DE834159C - Verfahren zur Regelung der Arbeitsmittelmenge einer Heissgaskolbenmaschine - Google Patents

Description

• Verfahren zur Regelung der Arbeitsmittelmenge einer Heißgaskolbenmaschine Es ist bekannt, die Arbeitsmittelmen.ge einer Heißgaskol'heninaschine zu ändern, um-die von der .\I aschine aufgenommene oder gelieferte Leistung in <lern Augenblick zu ändern, in dem das am thermodynamischen Kreislauf beteiligte Mittel nahezu den niedrigsten Druck bei einer Umdrehung erreicli.t hat. Diese Regelungsart hat den Nachteil, claß sie zur Schnellreglung dieser Maschine weniger geeignet ist, was z. B. für Fa.hrzeuginotoren und Generatoren, treibende Motoren ungünstig ist.
• Wenn zu der am Kreislauf beteiligten Arbeitsinittelmenge eine zur Regelung dienende Arbeitsinittelmenge zugeführt und dadurch die Leistung gesteigert wird, wirkt hei dieser Regelungsart das li'inzugefi.igte Mittel verzögernd auf den Arbeitskolben ein. Die erforderliche Kompressionsarbeit eines jeden folgenden. Kreislaufs ist anfänglich größer als die zur Expansionsarbeit des vorangehenden Kreislaufs gehörige Kompressionsarbeit. Hierdurch liefert die Maschine zu. Beginn eine kleinere statt einer größeren Leistung und hat die Neigung., zu verzögern. Eine ähnliche Erscheinung triM ein, wenn .die Leistung durch Verringerung der Menge des Arbeitsmittels herabgesetzt werden muß. In diesem Fall ist die erforderliche Kompressionsarbeit eines jeden folgenden Kreislaufs in den ersten Augenbliclken kleiner als die zur Expansionsarbeit des vorangehenden Kreis'lhufs gehörige Kompressionsarbeit, so d'aß die Maschine anfänglich eine größere Leistung statt einer kleineren Leistumeg liefert und die Neigung zur Beschleunigung hat.
• Bei Regelung im Punkte des etwa niedrigsten Druckes ist die Leistungsänderungsmöglichkeit verhältnismäßig gering, da diese durch den höchst zulässigen Xl.inimaldruck und Gien niedrigst erreichbaren Minimaldruck bestimmt wird. z. B. i Atni. Eine Änderung z. B. von i bis t 2 ist alsdann möglich, wenn der höchstctil;issige Minimaldruck i2 Atm. ist. Außerdem ist es schwer, den Motor beim niedrigst erreichbaren Minimaldruck abzustoppen, da immer noch eine Leistung geliefert wird, 'die gegenüber den 1Zeil)ungsverluste" usw. vcrhältnisniäßig groß ist, Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die zur Regelung des niedrigsten Druckes dienenden Mittel ii.icht zugleich zum Ablassen der Maschine dienen können, da infolge .der Preßluftzufuhr in dieser Lage der kolbenförmigen Körper keime positive Arbeit geliefert wird, wodurch die kolbenförmigen Körper bewegt werden wfrden. Es ist also eine zusätzliche Anlaßvorrichtumg erforderlich.
• Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß ausgeschaltet werden. Bei eirein Verfahren zur Regelung der :lrlieitsinittelnienge einer Heißgaskolbeninaschine. Jeren Arbeitsrahm hei einem bestimmten wahrend des Kreisbaufes auftretenden Druck mit einem zweiten Raum höheren oder niederen 1-truckes periodisch verbindbar ist, erfolgt erfin-(lungsgeu üili dieVerbindung des Arbeitsraumes mit eifitem als zweiter Raum dienenden Regelraum oder .ltilal.irauni in eitlem Zeitpunkt, Pn dem das Arbeitsmittel nahezu den höchsten Wert. der während des Kreislaufes auftretenden Drucke er-Diese Regelungsart ist sehr geeignet für Fahrzeugmotoren und für Generatoren antreibende \Iotoren. Wird die Menge des Mittels bei etwa dein höchsten Druck des Kreislaufes erhöht, so steigt der höchste Druck des Mittels, so daß das hinzugefügte Mittel sich unmittelbar an der Expansion beteiligt.
• Die Expansionsarbeit eines jeden folgenden Kreislaufes ist anfänglich größer als die Expansionsarl)eit, die zur Kotnl)ressicni@sarl)ei,t dieses Kreislaufes gehören würde, wodurch die Maschine sofort eine größere Leistung liefert. Wird die zur IZegeltitig dienende Menge des Mittels verringert, fällt der höchste zum Kreislauf gehörige Druck des Mittels ab, wodurch die abgeführte Menge des Mittels sich nicht an der Expansion, beteiligt und clic 1?xl)ansionsarbeit eines jeden Kreislaufes anfänglich kleiner als die Expansionsarbeit ist die bei der Kompressionsarbeit dieses Kreislaufes gehörest würde.
• Die Änderungsmöglichkeit .der Leistung kann bei dieser Regelungsart beträchtlich gesteigert werden, da diese Änderungsmöglichkeit durch den höchstzulässigen Maximaldruck und den niedrigst erreichbaren 'Maximaldruck, z. B, i Atm... bestimmt wird. Hierdurch ist z. B. eine Änderung von 1 bis 30 möglich, falls der höchste Maximaldruck 3o Atm. ist, dem der im vorangehenden Fall erwähnte Minimaldruck von 12 Atm. entspricht. Außerdem besteht die 'Möglichkeit, die Maschine abzustoppen, wenn der -'\iaximal-druck dem atmo-

  sphärischen Druck lle:cli wird. cla (lic sodalin ge-

  lieferte Leistung gegenül)er (1-eil lZeibutigsverlusten

  usw. verhältnismäßig klein ist. Das Anlassen der

  -Maschine durch Preßluft wird lrei eitler richtigen

  Lage der Kolben, gegelieiicn falls nach I)relicn des

  Schwungradies, außercieni finit den gleichen Mitteln

  möglich sein, die zur Regelung cfii>°ncn. da in dieser

  Lage der kolbenfö rnii'eti Kcirl>ci- positive Arbeit ge-

  liefert wird, "wodurch die kolbenförnngen Körper

  bewegt werden. Mine lies<)n(iere .\tilal.ivorriclitting

  erübrigt sich in cl'iesetn Fall.

  In der Zeichnung, ist lieispielsw.eis.e ein e zur Aus-

  führutig :des Verfahrens i,acli der 1?rfiirciting geeig-

  nete 1-1eißgaskolli.enmiaschine clargestellt.

  Die Heißgaskolüeninaschinz ist finit einem

  Arbeitskolben i und einem Verdränger 2 versehen.

  die beide die Räume begrenzen, in denen s,i'ch der

  Kreislauf abspielt, (1. 1i. der kalte Kaum 3 und der

  warme Raum .4. Der kalte 1Zattin 3 und der warme

  Raum 4 stehen über eiii,eii Kühler 5, einen Renene-

  rator 6 und einen Erhitzer 7 miteinander in Ver-

  bindung. Sowohl der Kolllreti i als auch der Ver-

  dränger 2 wirken mittels Trickstange" auf eine

  Kurbelwelle 8 ein, clere" Ktii-1)eln z. i>. unter einem

  Winkel von 9o` an,geoi-dnet sind.

  Ein Kanal i i ist vorgesehen, über den der kalte

  Raum 3 sowohl mit ei"ein 1Zegelratini 1 2 als a1icl1

  mit einem Anlaßrauin 13 in \ert>indung gesetzt

  werden kann. In die:eni Ratim befindet sich die zur

  Regelung dien ,eii,de .1r1>eitsmittelmcn ge. Über

  Hähne 14, 13 kann entweder der Regelraum 12 oder

  der Anlaßraum 13 an die Leitung i i abgeschlossen

  werden.

  Diese Leitung i i stellt über 11:1s Ventil 9 finit

  dem kalten Raum 3 in Verbindung. Ist -dieses

  Ventil geschlossen, ist slic Verbindung u.nter-

  brochen und die Maschine arlxitct allein mit der

  am Kreislauf beteiligten Arbeitsmittelmenge. Soll

  gemäß der Erfindtitig(liese Arheitsmittelmenge ge-

  ändert werden, muß (las Ventil <) ge<iff"et werden.

  Dieses steht unter Spannung der Feder io und der

  `'cutilstößel ist an ciiren z\\-ciarniigen 1-lebel 16 an-

  geschlossen, .der über ein. Steuergestänge 17,

  welches am Ende eine Rolle trägt, mit einem auf

  der Kurbelwelle 8 befindlichen Nocken 18 in Ver-

  bindung steht. Diese Steuereinrichtung ist durch

  eine nicht dargestellte Vorrichtung nur zeitweise

  einschaltbar, nämlich dann, wenn eine Lasten-

  regelung durch Änderung der Menge des Arbeits-

  mittels erwünscht ist. Durch entsprechende Ein-

  stellung des Nockens in bezug auf den Winkel der

  Kurbeln wird nun über diesen Nocken 18, das er-

  wähnte Steuergestänge i 7 (las Ventil 9 jeweils

  dann geöffnet und' damit die Verbitidung zwischen

  (lern Kanal i i und dein kalte" Patin, 3 hergestellt.

  wenn das Arbeitsmittel nahezu den höchsten Wert

  der während des Kreisläufe: auftretenden Drücke

  erreicht.

  Soll die -Maschine angelassen werden, kann die

  Verbindung über den Kanal i t entwecler zu dem

  Regelraum 12 erfolgen oder zu den, Anlaßraum 13,

  in welchem Falle nur der Hahn i 3 geschlossen und

  der Hahn 14 geöffnet zu wer(len braucht.

  I)as ertindungsgemäl3e Verfahren 1-äBt sich naturgein:il1i in gl:iclrer Weise mit Hilfe von anders ausgebildeten Steuerungsvorrichtungen, z. B. .mit llilfe vmt Schiehern und Hähnen, verwirklichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: '.erfahren zur lZe.gelung der Arbeitsmittel- menge einer 1-leißgaskoll>enmaschine, deren \rheitsraum 1>ei eitlem bestimmten, während. des Kreislaufes auftretenden Druck mit einem zweiten Raum höheren oder niederen Druckes periodisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß d'ie Verbindung ,des Arbeitsraumes (3, .4, 5. 6, 7) mit einem als zweiter Raum dienenden Regelraum 12 oder AnfaBraum 13 in einem Zeitpunkt erfolgt, in dem das Arbeitsmittel nahezu den höchsten Wert der während des Kreislaufes auftretenden Drücke erreicht.