SE439663B - Flercylindrig hetgasmotor - Google Patents

Description

8004061-1 Detta uppnås enligt uppfinningen med hjälp av en anordning utförd enligt den kännetecknande delen av krav 1. Fördelaktiga utföringsformer framgår av underkraven.

Genom användning av en elektronisk logikenhet, som av- känner den lägsta uppmätta arbetsgastemperaturen och påför denna temperaturnivå såsom reglerparameter på en för samtliga bränn- kamrar gemensam luftmängdreglerkrets, erhålls en optimal luft- mängdmatning. Då dessutom bränsletillförseln till samtliga bränn- kamrar är proportionell mot den för alla brännkamrar gemensamma luftmängdtillförseln och denna bränsletillförsel dessutom medelst en övervakningsanordning vid behov kan reduceras med hjälp av samma reglerelement, erhålls en regleranordning som helautomatiskt och med minimalt antal komponenter optimerar luft-bränsle-behovet för varje enskild brännkammare.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av ett på bifogade ritning visat utföringsexempel.

På ritningen visas schematiskt uppbyggnaden av en fler- cylindrig hetgasmotor, varvid av tydlighetsskäl de till de in- terna arbetskretsarna i hetgasmotorn tillhörande delarna i stor utsträckning har utelämnats. Dessutom har av de sex på ritningen bredvid varandra visade komponentgrupperna, på grund av deras identiska uppbyggnad, endast två helt försetts med hänvisnings- beteckningar, varvid för identiska delar i de andra komponent- grupperna gäller motsvarande hänvisningsbeteckninnar.

Till varje ej visad cylinder hör en brännkammare l, till vilken i sin tur hör en värmare 2 som inrymmer arbetsgas. Hänvis- ningsbeteckningen 5 avser finfördelningsmunstycken, som tillförs bränsle via en bränsletillförselledning Ä och finfördelningsluft via en lufttillförselledning 5. De senare ledningarna är anslut- na till en gemensam tillförselledning 6, vid vars inlopp såsom transportanordning finns anordnat en av en elektrisk motor Y driven finfördelningsluftfläkt 8 med ett luftfilter 9. Bränsle- tillförselledningarna Ä är likaså samtliga anslutna till en gemensam bränsleledning 10, i vilken en bränsletillfflrselhuvud- ledning ll mynnar. Den senare är på ingångssidan förbunden med en bränsletank 12, från vilken bränsle med hjälp av en med en övvrtrycksventil 13 försedd brännlopuwp IH via flLt hrïnnlrfïltrr lä och en i normalfall öppen bränsleavsLängningsvenLï1 IC kan matas till de olika förbränningsställena. Bränsleavstängnínqs- ventilen 16 är utformad såsom magnetventíl och utgör säkerhets- ventil vid ett störningsfall där fullständigt avbrytande av 8004051 *1 \.~l bränsletillförseln erfordras. Bränsleavstängningsventilen 16 är via ledningar 17 förbunden med flera kontrollelement på olika funktionselement i hetgasmotorn. En av dessa ledningar leder exempelvis såsom samlingsledning till inuti värmarna anordnade termoelement 18, vilka är inställda på ett högsta temperatur- värde och vid överskridande av denna temyeratur avger en signal till bränsleavstängningsventilen 16 med resultat att bränsle- tillförseln avbryts.

Vid don i det följande beskrivna luft-bränsle-temperatur- regleranordningen enligt uppfinningen finns inuti varje värmare 21 termoelement 19. Termoelementen 19 är via var sin förbindelse- ledning 20 förbundna med var sin ingång på en elektronisk logik- enhet 21. Denna logikenhet 21 utvärderar de kontinuerligt mottagna, inuti värmarna uppmätta arbetsgastemperaturerna och pâför en mot den lägsta arbetsgastemperaturen svarande signal såsom ärvärde på en luftmängdregulator 22, vilken är inställd på ett bestämt börvärde. På utgångssídan är luftmängdregulatorn 22 förbunden med en drivanordning 23 till en fläkt 2U, som via en gemensam huvudledning 25 och via från denna utgående grenledníngar 26 tillför luft till de olika brännkamrarna. Drivanordningen 25 är därvid så utformad att varvtalet för fläkten Zh är steglöst variabelt inom ett relativt stort omrâde. För detta ändamål finns såsom drivanordning en elektrisk motor och en till denna hörande borstomställningsmotor eller alternativt en motor med variabel remdrift. Varvtalsregleringen av fläkten 2U sker med hjälp av de reglersignaler som luftmängdregulatorn alstrar såsom funktion av den på densamma pâförda ärvärdessignalen som sedan påföres drivanordningen 23.

Den samtidigt till alla brännkamrar l transporterade luft- mängden är således beroende av det inställda Fläktvarvtalet.

Den härigenom transporterade luftmängden utgör reglerparameter för den bränslemängd som samtidigt skall tillföras de olika bränn- kamrarna.

För mätning av den inmatade luftmängden finns i huvud- ledningen 25 framför, eventuellt även efter, fläkten Eü en mät- anordning 27, som avkänner strömningstryck. Mätanordningen 27 är kopplad till en tryckomvandlare 28 som omvandlar det upp- mätta strömningstrycket till en mot strömningstrycket proportio- nell elektrisk signal, lämpligen en elektrisk spänning. Till tryck- omvandlaren 28 är på utgångssidan, till en gemensam styrledning 29, anslutna bränslemängdregulatorer 50, en i bränsleledníngen psooaos1-1 till varje brännkammare l.

Varje bränslemängdregulator 30 består av en strypventil 31 och en elektrisk omställningsmekanísm. Den senare utgörs av en till den del i strypventilen 3l som påverkar genomströmnings- tvärsnittet kopplad stegmotor 32 och en före denna inkopplad elektrisk styranordning 33 med två alternativt valbara ingångar 3H resp. 35. Styranordningen 33 är i det visade utföringsexemplet utformad såsom elektronisk analog-digital-omvandlare, som om- vandlar det från tryckomvandlaren 28 mottagna elektrisk analog- värdet till elektriska stegimpulser för stegmotorn 32.

De första íngångarna 34 i samtliga bränslemängdregulatorer 30 är vardera via en första kopplingsbana i en ansluten elektrisk omkopplare 36 förbundna med den från tryckomvandlaren 28 kommande styrledningen 29. Den första kopplingsbanan i omkopplaren 36 är i regel sluten, varigenom med hjälp av en enda styrsígnal från tryckomvandlaren 28 samtidigt alla bränslemängdregulatorer kan ställas in för en viss tillförd bränslemängd.

De elektriska omkopplarna kan dock vid behov, genom en elektrisk omkopplingssignal, avgiven från en till vardera bränn- kammaren hörande övervakningsanordning 37 via en ledning 38, kopplas om från den första kopplingsbanan till en andra kopp- lingsbana, varigenom styrsignaler från övervakningsanordningen 37 via en ledning 39 och den andra ingången 35 kan matas in i styranordningen 33. Övervakningsanordningarna 37 tjänar såsom maximumvakter och består vardera av en regulator M0, vilken är inställd på ett något högre temperaturbörvärde än luftmängdregulatorn 22, och vilken via en tillförselledning H1 fortlöpande pâförd det via ett inuti värmaren anordnat termoelement avgivna arbetsgas- temperaturärvärdet dess ärvärden jämförs i de olika övervak- ningsanordningarna 37 med de inställda börvärdena. Då det upp- mätta arbetsgastemperatur-ärvärdet överskrider hörvärdet avger ifrågavarande övervakningsanordning via ledningen 38 en omkopp- lingssignal till tillhörande omkopplare 36, varigenom tillhörande bränslemängdregulator 30 avstängs från den för alla brännkamrar gemensamma bränslemängdregleringen och från regulatorn HO styr- signaler via ledningen 39 och den andra ingången 35 pâföres styr- anordningen 33 för ventilomställningsmekanismun i syfte att minska den genomströmmade bränslemängden. Denna reglßrkrets för- blir inkopplad tills dess att det i övervakningsanordningen in- ställda börvärdet åter underskrids av det uppmätta arbetsgas- temperatur-ärvärdet. Så snart denna sänkning inträffat avger över- 5 8004061-1 vakningsanordningen 57 via ledningen 38 en"mótsvèrande omkopplings- order till omkopplaren 36, som därpå åter kopplar in den första kopplingsbanan och-åter kopplar in ifrågavarande bränslemängd- regulator 50 till den för alla brännkamrar l gemensamma bränsle- mängdreglerkretsen.

Den enligt uppfinningen utformade luft-bränsle-temperatur- regleringen erfordrar, såsom framgår av ritning och beskrivning, ett minimalt uppbåd av komponenter för att åstadkomma en optimal och konstant förbränningsblandning i varje brännkammare. Dessutom erhålls härigenom, till följd av den ständigt höga arbetsgas- temperaturen, oberoende av det momentana effektbehovet, även en kontinuerligt optimerad verkningsgrad för hetgasmotorr.

Claims (7)

0004061-1 g (f) ~ Patentkrav

1. l. Flercylindrig hetgasmotor, där det till varje cylinder hör en brännkammare (l) och en värmare (2), varvid brännkamrarna, för uppvärmning av den i resp.vänmue befintliga arbetsgasen, kan tillföras bränsle och luft i mängder vilkas proportion medelst en regleranordning är reglerbar såsom funktion av vid belastnings- ändringar för motorn uppträdande temperaturändringar i arbets- gasen, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsgastemperaturen i samtliga värmare (2) övervakas medelst mätelement (19), varvid på basis av den lägsta arbetsgastemperaturen genereras en styr- signal för efterreglering av lufttíllförseln till alla brännkamrar (1), att det i bränsleledningen (Ä) till varje brännkammare (l) finns en med strypventil (31) och elektrisk omställníngsmekanism (32,33) försedd bränslemängdregulator (30), varvid alla bränsle- mängdregulatorer (30) samtidigt kan påföras en bränslemängdreg- lersignal proportionell mot den luftmängd som tillförs brännkam- rarna, och att till varje brännkammare (1) hör en övervaknings- anordning (37,ü0), som vid överskridande av ett arbetsgastempera- turgränsvärde i värmaren (2) åstadkommer en reducering av den genomströmmade bränslemängden i den efterföljande bränslemängd- regulatorn (30).

2. Hetgasmotor enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsgastemperaturen i de enskilda värmarna (2) övervakas medelst termoelement (19), varvid de erhållna mätsignalerna via tilledningar (20) påföres en logikenhet (21), som logiskt ut- väljer den mot den lägsta arbetsgastemperaturen svarande mät- signalen och såsom ärvärde pâför denna en på ett börvärde in- ställd luftmängdregulator (22) i vilken ärvärde och börvärde jämförs och ett reglerkommando avges till en fläkt (QÄ) för motsvarande efterreglering av den via en gemensam tillförselled- ning (25) samtidigt till alla brännkamrar (l) transporterade luftmängden.

3. Hetgasmotor enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att fläkten (2Ä) drivs med reglerbart varvtal via en elektrisk drivanordning (23), och att den till brännkamrarna (l) transpor- terade luftmängden är proportionell mot det medelst luftmängd- regulatorn (22) inställda fläktvarvtalet. U. Hetgasmotor enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att ventílomställningsmekanismen i varje bränslemängdregula-

4. 8Guwubï ~1 tor (30) utgörs av en till den del som påverkar genomströmnings- tvärsnittet i strypventilen (31) kopplad stegmotor (32) och en före denna inkopplad elektrisk styranordning (33) med två alter- nativt valbara ingångar (3ü eller 35).

5. Hetgasmotor enligt krav l och U, k ä n n e t e c k - n a d av att de första ingångarna (3U) till samtliga bränsle- mängdregulatorer (30) vardera via en första kopplingsbana i en elektrisk omkopplare (36) är anslutna till en gemensam styr- ledning (29), som via en tryckomvandlare (28) leder till en i lufttrasnportledningen (25) före eller efter fläkten (2H) an- ordnad mätanordning (27), medan de andra ingångarna (35) i bränslemängdregulatorerna (30) via en andra kopplingsbana i omkopplarna (36) vid behov kan förbindas med var sin tillhöran- de övervakningsanordning (37).

6. Hetgasmotor enligt något eller nâgra av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att varje övervakningsanord- ning (37) utgörs av en regulator (H0), vilken är inställd på ett något högre än luftmängdregulatorn (22) inställt tempera- turbörvärde, varvid regulatorn fortlöpande pâföres de av det inuti värmaren anordnade termoelementet (19) avgivna tempera- tur-ärvärdena och vid överskridande av det inställda arbets- gastemperaturgränsvärdet avger en omkopplingsorder till till- hörande omkopplare (36), varigenom den efterföljande bränsle- mängdregulatorn (30) bortkopplas från den för samtliga brännknm- rar gemensamma bränslemängdregleringen och hränslemängdregulatorns ventilomställningsmekanism (32,33) påverkas av motsvarande styr- signaler för att minska den genomströmmade hränslemängden.

7. Hetgasmotor enligt krav U och 5, k ä n n e t e c k - n a d av att tryckomvandlaren (28) är utformad såsom tryrk- spännings-omvandlare, och att styranordníngarna (53) i bränsle- mängdregulatorerna (30) är utformade såsom elektriska analog-diyl- tal-omvandlare.