CH128548A - Regelvorrichtung an Abgasturbinen. - Google Patents

Description

  Regelvorrichtung an     Abgasturbinen.       Es ist bekannt, bei Verbrennungskraft  maschinen mit     Aufladepumpe    und Abgas  turbine mittelst des     Aufla.dedruckes    den Ein  trittsquerschnitt in Abgasturbinen zu regeln.  Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine  besondere Ausbildungsform solcher Regel  vorrichtungen. Sie besteht darin, dass die       Beaufschlagung    der Turbine durch Einstel  lung mehrerer voneinander unabhängiger,  vom     Aufladedruck    der     Verbrennungskraft-          maschine    beeinflusste     Abschlussorgane    gere  gelt wird.

   Dabei kann die Ausbildung so ge  troffen sein, dass die Einstellung der einzel  nen     Abschlussorgane    beim gleichen.     Auflade-          drucl;    eine verschiedene ist. Als     Abschluss-          orga.ne    können vom Abgasdruck     angepresste     Flachschieber angeordnet sein. Eine von  einem dieser Schieber gesteuerte     Öffnung    kann  durch Rippen in mehrere besondere,     zum     Leitapparat der Turbine führende Kanäle  unterteilt sein. Diese Flachschieber können  gegenüber ihrer Einstellvorrichtung beweg  lich sein. Damit dieselben auf ihrem Sitz  anliegen, können dieselben durch Federn an  gepresst sein.

   Eine veränderliche Einstellung  der     Abschlussorgane    kann zum Beispiel durch    einerseits unter dem     Aufladedruck    und ander  seits unter     Federwirkung    stehender Kolben  erfolgen. Die     Abschlussorgane    können     mit          einer    von Hand regulierbaren Einstellvor  richtung versehen sein. Eine Führung der       Abschlussorgane    kann mit einem Raum hin  ter dem Rotor der Abgasturbine verbunden  werden, damit keine Auspuffgase nach aussen  treten.

   Ebenso können Führungen für mit  den Kolben verbundene Stangen der Einstell  vorrichtung ebenfalls mit einem Raum hinter  dein Rotor der Abgasturbine in Verbindung  stehen, um stets eine Kühlung der Stangen  durch     Aufladeluft    zu bewirken.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine  beispielsweise     Ausführungsform    des Erfin  dungsgegenstandes dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist die Arbeitsweise dieser Aus  führungsform durch ein Diagramm darge  stellt.     Fig.    2 ist ein Querschnitt durch die  Regelvorrichtung und     Fig.    3 zeigt einen  Schnitt durch eine mit einer solchen Regel  vorrichtung versehene Abgasturbine nach der  Linie     II-II    der     Fig.    2, währenddem     Fig.   <B>2</B>  einen     .Schnitt    nach dem     Linienzug    I -I von       Fig.    3 darstellt.

   Entsprechend der     Fig.    1      ist angenommen, dass drei verschiedene Ab  schlussorgane vorhanden sind, und zwar sind  beispielsweise beim Leerlauf der mit dieser  Abgasturbine     zusammenarbeitenden    Verbren  nungskraftmaschine sämtliche     Abschlussor-          gane    geschlossen, so dass nur ein bestimmter  Teil der     Abgasturbine,    zum Beispiel ein  Drittel bis die Hälfte ihres Umfanges     beauf-          schlagt    ist.

   Diesem Zustand entspricht der       Abgasdruck        pTO    und ein     Aufladedruck        p",.     Steigt nun die Belastung der Maschine, so  steigt vorerst auch der Abgasdruck. Das von  der Abgasturbine angetriebene     Aufladege-          bläse    läuft dann auch schneller und fördert  auf einen höheren Druck.

   Die Einstellvor  richtung des ersten     Abschlussorganes    1 sei  nun so ausgebildet, dass bei einer gewissen  Steigerung des     Aufladedruckes    dieses Ab  schlussorgan sich     öffnet.    Das     Abschlussorgan     sei zum Beispiel bei einem     Drittel    der  Normalleistung vollkommen geöffnet.

   In  diesem     Zeitpunkt    herrsche vor dem Rotor  der     Turbine    der Druck     p"1    und hinter dem       Aufladegeblä.se    der Druck     pol.    Bei einer Teil  last zwischen 0 und     1/s    der Normalleistung       ndern    sieh die Drücke     pT    und     pA,    wie durch     dieä     ausgezogenen Linienzüge dargestellt ist.

    Dieser Verlauf wird abhängig sein von dem  Öffnungsquerschnitt der     Abschlussvorrich-          tung,    sowie dem Wirkungsgrad von Abgas  turbine und     Aufladegeblä.se    bei den herr  schenden     Zuständen.    Bei     1/ü    Belastung seien  nun noch zwei Schieber, 2 und 3, geschlossen  und zwar öffnet sich das     Abschlussorgan    2  beim Übergang der     Belastung    von     1/n    auf     2/3     der Normalleistung, so dass dasselbe bei       Normalleistung    ganz offen ist.

   Bei der Stei  gerung von     '/.."    auf     3/,.    der Normalleistung  öffne sich das     Abschlussorgan    3 und bei  allen Belastungen über der Normalleistung  bleiben sämtliche drei     Abschlussorgane    voll  kommen geöffnet, so dass dann die Tur  bine voll     beaufschlagt    ist.

   Der Verlauf  des     Druckes        pT    vor der     Ab",asturbine    und des  Druckes     pa.    hinter dem     Aufladegebläse     wird durch die ausgezogenen Linien     pTO,        pTi,          .pT2,        PTS,        pT4        bezw.        pAo,        pAl,        _pA2,        pAs,        p & 4    dar  gestellt.

   Im gezeichneten: Beispiel ist ange-         nommen,    dass der Druck vor der Abgasturbine  im Bereich der     Normallast    und darüber unter  den     Aufladedruck    sinkt. Die Verhältnisse  können aber auch so gewählt     sein,    dass diese  Erscheinung bereits bei kleinerer Belastung  eintritt.  



  In     Fig.    2 sind 1, 2 und 3 die voneinander  unabhängig einstellbaren     Abschlussorgane.    Es  handelt sich hier um drei Flachschieber. Die  selben sind an Stangen 4 aufgehängt, auf  welchen Kolben 5 sitzen. Diese Kolben 5 be  wegen sich     nun    in Zylindern 6. Die Bewe  gung dieser Kolben geschieht durch den  Druck der im Gebläse 7 erzeugten Auflade  luft, indem diese durch die Leitung 8 und  die Kanäle 9 unter diese Kolben 5 gelangt.  Von oben wirken auf die Kolben Federn 14.

    Diese Federn     können    so bemessen sein. dass  bei gleichem     Aufladedruck    die Kolben sich  verschieden hoch einstellen, zum Beispiel so  wie in     Fig.    1 dargestellt, das heisst, dass bei  Leerlauf sämtliche, bei Last zwei und bei  Last einer und bei Last und darüber  kein Schieber mehr geschlossen ist. Die Schie  ber 1, 2 und 3 können einen     ununterteilten,     vor dem Turbinenlaufrad 11 liegenden Raum  12 abschliessen, oder es kann die von ein und  demselben Schieber gesteuerte Öffnung durch       Rippen    13 weiter in mehrere, besondere. zu  den Eintrittsdüsen 14 der Turbine     führende-          Kanäle    15 unterteilt sein.

   Bei dieser Aus  bildung werden von 0 bis     \/3    Leistung durch  den steigenden     Aufladedruck    die Kanäle 15  sukzessive zugeschaltet. Dadurch ergibt sich  dann eine Änderung des     Aufladedruckes        p.     sowie des     DrUclieS        PT    vor der Abgasturbine  entsprechend den in     Fig.    1 punktiert darge  stellten Linienzügen.  



  In     Fig.    3 ist ferner noch dargestellt, dass  die     Schieberführung    bei 16 mit dem Raum 17  hinter dem Laufrad der Abgasturbine durch  eine     Offnunw,    18 verbunden sein kann. Damit  die Abgase nicht     ungehemmt    in den Raum 17  übertreten können, kann eine     Packung    19  angeordnet sein. Des ferneren kann die längs  der     Kolbenstange        \?0    entweichende Auflade  luft ebenfalls durch die Leitung 18 in den  Raum 17 abgeleitet werden. 21 ist die Hand-           einstellvorrichtung    der     Abschlussorgane    1  bis 3.

   Durch ihre Betätigung können diese  unabhängig von der Höhe des Ruflade  druckes eingestellt werden, was bei bestimm  ter Verwendung zweckmässig sein kann. Die  Schieber können durch Federn 22 auf ihren  Sitz gepresst werden.  



  Bei nur teilweisem Abschluss des Tur  bineneintritts,     wie    dies in     Fig.    2 und 3 dar  gestellt ist, wird der abschliessbare Teil  zweckmässig oben angeordnet. Der dauernd  offene Teil der Turbine liegt dann unten, so  dass feste und flüssige Bestandteile in den  Gasen trotzdem dauernd durch die Turbine  austreten können. Es     tritt    dann keine Stau  ung solcher Bestandteile vor der Turbine ein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschla- gung der Turbine durch Einstellung mehrerer voneinander unabhängiger, vom Ruflade druck der Verbrennungskraftmaschine beein- flusster Abschlussorga.ne geregelt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einstellung der einzelnen Abschlussorgane beim gleichen Rufladedruck eine verschiedene ist. 2. Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Abschlussorgane vom Abgasdruck angepresste Flachschie ber angeordnet sind. 3.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskra.ftmaschinen mit Aufla- clung nach Patentanspruch, deren Ab- schluss'organe durch Schieber gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem der Schieber gesteuerte Öff nung durch Rippen in mehrere besondere zum Leitapparat der Turbine führende Kanäle unterteilt ist. 4. Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Aufla- dung nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber ihrer Einstellvorrichtung be wegliche Flachschieber angeordnet sind. 5.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftinaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Federn auf ihren Sitz gepresste Flachschieber verwendet werden. 6. Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine veränderliche Ein stellung der Abschlussorgane durch einer seits unter dem Rufladedruck und ander seits unter Federwirkung stehende Kol ben erfolgt. 7.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, da.ss die Abschlussorgane mit einer von Hand regulierbaren Ein stellvorrichtung versehen sind. B. Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmasehinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, deren Ab schlussorgane durch Schieber gebildet werden, die an Stangen befestigt bind, dadurch gekennzeichnet, dass gegen die Abgase abdichtende Führungen für die Stangen. an denen die Schieber befestigt sind, mit einem Raum hinter dem Rotor der Abgasturbine verbunden sind. 9.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungskraftmaschinen mit Rufla dung nach Patentanspruch, deren Ab schlussorgane durch eine Einrichtung ein gestellt werden, die an Stangen befestigte Kolben aufweist, dadurch gekennzeich net, dass gegen die Aufladeluft abdich tende Führungen für die Stangen, an denen die Kolben befestigt sind, mit einem Raum hinter dem Rotor der Ab gasturbine verbunden sind. 10.

   Regelvorrichtung an Abgasturbinen von Verbrennungsliraftmaschinen mit Aufla- dung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei liegend angeord neten Abgasturbinen mit nur teilweise abschliessbarem Turbineneintrittsquer- schnitt der gegen unten liegende Teil des Turbineneintrittsquerschnittes dauernd geöffnet bleibt.