrhub der Brennstoff-PUMpe
25, also eine Brennstoffzufuhr; der Brennstoff kommt zur Entzündung, und
die dabei frei werdende Verbrennungsenergie treibt die Flugmassen wieder nach außen.
Hierbei wird zunächst der Luftinhalt der Räume7 vom Ansaugedruckp, bis auf den im
Aufnehmer2o herrschenden Spüldruckp, verdichtet( (LinieA,-,B,). Sodann wird Luft,
über die Auslässe 15 und die Ventile 16 in den Aufnehmer 20 so lange ausgeschQben,
bis die in der Bewegungsricbtung vornliegende Kante 18 der Verdichterkolben
6 die Auslässe 15 überfahren hat (Lini,e Bi - c,). Von
hier al) wird die in den Räurnen 7 verbliebene Luft bis auf den Förderdruck
P4 des Verdichters, verdichtet (Linie Ci - Dl) und nach Erreichung
dieses Druckes das Luftvolumen VJ, welches einem Ansaugvolumen a, entspricht, ausgeschohen
(Linie Di - E').
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b) Betrieb mit Überladung. Die Abgasturbine 31 und der Hilfsverdichter
33 sind in Betrieb. Hierhei erfährt der Druck im Aufnehmer 2o eine Erhöhung
auf den Wert p., da die durch den Motorteil stTömende Gasmenge um die vom
Hilfsverdichter zusät2-lich geliefert,.- Ladungsmenge größer geworden ist und da
die Abgase den erhöht-en Durchflußwiderstand der Düsen der Abgasturbine überwinden
müssen. Ge-enüber dem vorbeschriebenen Fall ändert sich be im Einwärtshub der Flugmassen
2, 6 an der Wirkung nichts wesentliches. Beim Auswärtshul) wird jedoch der
Luftinhalt der Räume 7 zunächst bis auf den erhöhten Druck p. des
Aufnehmers 2o verdichtet (Linie A, - B2) und dann ein Teil dieser
Luft in den Aufnehmer ausgeschoben (Linie B, - C2) -
Der
beim Ab#schluß der Auslässe 15 in den Räumen 7
verbliebene Luftinhalt erfährt
eine Weiterverdichtung vom Druck p3 auf den Förderdruck P4 (Linie
C, - D.), worauf das Ausschieben des Luft-volu-Inens v2 (dem
ein Ansaugevolumen a2 entspricht# erfolgt (Linie D2 - El). Infolge
des erhöhten Anf angsdruckes beim Beginn der Weiterverdichtung (Punkt
Q ist das Ausschubvolumenv2 größer als 711, und #ernentsprechend ist auch
das Ansaugevolumena2 größer als a,. Der Verdichter nimmt jetzt den der Fläche Cl'
C21 D2, Di entsprechenden zusätzlichen Arbeitsbetrag auf und nutzt so, ohne daß
eine unerwünschte Erhöhung des Förderdruckes
P4 oder eine Änderung
des Ansauggedruckes p" nötig wäre, die durch die Vermehrung der Motorladung und
eine dementsprechend erhöhte Brennstoffzufuhr erreichte Erhöhung der Leistung des
Motorteils aus. Eine weitere Steigerung der Nutzgasförderung der Maschine ergibt
sich daraus, daß die vermehrte Bren#nstoffzufuhr auch eine entsprechend stärkere
Beschleunigung der Flugoinassen beim Arbeitshab zur Folge hat und daß demzufolge
die Hubzahl je Zeiteinheit zunimmt.
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Die beim Betrieb mit Überladung (Aufnehmerdruck p,) sich ergebende
Rückführarbeit ist ungefähr gleich der durch die Fläche El, Gl,
F, wiedergegebenen Rückführarbeit, wie sie sich beim Betrieb ohne überladung
(Aufnehmerdruck pl) ergibt, %veil der äußere Umkehrpunkt der Flugmassen in beiden
Fällen etwa. an der gleichen Stelle liegt.
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Bei der äußeren Hubumkehrstellung tritt die unter dem erhöhten Druck
p. stehende Ladung aus dem Aufnehmer:2o- durch die Spülkanäle 3 in
den Arbeitsraum des Motorteils und wird beim Einwärtsgang der Flugmassen weiter
verdichtet. Da die höher vorverdichtete Ladung für ihre Weiterverdichtung
je Einheit, des Kolbenweges inehr Arbeit erfordert als die gering vorverdichtete
Ladung, die Rückführarbeit aber sich gegenüber dem Betrieb ohneÜberladung nicht
-wesentlich geändert hat, wird diese Rückführarbeit beim Betrieb mit Überladung
schneller aufgebracht. Infolgedessen wird bei der letztgenannten Betriebsart der
Hub h., der Flugmasse kleiner als der Hub hi beim li#trieb ohne überladung.
Infolge der Verkürzung des Hubes steigt der Verdichtungsenddruck und auch der Verbrennungshöchstdruck
im Motorzylinder nicht oder nicht wesentlich höher an als beim Betrieb ohne Überladung,
in manchen Fällen. bleibt er sogar kleiner. Die mechanische und thermische Beanspruchung
des Motorteils bleibt sonach im wesentlichen trotz der erhöhten Leistung innerhalb
der gleichen Grenzen wie beim Betrieb, ohne Üb.-rladung.
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Das in der vom Hilfsverdichter 33 zum Aufnehmer:2o führenden
Leitung 35 angeordnete Rückschlagventil 36 hat den Zweck, ein Abströmen
von Luft aus dem Aufnehrner 2o durch den Hilfsv..-tdichter zu verhüten, und zwar
sowohl dann, wenn der Hilfsverdichter ruht und lediglich die Kolben 6
über
die Auslässe 15 Spülluft in den Aufnehmer 2o fördern, als auch dann, wenn
der Hilfsverdichter arbeitet. Im letztgenannten Falle tritt durch das Ausschieben
der von den Kolben 6, geförderten Luft in den Aufnehmer 2o eine gewisse Erhöhung
des Aufnehmerdruckes über den Förderdruck des Hilfsverdichters ein, so daß während,
dieser Periode beim Fehlen des Rückschlagventils Luft, aus dem Aufnehmer über den
Hilfsverdichtier nach außen entweichen würde. Während des Abschlusses des Rückschlagventils
36 kann der Hilfsverdichter in den hierbei als Aufnehmer wirkenden Behälter
37 fördern, so daß seine Förderung trotz des Ventilabschlusses nicht völlig
unterbrochen wird.
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Beim Ingangsetzen der Maschine dauert es einige Zeit, ehe die Abgasturbine
und somit auch der Hilfsverdichter ihre volle Leistung aufweisen. Im allgemeinen
wird man daher die Maschine in Gang bringen, ohne gleichzeitig die Abgasturbine
in Betrieb zu nehmen, man wird also die Abgase zunächst durch die Nebenleitung
38 abführen und sie erst dann, wenn die Maschine läuft, durch Umstellen der
Klappe 39 der Abgasturbine, zuführen und dadurch diese und den Hilfsverdichter
in Gang setzen. Es ist aher auch möglich, die Anlage gleich vom Anlassen an mit
Überladung zu betreiben. Zu dem Zweck kann die Abgasturbine so eingerichtet sein,
daß sie bei fehlendem Abgas mit Druckluft betrieben werden kann, die einem ständig
verfügbaren Vorrat entnommen wird. Beispielsweise kann die Abgasturbine 31 zu dem
Zweck mit dem Behälter 12 über eine ein Absperrglied 41 enthaltende Leitung 40 verbunden
sein, welche zweckmäßig zu einem besonderen Düsensatz 42 der Turbine 31 führt.
Beim Ingangsetzen der Maschine wird dann zunächst durch Öffnen des Absperrgliedes
41 die Turbine 3 1 und der Hilfsverdichter 33 in Betrieb gesetzt.
Dann wird die Hauptmaschine in Gang gebracht, die nun sogleich mit Überladung arbeitet.
Sobald die Ab-
gase genügend Energie entwickelt, um die Turbine 31 al,',lein
in Gang zu halten, wird die Druckluftzufuhr zur Turbine wieder abgestellt.
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Eine andere, noch einfachere Möglichkeit, um die Maschine von der
Ingangsetzung an mit Überladung zu betreiben, besteht, darin, den Inhalt des AufnehrnerS
2o, beim Anlassen der Maschine durch Speisung dieses Aufnehmers aus einem ständig
verfügbaren Druckluftvorrat auf dem erhöhten Ladedruck zu halten. Zu dem Zweck wird
der Aufnehrner über eine ein Absperrglied 4,4 enthaltende Leitung 43 beispielsweise
mit dem Behälter 12 verbunden. Vor dem Anlassen der Maschine wird durch Öffnen des
Ab,-sperrgliedes 44 Druckluft aus. dem Behälter 12 in den Aufnehmer 2o so lange
eingeführt, bis ein am Aufnehmer angeordneter Druckm.esser 45 denjenigen Druck anzeigt,
wie ihn der Hilfsverdichter 35 ergibt, wenn dieser in Betrieb ist. Die Aufrechterhaltung
dieses Druckes durch Nachströmenlassen von Druckluft aus dem Behälter 12 mittels
entsprechender Einstellung des Absperrgliedes 44, die auch selbsttätig erfolgen
kann, wird so lange fortgesetzt, bis die Abgasturbine und der Hilfsverdichter ihren
ordnungsgemäßen Betrieb aufgenommen haben.
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Beim Beispiel nach Fig. 3 ist mit dem linken Nlotorkolben 2
der Kolben 6 der Niederdruckstufe des N'erdichters, mit dem rechten Motork-oll-,>en
2 der Kolben 56 der Hochdruckstufe verbunden, der im Hochdruckverdichterzylinder
55 arbeitet. Die Druckleitung io des Niederdruckzylinders 5 führt
über einen Zwischenaufnehmer 5o zum Saugventil 58 der Hochdruckstufe. Von
deren Druckventil 59 führt eine Druckleitung 6-o über das Druckhalteventil
14 zum Behälter 12. Bei dieser Einrichtung ist der an die Rückseite des Verdichterkollbens
6 angrenzende Raum ig als Spülluftpumpe ausgebildet und zu dem Zweck mit
Saug-ventilen 5 1 und Druckventilen 52
versehen, welch letztere in
den Ladungsaufnehmer :2o ausmünden. Zu den Saugventilen 5 1 ist die Druckleitung
35 des Hilfsverdichters 33 hinzugeführt, so daß die gesamte vom Hilfsverdichter
geförderte
Luft zunächst der Spülluftpumpe zugeführt wird. Die Leitung
35 weist eine mit der Außenluft v.crbundene, durch ein nach innen öffnendes
Rückschlagvtntil 53 verschließbare Durchbrechung 54 auf. Der Zylinder
5 der ersten Verdichteerstufe ist wieder mit Nebenauslässen 15 versehen,
welche durch Druckventile 16 verschließbar sind und über Kanäle 17 mit dem Ladungsaufnehmer
2o in Verbindung stehen.
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Die Einrichtung wirkt wie folgt: a) Betrieb ohne überladung. Bei nicht
arbeitendem Hilfsverdichter wird beim Auswärtshub der Flugmassen Luft von außen
her durch die Durchbrechung 54 der Leitung 35 hindurch in den Spülpumpenarbeitsraum
>ig eingesaugt (Linie L-31 in Fig. 4). Gleichzeitig wirddie im Arbeitsraum
7 der ersten Verdichterstufe befindliche Luft auf den Spül-
druck
p, verdichtet (Linie A, - Bl) und dann zu einem Teil über die
Auslässe 15 so lange in den Aufnehmer 20 übergeführt (Linie B, - C,),
bis die in der Bewegungsrichtung vornliegende Kante 18 des Verdichterko#lbens
6 diese Auslässe überfahren hat. Hierauf folgt im Arbeitsraum 7 die
Verdichtung (Linie Ci-D1) und das Ausschieben (Linie Dj-El). Beim Einwärtshub der
Flugmassen wird die in den Raum ig eingesaugte Luft auf den normalen Spül-
druck
p, verdichtet (Linie 31-N) und in den Aufnehmer 2o ausgesschoben (Linie X-0).
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b) Betrieb mit überladung: Ist der Hilfsverdichter
33 in Betrieb, so verdichtet dieser die von ihm angesaugte Luft vom Druck
p" auf den Druck p..
Mit diesem Druck tritt diese Luft beim Auswärtshub der
Flugmassen in den Spülpumpenarbeitsraum ig ein (Linie P-Q). Beim Einwärtshub der
Flugmassen wird diese Luft auf den erhöhten Ladedruck p" verdichtet (Linie
Q-R) und sodann in den Aufnehmer 2o ausgeschoben (Linie R-S). Die im Verdichterarbeitsraum
7 befindliche Luft erfährt beim Auswärtshub der Flugmassen eine Verdichtung
bis auf den Druck p. (Linie A2 - B..); erst dann erfolgt das
Ausschieben durch die Auslässe 15 (Linie B, - C2). Bei der anschließenden
Verdichtung auf den Enddruck P4 (Linie C.-D2) ergibt sich wiederum ein vergrößertes
Auss(2hubvolumen v. gegenüber dem Ausschubvolumen vi beim Betrieb mit schwach verdichteter
Motorladung, also ein längerer Ausschubweg (Linie D2 -'El) und somit eine
erhöhte Förderleistung des Verdichters.
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Die Gesamtladungsmenge setzt sich hierbei zusammen aus der der Strecke
mi entsprechenden, vorn Hilfsverdichter 33 über die Spülpumpe ig geförder-Menge
und der der Strecke m2 ten , entsprechenden, über die Auslässe 15 ausgeschobenen
Menge. In vielen Fällen reicht schon die Menge m, zur Ladung des Motorzylinders
aus; es braucht dann die Entfernung e, (Fig. 3) der Auslässe 15 von der inneren
Stirnwand des Verdichterzylinders nur so groß zu sein, daß bis zum überfahren dieser
Auslässe durch die Vorderkante 18 des Verdichterkolbens 6 die Verdichtung
des Inhalts des Raumes 7 bis auf den Druckp" sichererreicht wird.
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Bei mehrstufigen Verdichtern, die von vornherein für den Betrieb mit
Überladung bestimmt sind, wird man entsprechend dem größeren Ausschubvolumen v.
der ersten Stufe gegenüber dem Ausschubvolumen vi beim Betrieb ohne Überladung die
Räume der nachfolgenden. Stufen im Verhältnnis
größer bemessen. Wird die Einrichtung zur Überladung an eine vorhandene Maschine
mit mehrstufigem Verdichterteil nachträglich angefügt, deren zweite Stufe nur zur
Aufnahme des Ausschubvolumens v, ausreicht, so stellt sich in der ersten Stufe selbsttätig
eine Steigerung des Ausschubdruckes auf den Wert P4, ein, dem das Ausschubvolumen
vi entspricht (Linie Dj- E2/) -
Es ergibt sich hierbe-i eine geringe Vergrößerung
der Rückführarbeit, entsprechend der Fläche El' Fl, F2 , , E2"