-
Verfahren zum Betrieb einer Krafterzeugungsanlage, insbesondere für
Fahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Krafterzeugungsanlage,
insbesondere für Fahrzeuge, welche einen als Kolbenbrennkraftmaschine ausgebildeten
Hochdruckteil und einen als zusätzliche Entspannungsmaschine (z. B. Gasturbine,
Rückstoßdüse) ausgebildeten Näederdruckteil sowie einen Luftverdichter umfaßt, wobei
ein Teil der verdichteten Luft zur Spülung und Aufladung der Brennkr.aftmaschine
dient. Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
-
Es ssnd verschiedene Brennkraftmaschinen bekanntgeworden, die in irgendeiner
Form zum Antrieb eines Fahrzeuges, besonders aber eines. Luftfahrzeuges, dienen
sollen und bei welchen Luft verdichtet, in dieser Luft Brennstoff verbrannt und
das Druck- bzw. Temperaturgefälle der Brenngase gegenüber einem anderen Gas, z.
B. der Außenluft in einer Turbine, in mechanische Leistung umgesetzt wird. Je nach
der Art des Triebwerkes kann auch ein Teil des Gefälles in einer Rückstoßdüse entspannt
werden.
-
Die Turbine, und ähnliche Gesichtspunkte gelten in verstärktem Maße
auch :für die Rücks,toßdüse, hat gegenüber der Kodbenbrennkraftmaschine den Vorteil,
daß sie leicht ist und eine große Leistung ermöglicht. Es ist jedoch bekannt, daß
der Wirkungsgrad der Turbine lediglich bei geringen Drücken besser ist als der Wirkungsgrad
einer unter den gleichen Verhältnissen arbeitenden Kolbenmaschine. Bei den heute
üblichen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge, insbesondere der Lufifahrzeuge, gilt unter
der Voraussetzung
eines guten dynamischen Wirkungsgrades das gleiche
für die Rückstoßdüse. Bei Wärmekraftmaschinen mit unmittelbarer Erwärmung des Energieträgers
(Brennkraftmaschine) ist der thermische Wirkungsgrad um so größer, je höher der
Anfangsdruck des Energieträgers (Brenngase) ist. Es ist aus diesem Grunde gerade
bei der Brennkraftmaschine eine an sich auch bei der Dampfmaschine.bekannte Unterteilung
des nutzbaren Gefälles : in- einen Hochdruckteil, der der Kolbenmaschitie zugeordnet
wird, und in einen N N iederdru#k-teil, der der Turbine oder der Rückstoßdüse .zugeordnet
wird, Bedingung zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades.
-
Ein Verfahren mit Unterteilung des nutzbaren Gefälles in einer Kolbenbrennkraftmaschine
und einer Gasturbine konnte aber bisher, wenn man von der Ausnutzung der Abgasenergie
in den Abgasturbinen der Brennkraftmaschinen, bei «-elchen aber von einer zweckmäßigen
Gefällsteilung nicht gesprochen werden kann, absieht, zu nennenswerter praktischer
Bedeutung nicht gebracht «-erden. Setzt man eine voll beaufschlagte, d. h. wirtschaftliche
Turbine voraus, so wird die sekundlich durch die Turbine strömende Gasmenge groß
sein. Bei den üblichen Geschwindigkeiten muß zur Erzielung einer genügend großen
Vortriebskraft die durch eine voll beaufschlagte Ausströmdüse strömende sekundliche
Gasmenge ebenfalls groß und unter Umständen: noch größer als bei der Turbine sein.
Bei den bisher üblichen Drehzahlen sind also große und schwere Kolbenbrennkraftmaschinen
vonnöten, um die für die Turbine oder die Ausströmdüse notwendige große sekundliche
Gasmenge liefern zu können. Kommt eine Turbine zur Anwendung, so muß man zwischen
der Turbine und der Brennkraftmaschine schwere, leistungszehrende Getriebe anordnen,
wenn man nicht schwere, unwirtschaftliche Turbinen in Kauf nehmen will. Dadurch
wird aber die gesamte Krafterzeugungsanlage, bestehend aus Kolbenbrennkraftmaschine
und Turbine oder Ausströmdüse, schwer und unübersichtlich im Aufbau und besonders
zum Antrieb von Luftfahrzeugen ungeeignet.
-
Es ist nun an sich bekannt, die Leistung und damit auch die sekundliche
Gasmenge, die nach ihrer Teilentspannung der Kolbenbrennkraftmaschine entströmt,
dadurch zu vergrößern, daß man die Drehzahl der Kolbenbrennkraftmaschine erhöht.
Eine weitere Möglichkeit, das Leistungsgewicht bzw. die Leistung einer Kolbenbrennkraftmaschine
zu erhöhen, besteht in der Anwendung des Zweitaktverfahrens und in der Anordnung
doppelt wirkender Arbeitszylinder. Die :Möglichkeiten zur Erhöhung der Drehzahl
sind jedoch bei bisherigen Anordnungen begrenzt. Ausschlaggebend für die höchstzulässige
Grenze der Drehzahl ist die Hubgröße und die dadurch bedingte zulässige mittlere
bzw. maxi male Kolbengesch"v indigkeit. Diese ist ihrerseits durrch die zulässige
mechanische und thermische Beanspruchung des Kolbens und der Kraftübertragungsteile
(Pleuelstange. Kolbenstange usw.) bedingt. Die höchstzulässige Drehzahl ist ferner
durch die zulässige mechanische und thermische Beanspruchung der Arbeitszylinder
der Brennkraftmaschine begrenzt. Die bekannten Verfahren zur Kühlung des Kolbens
und zur Auf ladung waren von dem Gedanken getragen, daß die Beschaffung der Kühlluft
auf Kosten der Leitung der betreffenden Brennkraftmaschine geht. Deshalb wurde die
Kühlluftmenge so gering als möglich bemessen. Bei hohen und bei den höchsten Drehzahlen
von Brennkraftmaschinen genügt eine solche Kühlung aber nicht mehr. Die gleichen
Gesichtspunkte gelten auch für die durch Preßluft gekühlten Arbeitszylinder. -Noch
ein weiterer Umstand läßt die bisher angewendete Kühlung der Arbeitszylinder und
des Arbeitskolbens als ungenügend erscheinen. Es ist bekannt, daß eines der größten
Hindernisse zur Verwirklichung der Gasturbine die hohen Temperaturen der Brenngase
darstellen. Auch in der Ausströmdüse ist eine hohe Temperatur der Brenngase aus
thermischen Rücksichten unerwünscht. je geringer aber das in der Kolbenbrennkraftmaschine
umgesetzte Gefälle ist, desto größer ist die Temperatur der austretenden Gase. Diese
Temperatur ist in hohem Maße von der Kühlung des Arbeitszylinders und des Arbeitskolbens
abhängig. Bei den bisher verwirklichten Verfahren war man aus thermischen Gründen
bestrebt, einen möglichst geringen Teil der Wärme an das Kühlmittel, insbesondere
Kühlluft, abzugeben. da diese Wärme auf Kosten des Wirkungsgrades meistens ganz
oder fast ganz verlorenging. Zufolge der geringen Wärmeaufnahme des Kühlmittels
waren aber die Temperaturen der austretenden Gase selbst bei größtmöglicher Entspannung
in der Kolbenbrennkraftmaschine zu hoch, um zweckmäßig in einer anschließenden Turbine
verwertet werden zu können.
-
Bereits bei den heute üblichen Drehzahlen von Kolbenbrennkraftmaschinen,
die nach dem Viertaktverfahren und einfach wirkend arbeiten, macht die Aufladung
der Arbeitszylinder durch Gebläse weitgehende Schwierigkeiten. Durch den raschen
Wechsel der Eröffnung und Schließung der Einlaßöffnung kommt die Masse der Spül-
und Ladeluft in periodische Schwingungen, die sich bis in das Gebläse fortpflanzen.
und hemmend auf die Ladung und
Spülung wirken. Die Frequenz der
Schwingungen ist weitgehend von der Drehzahl der Maschine abhängig. Man war daher
unter anderem auch aus diesen Gründen genötigt, die Drehzahl der nach dem Zweitaktverfahren
arbeitenden Drennkraftmaschinen gegenüber solchen, die nach dem Viertaktverfahren
arbeiten, herabzusenken. Bei den bisher üblichen Verfahren zum Spülen und Laden
ist der Betrieb von Kolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere solchen, die nach dem
Zweitaktverfahren arbeiten, bei sehr hohen Drehzahlen unmöglich.
-
Es kann also gesagt werden, daß Kolbenbrennkraftmaschinen bei den
heute üblichen normalen Drehzahlen für eine Zusammenarbeit auf Grund einer Gefällsteilung
mit einer Turbine oder einer Rückstoßdüse nicht geeignet sind, da die Drehzahlen
zu niedrig sind und das Leistungsgewicht gegenüber dem der Turbine bzw. der Ausströmdüse
unverhältnismäßig groß ist. Bei den bisher üblichen Verfahren zum Kühlen und Laden
solcher Kolbenbrennkraftmaschinen ist eine wesentliche Steigerung der Drehzahl nicht
möglich. Sowohl in baulicher alsauch in thermischer Hinsicht entsprechen daher die
nach den Verfahren arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschinen nicht den-hier gestellten
Forderungen.
-
Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung eines Verfahrens und einer
Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens für den Betrieb einer Krafterzeug@ungsandage,
insbesondere für Fahrzeuge, welche einen als Kolbenbrennkraftmaschine ausgebildeten
Hochdruckteil und einen als zusätzliche Entspannungsmaschne (Gasturbine, Rückstoßdüse)
ausgebildeten Niederdruckteil sowie einen Luftverdichter umfaßt, @vobei ein Teil
der verdichteten Luft zur Spülung und Aufladung der Brennkraftmaschine dient.
-
Gemäß :der Erfindung wird ein solches Verfahren dadurch verwirklicht,
daß der Spül-und Ladeluftstrom ständig strömt, und zwar während des Verdichtungs-
und Arbeitshubes des Kolbens durch einen vom Brennraum des Zylinders getrennten
Zylinderteil und während. des übrigen Teils des Arbeitsspiels, d. h. während der
Spül- und Ladeperiode, entweder ganz durch den Brennraum oder zum Teil durch den
Brennraum, zum anderen Teil am Brennraum vorbei.
-
Im weiteren Ausbau der Erfindung wird der ständig strömende- Spül-
und Ladeluftstrom gemeinsam mit der um den Zylinder herumgeführten Kühlluft mit
zur Leistungsabgabe herangezogen. Der ständig strömende Spül- und Ladeluftstrom
nimmt dabei Wärme bei zweckmäßig hohen und annähernd gleichmäßigen Drücken -von
den von ihm berührten erhitzten Teilen der Brennkraftmaschine auf. Bei einer nach
diesem Verfahren. arbeitenden Krafterzeugungsanlage wird der ständig strömende Spül-
und Ladeluftstrom erfindungsgemäß durch den Kolben der Brennkraftmaschine in der
Weise gesteuert, daß der Luftstrom während des Verdichtungs- und Arbeitshubes des
Kolbens durch einen: vom Brennraum des Zylinders getrennten Zylinderteil und während
der Spül- und Ladepe#jode entweder ganz durch den Brennraum oder zum Teil durch
den Brennraum, zum anderen Teil am Brennraum vorbeiströmt. Ein solcher vom Brennraum
getrennter Raum wird zweckmäßig durch den Arbeitskolben selbst und durch einen Teil
des Arbeitszylinders begrenzt. Ferner werden zweckmäßig Mittel zur Erzielung einer
praktisch verlust- und staufreien Strömung des Arbeitsmittels vorgesehen. Die Führung
des ständig strömenden Spül- und Ladeluftstromes erfolgt gemäß dem weiteren Ausbau
der Erfindung so, daß der Spül- und Ladeluftstrom gemeinsam mit dem Kühlluftstrom
in einer Entspannungsvorrichtung, z. B. einer Turbine oder Rückstoßdüse, Arbeit
leistet. Die Brennkraftmaschine und die Gasturbine besitzen dabei zweckmäßig gleiche
oder annähernd gleiche Drehzahlen, so daß diese beiden Maschinen und gegebenenfalls
auch der Verdichter eine gemeinsame Welle besitzen können. Im Falle des Vorhandenseins
einer weiteren, als Ausströmdüse eingerichteten Entspannungsvorrichtung wird diese
gleichachsig mit der gemeinsamen Welle des Maschinensatzes angeordnet. Die Kolbenbrennkraftmaschine
arbeitet, um die vorstehend erwähnte Anordnung zu ermöglichen, mit hohem Ladedruck,
kleinem Hub und hoher Drehzahl, und sie wird zweckmäßig als Sternmotor ausgebildet.
Bei einer solchen Maschinenform können die Strömungswege der Spül- und Ladeluft
parallel zur Drehachse der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und in gleichen Winkelabständen
um diese herum angeordnet werden. Die Kolbenbrennkraftmaschine kann dabei vorteilhaft
nach dem Zweitaktverfahren arbeiten, und sie kann als doppelt wirkende Maschine
ausgebildet sein.
-
Das Verfahren und die Einrichtungen nach der Erfindung ermöglichen
eine praktisch durchführbare Gefällsteilung eines hochgespannten und unmittelbar
erhitzten Gases und Nutzung der Teilgefälle in einer Kolbenbrennkraftmaschine und
einer mit dieser Kolbenbrennkraftrnaschine unmittelbar zusammenarbeitende Gasturbine
oder Rückstoßdüse. Dies wird dadurch erreicht, daß die Kolbenbrennkraftmaschine
mit Drehzahlen betrieben werden kann, die den Drehzahlen der heute üblichen Turbinen
und Turboverdichter gleichkommt. Diese Drehzahlen können sogar von Kolbenbre-nnkraftmaschinen
eingehalten
«erden, die nach dem Zweitaktverfahren und doppelt wirkend
arbeiten. Dadurch wird das Leistungsgewicht der Kolbenbrennkraftmaschine dem Leistungsgewicht
der Gasturbine weitgehend angepaßt. Außer diesem Vorteil wird die gesamte Verbrennungswärme
nutzbar gemacht, d. h. der thermische Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine in seiner
Gesamtheit weitgehend verbessert.
-
Die Erfindung ermöglicht also eine leichte und wirtschaftliche Kraftanlage
großer Leistung, die sich ganz besonders zum Antrieb von Fahrzeugen und insbesondere
Luftfahrzeugen eignet, sei es mittels eines durch diese Kraftanlage angetriebenen
Propellers, sei es mittels einer Rückstoßdüse (Düsenmotor.
-
In den Abb. i bis 3 werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Abb. i den Schnitt durch eine Krafterzeugungsanlage, bestehend
aus einem Axialv erdichter, einer einfach wirkenden Zweitaktkolbenmaschine und einer
Ausströmdüse, Abb. i a einen Arbeitszylinder der Kolbenbrennkraftmaschine nach Abb.
i mit dem in der oberen Totlage befindlichen Arbeitskolben, Abb. 2 den Schnitt durch
eine Krafterzeugungsanlage, bestellend aus zwei Axialverdichtern, einer doppelt
wirkenden, nach dein Zweitaktverfahren arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschine, einer
Gasturbine und einer Rückstoßdüse, Abb. 3 den Schnitt durch eine Krafterzeugungsanlage,
bestehend aus einem Axialverdichter, einer doppelt wirkenden, nach dem Zweitaktverfahren
arbeitenden Brennkraftmaschine und einer Ausströmdüse.
-
Gemäß Abb. i treibt eine nach dem Zweitaktv erfahren arbeitende Kolbenkraftmaschine
i das auf dem einen Ende ihrer `Zelle 2 befestigte Laufrad 3 eines Radialverdichters
.I an. Dieses Laufrad ist in bekannter Weise mit einer doppelten Beschaufelung 5a
und 5b ausgestattet, so daß mit diesem Laufrad Luft auf verschieden hohen Druck
getrennt verdichtet werden kann. Die Zylinder 6 der Kolbenbrennkraftmaschine sind
sternförmig und einreihig angeordnet und mit Kühlrippen versehen. In dem Arbeitszylinder
6 gleitet der Arbeitskolben 7. Dieser Arbeitskolben begrenzt mit seinen Teilen 711
und 7 `' zusammen mit einem Teil des Arbeitszylinders 6 einen vom Brennraum 611
des Arbeitszylinders getrennten Raum 6b. Hierbei ist der gegen den Brennraum 611
abdichtende Teil 711 des Arbeitskolbens 7 deckelförmig ausgebildet, während der
andere Teil 7b des Arbeitsl-zolbens aus einem in dem Arbeitszylinder
gleitenden Teil 8 und einem in Abstand von der Lauffläche des Arbeitszylinder: angeordneten
Teil 9 besteht. Der Teil g des Arbeitslzolbens 7 dient zur Lagerung des Kolbenbolzens
io, der zusammen mit der Pleuelstange i i zur Kraftübertragung auf die Welle 2 dient.
Die Einlaßöitnung 12 des Arbeitszi-linders 6 steht iiii-r die Leitung 13 mit der
Beschaufelung ;1' des Verdichters in Verbindung, während die Beschaufelung 511 des
Verdichters mit einer ringförmigen Sammelleitung 14 in Verbindung steht, in die
andererseits durch Führungswände 15 gebildete, die Arbeitszvlinder 6 einschließende
Leitungen münden. Diese Leitungen stehest auch mit der Ausströ mdüse 16 in Verbindung,
in die außerdem die Ausströmleitung 17 des Arbeitszylinders 6 mündet. Die Ausströmdüse
16 wird einerseits von der die gesamte Krafterzeugungsanlage «-iderstandsarm einhüllenden
Verkleidung i,#, andererseits von einer inneren Verkleidung i9 gebildet. Die äußere
Verkleidurg 18 bildet an der Einströrnöffnung des Verdichters eine Verdichtungsdüse.
-
Die an der Stirnseite der Verkleidung 18 durch die üffnung 1911 eintretende
Luft wird vor ihrem Eintritt in das Laufrad des Verdichters auf Grund ihrer Strömungsgeschwindigkeit
vorverdichtet. Ein Teil dieser Luft wird in der Beschaufelung 311 des Laufrades
3 des mechanischen Verdichters weiterverdichtet und in den ringförmigen Sammelraum
1.1 gefördert. Von dieseln tritt die verdichtete Luft in die von den Führungstvänden
i-# gebildete Leitung ein, innerhalb welcher sich der Arbeitszvliltder 6 mit seinen
Kühlrippen 6c befindet, so daß dieser von der verdichteten Luft zweckmäßig bei annähernd
gleichem Druck gekühlt wird. Die dabei erwärmte. verdichtete Luft tritt durch die
Üifnultg 20 in die Rückstoßdüse 16 ein, ist welcher sie sich entspannt und hierbei
ihr Arbeitsvermögen unter Erzeugung einer Rückstoßkraft in mechanische Leistung
umsetzt. Der andere Teil der vorverdichtetest Luft wird durch die Beschaufelung
5b des Verdichters 3 weiterverdichtet. Die verdichtete Luft strömt durch den Kanal
13 zu der Einlaßöffnung 12 des Zylinders 6. Je nach der Lage des Arbeitskolbens
7 bzw. seines Teiles 711 durchströmt mindestens ein Teil dieser verdichteten Luft
während der Spül- und Ladeperiode den Brennraum 611 des Arbeitszylinders 6, während
der andere Teil dieser Luft in der erwähnten Zeit und während der restlichen Dauer
des Arbeitsspieles die gesamte Spül- und Ladeluft durch den vorn Kolben ; und einem
Teil des Arbeitszylinders 6 gebildeten Raum 64 des Arbeitskolben: hindurchströmt.
Die in dein Brennraten 6° während der Spül- und Ladeperiode ströinende Luftmenge
ist so bemessen. daG außer einer genügenden Spülung eine -,%-eitgeltertde Wärmeaufnahme
von der Zvliliderol,)erfläche
her erfolgt. Die durch den Raum 66
des Kolbens 7 strömende Luft nimmt ihrerseits Wärme von einem Teil der Zylinderinnenfläche,
von den Stegen der Ein- und Auslaßschlitze und vom heißen Kolbenboden 7a auf. Die
durch die Einlaßöffnung 12 ständig durch den Arbeitszylinder 6 strömende Luft verläßt,
durch die Verbrennung im Brennraum 611 mittelbar oder unmittelbar erwärmt, durch
die Auslaßleitung 17 den Arbeitszylinder 6 und wird zusammen mit der den
Arbeitszylinder 6 von außen umströmenden Kühlluft in der Ausströ,mdüse 16 leistungsabgebend
entspannt.
-
Gemäß Abb. ja befindet sich der Arbeitskolben in der oberen Totläge.
Die ganze durch die Einlaßöffnung 12 strömende Luft durchströmt in diesem Falle
den vom Zylinder 6 und vom Kolben 7 gebildeten Raum 6b, d. h. im Zeitpunkt der größten
Wärmeabgabe (Verbrennung, Entspannung) steht die ganze, ständig durch den Arbeitszylinder
6 strömende Luft zur Kühlung des Kolbens 7, insbesondere des den Brennraum 6a abschließenden
Teiles 7a zur Verfügung.
-
Der Druck der ständig durch die Arbeitszylinder 6 der Kolbenbrennkraftmaschine
i strömenden Luft wird so hoch bemessen, daß die Kolbenbrennkraftmaschine zufolge
ihres geringen Hubes ohne Überschreitung der zulässigen Kolbengeschwindigkeit auch
bei den üblichen hohen Drehzahlen von Radial- und Axialverdichtern betrieben werden
kann, so daß leistungszehrende Getriebe zwischen Kolbenbrennkraftmaschine und Verdichter
nicht vonnöten sind.
-
Entsprechend der Abb. 2 sind ein mechanischer Verdichter 21, eine
doppelt wirkende, nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Kolbenbrennkraftmaschine
22 und eine Rückstoßdüse 24 zu einer Krafterzeugungsanlage vereinigt, indem Verdichter,
Kolbenbrennkraftmaschine und Gasturbine auf eine gemeinsame Welle 25 wirkend angeordnet
sind. Die Ausströmdüse 24 ist achsgleich zu dieser gemeinsamen Welle 25. Die Welle
25 überträgt einen Teil der an sie abgegebenen Leistung über eine Kupplung 26 und
ein Untersetzungsgetriebe 27 auf eine Druckschraube 28. Die Zylinder 29 der Kolbenbrennkraftmaschine
sind sternförmig angeordnet und tragen zur besseren Wärmeabgabe Kühlrippen 3o. Der
Arbeitskolben. besteht im wesentlichen aus zwei deckelförmigen Teilen
31' und 3ib, die durch einen hülsenförmigen Teil 32 in Abstand voneinander
verbunden sind. Durch den hülsenförmigen Teil 32 führt die Kolbenstange 33, wobei
die feste Verbindung dieser beiden Teile durch Muttern 34 erfolgt. Die Kolbenstange
33 ist in beiden Zylinderdeckeln geführt und überträgt die Kolbenkraft über den
Bolzen 35 und die Pleuelstange 36 auf die Welle 25. Wieder bilden die Teile Va und
3Ib des Arbeitskolbens zusammen mit dem Arbeitszylinder 29 einen von den Brennräumen
37a und 37b des Arbeitszylinders 29 getrennten Raum, der mit den Einlaßöffnungen
38 und den Auslaßöffnungen 39 des Arbeitszylinders 29 in einer eine Leitung bildenden
Verbindung steht. An die Einlaßöffnung 38 schließt sich eine Leitung q:oa an, die
in einen ringförmigen Sammelraum 41 mündet, der über eine Leitung 42 mit der Beschaufelung
43a des Verdichterlaufrades 44 in Verbindung steht. Die Auslaßöffnung 39 hingegen
mündet mittels einer Leitung 40b in einen ringförmigen Sammelraum 46. Eine weitere
Beschaufelung 43b des Verdichterlaufrades 44 steht mit einem Sammelraum 47 in Verbindung.
Diesen Sammelraum 47 und den Mischraum 46 verbinden durch Führungswände 48 gebildete
Leitungen, innerhalb welcher sich, zweckmäßig angeordnet, die luftgekühlten Arbeitszylinder
29 befinden. An den Sammelraum 46 schließt sich ein Leitschaufelkranz 49, an diesen,
unter Zwischenschaltung eines weiteren feststehenden Schaufelkranzes 5o, das zweikränzige
Laufrad der Gasturbine 23 an. Anschließend ist die Ausströmdüse 24 angeordnet. Die
ganze Kraftanlage ist dnzrch eine äußere windschnittige Verkleidung 51 umgeben,
die an der Eintrittsseite des Verdichters eine Verdichterdüse 5 ja bildet.
-
Der Arbeitsvorgang ist im wesentlichen der gleiche wie bei einer in
Abb. i und ja beschriebenen Einrichtung, mit dem Unterschied, daß das Iu,ft-Abgas-Gemisch
!in dem Mischraum 46 einen Teil seines Arbeitsvermögens an das Laufrad 23 der Gasturbine
abgibt, ehe es sich in der Ausströmdüse 24 auf den Außendruck entspannt, und daß
nicht die gesamte mechanische Leistung an den Verdichter 44 abgegeben wird, sondern
ein Teil dieser von der Kolbenbrennkraftmaschine 22 und der Gasturbine 23 an die
Welle 25 abgegebenen -Leistung zum Antrieb der Luftschraube 28 dient.
-
Die Abb. 3 zeigt eine Anordnung ähnlich der der Abib. i und 2. Ein
AxiaaIverdichter 52 verdichtet die in der Düse 53 vorverdichtete Luft auf ihren
Enddruck. Ein Teil der verdichteten Luft strömt in der bereits beschriebenen Weise
durch den doppelt wirkend ausgebildeten Arbeitszylinder 54. Der andere Teil der
verdichteten Luft umströmt die Außenwand dieses Arbeitszylinders und kühlt denselben.
Die beiden Luftströme werden in einem Raum 55 wieder vereinigt und in der Ausströmdüse
56 auf den Außendruck entspannt. Die aus der Öffnung 57 ausströmenden Gase erzeugen
in bekannter Weise
eine Rückstoßkraft. Wieder ist der Verdichter
52 und die Brennkraftmaschine 58 auf gleiche Welle wirkend, und wieder ist die Ausströmdüse
56 mit dieser Welle gleichachsig angeordnet. Ähnlich wie bei einer Einrichtung nach
Abb. 2 können sich die erwärmten und gespannten Gase nach Verlassen des Mischraumes
55 auch teilweise in der gestrichelt gezeichneten Gasturbine 59 entspannen, die
auf die dem Verdichter 52 und der Kolbenbrennkraftmaschine 58 gemeinsamen Welle
wirkt und die ebenso wie letztere ihre gesamte mechanische Leistung an den Verdichter
52 und gegebenenfalls an die Hilfseinrichtungen (Pumpe usw.) abgibt.