DE936781C

DE936781C - Treibgaserzeuger fuer Brennkraftturbinen

Info

Publication number: DE936781C
Application number: DEP10268A
Authority: DE
Inventors: David Chandler Prince
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-08-12
Filing date: 1953-08-12
Publication date: 1955-12-22
Also published as: CH319363A; FR1086573A

Description

Treibgaserzeuger für Brennkraftturbinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Treibgaserzeuger für Brennkraftturbinen mit einem Stufenkolben, der an ein Kurbeltriebwerk angeschlossen ist und dieses durch seinen als Zweitakt-Brennkraftmaschine arbeitenden Teil kleineren Durchmessers antreibt, während der Stufenkolbenteil größeren Durchmessers als Verdichter und Spülpumpe wirkend in einen überström- und Spülkanal fördert und als doppelt wirkender Kolben in einem vom Kurbelgehäuse getrennten Verdichterzylinder läuft.
Bei einer bekannten Maschine dieser Art wird das Gas, das während des Expansionshubes des Kolbens angesaugt wird, ausschließlich während des Rückhubes des Kolbens verdichtet und in einen Speicherbehälter gedrückt. Zu diesem Zweck hat der den Stufenkolbenteil größeren Durchmessers aufnehmendeVerdichterzylindernuranseinem einen Ende ein Einlaßventil und ein Auslaßventil. Dabei erfolgt die Verdichtung nur in einer einzigen Verdichtungsstufe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verdichtung in zwei Stufen durchzuführen, so daß sich ein höherer Druck erzielen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der den Stufenkolbenteil größeren Durchmessers aufnehmende Verdichterzylinder sowohl am einen Ende ein Einlaßventil und ein Auslaßventil aufweist als auch am anderen Ende mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil ausgerüstet ist, wobei die beiden Auslaßventile in den Überströmkanal münden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines schematischen Längsschnitts durch die Maschine wiedergegeben.
Der Zylinder der Maschine besteht aus einem Teil i kleineren Durchmessers, in dessen Verdichtungsraum A die krafterzeugende Verbrennung eines Gasgemisches oder des im Dieselverfahren eingespritzten Brennstoffes erfolgt, sowie aus einem Teil 22 größeren Durchmessers, welcher der zweistufigen Verdichtung dient und vom Kurbelgehäuse 26 getrennt ausgeführt ist. In dein Stufenzylinder i, 22 läuft ein Stufenkolben, dessen Teil 2o kleineren Durchmessers im Teil i des Zylinders läuft und mit diesem eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bildet, während der Kolbenteil er größeren Durchmessers doppelt wirkend im Zylinderteil 22 läuft. Der Kolben ist durch eine Pleuelstange iö mit der Kurbelwelle i i verbunden, die ein nicht näher gezeigtes Schwungrad hat.
Der Verdichterzylinder 22 weist nun sowohl am einen Ende ein Einlaßventil23 und eiri Auslaßventil 24 auf als auch am anderen Ende ein Einlaßventil 23 und ein Aüslaßventil 24. Die beiden Auslaßventile 24 münden in einen Überströmkanal 25, der mit dem Einlaß 15 des Brennkraftzylinderteils i verbunden ist. Die Einlaßventile 23 hingegen münden in eine Kammer, die vom Überströmkanal25 und Kurbelgehäuse getrennt ist und entweder einen ins Freie mündenden Einlaß hat oder mit einem Vergaser verbunden ist, je nachdem, ob die Maschine ein Gasgemisch verdichtet oder als Einspritzmotor betrieben wird.
Der Auslaß 16 des Zylinderteils i ist durch eine Leitung 7 mit einem nicht dargestellten Aufnehmer verbunden, von dem aus die verdichteten Treibgase der Brennkraftturbine zugeführt werden.
Die Maschine kann als Mehrzylindermaschine in Reihen-, Boxer- oder Sternbauart ausgebildet sein, wobei der in dem einen Zylinder erzeugte Leistungsüberschuß durch das Kurbeltriebwerk einem anderen Zylinder zugeführt wird, in welchem in dem betreffenden Zeitpunkt ein Leistungsbedarf entsteht und wobei sich ein Ausgleich der Massenkräfte ergibt.
Die Verdichtung erfolgt in zwei Stufen. In der ersten Stufe wird beim Aufwärtshub des Kolbens 2o, der durch die Kurbelwelle i i angetrieben wird, das Gas im Überströmkanal25 vorverdichtet. Gleichzeitig wird das Gasgemisch oder die Verbrennungsluft im Zylinderteil i verdichtet. Hat der Kolben annähernd den oberen Totpunkt. Y erreicht, dann erfolgt entweder die Zündung des in der Brennkammer A verdichtetep Gasgemisches oder die Einspritzung von 'Brennstoff in die dort verdichtete Luft und die Zündung, worauf der Kolben 2o herabgeht.
In der zweitenVerdichtungsstufe, die bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 2o unter dem Druck der Brenngase in der Kammer A erfolgt, findet dann die weitere Verdichtung des Gases in dem Überströmkanal 25 statt. Infolgedessen ergibt sich eine wesentlich stärkere Verdichtung des Gases im Überströmkanal am Ende des Expansionshubes des Kolbens 2o, als es bei einstufiger Verdichtung der Fall wäre. Wenn der Kolben 2o die Mündung 15 des Überströmkanals 25 am Ende des Expansionshubes freilegt, fließt das hochverdichtete Gas durch die Brennkammer A zur Leitung 7-, die zu dem Aufnehmer verläuft.. Gleichzeitig wird dabei der Zylinderteil i ausgespült und mit einer frischen Ladung für das nächste Arbeitsspiel versehen, wobei diese Ladung dem im Aufnehmer herrschenden Druck entsprechend vorverdichtet ist. Die in der Brennkammer A erzeugte Antriebsleistung des Verbrennungshubes wird zur Hälfte durch die Verdichtung der Luft in der Kammer B verbraucht und zur anderen Hälfte an die Kurbelwelle i i abgegeben und dient dazu, beim Rückhub des Kolbens die zweite Verdichtungsstufe durchzuführen.
Die Drehzahl, mit welcher die Maschine betrieben wird, richtet sich nach dem Treibgasverbrauch der Turbine.

Claims

PATENTANSPRUCH: Treibgaserzeuger für Brennkraftturbinen mit einem Stufenkolben, der an ein Kurbeltriebwerk angeschlossen ist und dieses durch seinen als Zweitakt-Brennkraftmaschine arbeitenden Teil kleineren Durchmessers antreibt, während der Stufenkolbenteil größeren Durchmessers als Verdichter und Spülpumpe wirkend in einen Überström- und Spülkanal fördert und als doppelt wirkender Kolben in einem vom Kurbelgehäuse getrennten Verdichterzylinder läuft, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stufenkolbenteil (21) größeren Durchmessers aufnehmende Verdichterzylinder (22) sowohl am einen Ende ein Einlaßventil (23) und ein Aulaßventil (24) aufweist als auch am anderen Ende mit einem Einlaßventil (23) und einem Auslaßventil (24) ausgerüstet ist, wobei die beiden Auslaßventile (24) in den überströmkanal (25) münden. 'Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 562 856, 551 814, 544 202, 471 211, 447 168; französische Patentschrift Nr. 961418-