DE836869C - Kraftfahrzeug-Gasturbinenanlage - Google Patents
Kraftfahrzeug-GasturbinenanlageInfo
- Publication number
- DE836869C DE836869C DEP35112A DEP0035112A DE836869C DE 836869 C DE836869 C DE 836869C DE P35112 A DEP35112 A DE P35112A DE P0035112 A DEP0035112 A DE P0035112A DE 836869 C DE836869 C DE 836869C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- turbine
- power
- gas turbine
- emitting part
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/20—Adaptations of gas-turbine plants for driving vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
(WlGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 17. APRIL 1952
p 35II2 Ia/46f D
Die Erfindung hat sich in der Hauptsache die Aufgabe gestellt, für Motorfahrzeuge eine Antriebsanlage zu schaffen, die beim Anfahren ein verhältnismäßig
hohes Drehmoment ausüben kann, so daß kein Geschwindigkeitswechselgetriebe, abgesehen
von einem Rückwärtsgang, erforderlich ist oder doch nur ein ganz einfaches, das beispielsweise eine
sehr niedrige Schaltstufe für den Notfall und einen normalen Gang aufweist.
Gasturbinenanlagen mit einem Zentrifugalverdichter und einem zweiten Teil, von dem die
Leistung der Anlage abgenommen wird, sind bekannt. Dabei bildet die den Verdichter durchströmende
Luft die einzige Kupplung zwischen der Turbine und dem leistungsabgebenden Teil. Nach
diesem bekannten Vorschlag besitzt der Hauptläufer des Verdichters, der direkt mit der Turbine
gekuppelt ist, nur eine einzige Stufe mit axialem Eintritt und radialem Austritt, die von dem
leistungsabgebenden Teil umschlossen wird, das das ao Strömungsmittel in allgemein radialer Richtung
austreten läßt.
In großen Umrissen besteht die Erfindung in der Verwendung einer Gasturbinenanlage nach dem
bekannten Vorschlag als Antriebsquelle für ein Motorfahrzeug. Das leistungsabgebende Glied erhöht
den Wirkungsgrad des Verdichters gegenüber Anordnungen, die einen Zentrifugalverdichter mit
festem Diffusor benutzen. Wichtiger ist jedodh die pneumatische Kupplung, die auf diese Weise ge-
schaffen wird und ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
mit stufenlos regelbarem Ubersetzungverhältnis ersetzt; dadurch kann sich die Drehzahl des
leistungsabgebenden Teiles ändern, während die Turbinendrehzahl konstant bleibt. Auf diese Weise
kann ein hohes Verdichtungsverhältnis im Verdichter und eine große Kraft im leistungsabgebenden
Glied audh bei niedrigen Drehzahlen desselben aufrechterhalten werden. Man kann sogar bei entsprechender
Auslegung einer derartigen pneumatischen Kupplung erreichen, daß bei steigender Last,
d. h. also bei steigendem Drehzahlverhältnis der treibenden und angetriebenen Welle, das Leistungsverhältnis zwischen beiden Wellen ertiöht wird,
d. h. mit anderen Worten, daß der Wirkungsgrad der Schlupfkupplung steigt. Die Leistungsregelung
wird durch Regelung der Brennstoffzuführung zur Turbine bewirkt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung findet eine Gasturbinenanlage der beschriebenen
Art mit einem mehrstufigen Zentrifugalverdichter Anwendung, dessen Läufer von der Turbine angetrieben
wird; die Luft gelangt hierbei von einer Stufe in die nächste durch Durchlässe in dem umlaufenden
leistungsabgebenden Teil, das den Verdichterläufer umgibt und Schaufeln besitzt, mittels
deren es ausschließlich durch die durchtretende Luft und den endgültigen Austritt derselben angetrieben
wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Gasturbinenanlage mit einem Wärmeaustauscher
verbunden, in welchem ein Teil der Wärme der Turbinenaustrittsgase dazu benutzt wird, die
Temperatur der Verbrennungsluft zu erhöhen, bevor sie in die Brennkammer der Anlage eintritt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in einer solchen Durchbildung der Anlage zu erblicken, daß
die Drehzahl des leistunigsabgebenden Teiles begrenzt
werden kann.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in schematischer Darstellung beispielsweise veranschaulicht.
Fig. ι ist der Grundriß des Chassis eines von
einer Gasturbinenanlage nach der Erfindung getriel >enen Landfahrzeuges;
4^ , Fig. 2 ist eine Stirnansicht der Antriebsanlage,
wobei jedoch die Kraftstoffleitung fortgelassen ist; Fig. 3 ist ein Schnitt im wesentlichen nach der
Linie 3-3 in Fig. 2.
Fig. ι zeigt nur das vordere Ende des Chässisrahmens
12 eines motorgetriebenen Landfahrzeuges mit einer Gasturbinenanlage 13, die vom Chassisrahmen
getragen und in geeigneter Weise, z. B. starr, mit diesem verbunden ist. Der Kraftantrieb
der Turbine wird nach hinten durch eine Kupplung 14 und eine Untersetzungsanordnung 15 mit einem
Rückwärtsgang und einem einfachen Geschwindigkeitsweohselgetriebe zu einer Antriebswelle 16 geleitet.
Die Brennkammer 17 der Anlage hat einen Brennstoffzerstäuber 18, dem durch die Leitung 19
von einer Brennstoffpumpe 20 aus Brennstoff zugeführt wird. Die Brennstoffpumpe 20 wird über
ein Getriebe von dem leistungsliefernden Teil der Anlage aus angetrieben. Die Flüssigkeitsförderung
j der Pumpe wird durch einen Hebelarm 21 vom Beschleunigungspedal 22 aus gesteuert. In der
Brennstoffleitung 19 ist ein für gewöhnlich offenes Ventil 23 angeordnet. Dieses Ventil kann: durch
einen Hebelarm 24 verstellt werden, der mit einem Regler 25 verbunden ist. Der Regler 25 ist abhängig
von der Drehzahl der leistungsabgebenden Welle 26 der Turbinenanlage (Fig. 3). Der Regler
sdhließt das Ventil 23 mehr oder weniger, wenn die Drehzahl der leistungsabgebenden Welle 26 einen
bestimmten holhen Wert erreicht.
In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel weist der Verdichterläufer zwei koaxiale Schaufelräder
29, 30 auf. Sämtliche Schaufeln dieser Räder sind von solcher Bauart, wie es im allgemeinen für eine
axiale Einströmung und eine radiale Ausströmung erforderlich ist. Die beiden Schaufelräder sind
auf einer Welle 31 gelagert, die unmittelbar mit der Welle des Turbinenläufers 32 gekuppelt ist.
Zwischen den beiden Schaufelrädern befindet sich ein Kranz von Leitschaufeln 33. An der Austrittsseite des zweiten Schaufelrades 30 ist ein Kranz von
Austrittsschaufeln 34 vorgesehen. Beide Schaufelkränze sitzen fest an einer umlaufenden leistungsabgebenden
Hülse 35, die den Verdichterläufer umschließt, aber ihm gegenüber drehbar ist. Die
Schaufeln 33, 34 der leistungsabgebenden Hülse entsprechen in ihrer Bauart etwa Überdruckturbinenischauf
ein (Impulsschaufeln), die in einer im allgemeinen radialen Richtung arbeiten. Doch
kann es in bestimmten Fällen zweckmäßig sein, einen gewissen Grad von Reaktion oder auch von
Diffusion vorzusehen. Die Hülse 35 ist fest mit der leistungsliefernden Welle 26 \-erbimden, an die der
Regler 25 angeschlossen ist und die den antreibenden Teil der Kupplung 14 antreibt.
38 ist die Zutrittsöffnung zum Verdichter. Die verdichtete Luft gelangt durch ein Leitungsstück 39
(Fig. 2) zu einer Wärmeaustauschvorrichtung 40 von an sich bekannter Bauart und dann durch ein
Rohr 41 ZiU der Verbrennungskammer 17. Diese besteht
aus einem äußeren langen Gehäuse 42, das ein gelochtes Flammrohr 43 umgibt, das in gleichem
Abstand von der Innenwandung des Gehäuses 42 angeordnet ist. Die erhitzte verdichtete Luft strömt
durch die Löcher in den Innenraum des Flammrohres 43 und wird hier durch die Verbrennung von
Brennstoff weiter erhitzt, der durch den Brennstoffzerstäuber 18 zugeführt wird. Die Brenngasmischung
gelangt aus dem Auslaß 44 der Brennkammer 43 durch einen Leitungsstutzen 45 zu einem
Ringraum 46 der Turbine und aus diesem an fest stehenden Turbinenschaufeln 47 vorbei zu den
Läuferschaufeln 48. Die Austrittsgase aus der Turbine gelangen über einen ringförmigen Diffusor 55,
dessen innerer Teil von Schaufeln 49 getragen wird, durch einen Rohrkrümmer 50 zum Wärmeaustauscher
40 und von da zum Auspuffrohr 51.
Die Betätigung des Beschleunigerpedals 22 regelt die Brennstoffmenge, die in die Brennkammer eingespritzt
wird. Infolgedessen ergibt sich für jede Stellung des Beschleunigerpedals eine bestimmte
Turbinendrehzahl und ebenso eine bestimmte Tem-
peratur in der Brennkammer. Darüberninaus ergibt
sicii auf el κ1 nor Straße für jede Stellung des
Ik'schleunig-L'rpedals eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit,
wenn Wind, Ungleichmäßigkeiten der Straßenolierfläche u. dgl. unlyerücksichtigt
bleiben. Die leistungsliefernde Welle 26 läuft gewöhnlich mit weniger als der halben Drehzahl der
Turbine um. Die Antriebswelle ist selbstverständlich mit den angetriebenen Rädern des Fahrzeuges
durch ein geeignetes Untersetzungsgetriebe in der Ilinteradhse verbunden, das nicht gezeichnet ist und
seinen Teil zu der erforderlichen Drehzahluntersetzung liefert. Gelaugt das Fahrzeug zu einer
Straßensteigung und bleibt die Stellung des Pedals 22 unverändert, so bleibt die Turbinendrehzahl konstant.
Die Umlaufgeschwindigkeit der leistungsabgel >enden Welle 26 nimmt indessen ab, während
der Wirkungsgrad l>ei entsprechender Auslegung der pneumatischen Kupplung zwischen den Wellen
31 und 26 gleichzeitig steigen kann, bis das Fahrzeug wieder gleichmäßig bei verringerter Geschwindigkeit
läuft. Diesem Vorgang entspricht bei einem gewöhnlichen Kraftfahrzeug das Herunterschalten.
Erreicht umgekehrt das Fahrzeug ein Straßengefälle und bleibt die Stellung des Beschleunigerpedals
unverändert, so steigt die Drehzahl des leistungsabgebenden
Teiles über das gewöhnliche Maß, was etwa der Einschaltung eines Schnellganges bei
einem gewöhnlichen Fahrzeug entspricht, das mit einem Schnellgang ausgerüstet ist.
Soll die Geschwindigkeit überhaupt gesteigert werden, so wird das Beschleunigerpedal
heruntergetreten, um dadurch eine vergrößerte Brennstdfförderung zu erreichen. Die hierdurch erzielte
Beschleunigung des Fahrzeuges ist besonders in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen sehr gut.
Umgekehrt wird das Besohleunigerpedal entsprechend freigegeben, um innerhalb des Regelungsbereiches
eine geringere Brennstoffzufuhr zu bewirken, wenn die Geschwindigkeit herabgesetzt
werden soll.
Um Beschädigung oder Bruch unter Betriebsumständen auszuschließen, die dem Schnellgang entsprechen,
oder wenn inslx?sondere die Fährzeugkupplung gelöst wird, ist die leistungsabgebende
Welle mit dem Regler 25 verbunden, der bewirkt, daß die Wellendrehzahl einen bestimmten Sicherbeitswert
nicht überschreitet.
Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennen kann, ist die Welle 26 durch die Schaufelkränze
33, 34 nur pneumatisch mit dem Verdichterläufer gekuppelt, der mit der Drehzahl der Turbine
umläuft, so daß sich daraus ein Antrieb mit stufenlos regelbarem Übersetzungsverhältnis für die angetriebnen
Fahrzeugräder ergibt. Wie schon oben gesagt, steigt l>ei entsprechender Auslegung der
pneumatischen Kupplung zwischen den Wellen 31 und 26 bei einem Ansteigen des zu überwindenden
Drehmoments und einem dadurch bedingten Absinken der Umlaufgeschwindigkeit der Schaufeln 33
und 34 für eine gegebene Stellung des Beschleunigerpedals 22 der Wirkungsgrad mit dem Ergebnis,
daß damit auch das das Fahrzeug antreibende Drehmoment größer als bei konstantem Wirkungsgrad
ausfällt. .
Ein zweiter Vorteil ergibt sich aus der Benutzung des Wärmeaustauschers und ist darin zu erblicken,
daß die Temperatur der durch das Auspuffrohr ausströmenden Verbrennungsprodukte entsprechend gesenkt
wird, was einen verhältnismäßig kühlen und geräuscharmen Auspuff ermöglicht.
Claims (4)
1. Kraftfährzeug-Gasturbinenanlage, dadurch
gekennzeichnet, daß die Turbinenianlage einen
umlaufenden Zentrifugalverdichter (29, 30) und einen zweiten Teil (35) besitzt, der als umlaufender
leistungsabgebender Teil der Anlage dient, wobei die den Verdichter durchströmende Luft
das einzige Kupplungselement zwischen der Turbine und dem leistungsabgebenden Teil
bildet.
2. Gasturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Turbine einen Zentrifugalverdichter mit mehrstufigem Läufer
(29, 30) besitzt, der von der Turbine angetrieben wird, wobei die Luft von einer Stufe zur
nächsten durch Durchlässe in dem umlaufenden leistungsabgebenden Teil geleitet wird, der den
Verdichterläufer umschließt und Schaufeln (33. 34) aufweist, durch die er ausschließlich
mittels der hindurchströmenden Luft und des schließlichen Austrittes der Luft aus ihnen angetrieben
wird.
3. Gasturbinenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mit
einer Wärmeaustauschvorrichtung (40) verseihen ist, mittels welcher die Austrittsgase aus der
Turbine die Temperatur der Luft heraufsetzen, bevor diese in die Brennkammer der Anlage
eintritt.
4. Gasturbinenanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
(25) zur Begrenzung der Umlaufgeschwindigkeit des leistungsabgebenden Teiles der Anlage.
Angezogene Druckschriften: Automobiltechnisches Handbuch von R. B u s -
s i e n, 16. Auflage, 1945, S. 522; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure,
Bd. 81, 1937, S. 645 und 647;
Sonderabdruck aus Bergmännische Zeitschrift
»Glückauf«, Bd. 81/84, 1948, Heft 39/40 und 41/42.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
O 3929 4.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB275926X | 1946-05-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE836869C true DE836869C (de) | 1952-04-17 |
Family
ID=10262148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP35112A Expired DE836869C (de) | 1946-05-29 | 1949-02-26 | Kraftfahrzeug-Gasturbinenanlage |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH275926A (de) |
DE (1) | DE836869C (de) |
FR (1) | FR947196A (de) |
GB (1) | GB612658A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1002991B (de) * | 1954-09-10 | 1957-02-21 | Henschel & Sohn Gmbh | Im offenen Kreislauf betriebene Gasturbinenanlage |
DE1253520B (de) * | 1963-09-02 | 1967-11-02 | Rheinstahl Henschel Ag | Antriebsanlage fuer Kettenfahrzeuge |
-
1946
- 1946-05-29 GB GB16294/46A patent/GB612658A/en not_active Expired
-
1947
- 1947-05-23 FR FR947196D patent/FR947196A/fr not_active Expired
- 1947-05-28 CH CH275926D patent/CH275926A/fr unknown
-
1949
- 1949-02-26 DE DEP35112A patent/DE836869C/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH275926A (fr) | 1951-06-15 |
GB612658A (en) | 1948-11-16 |
FR947196A (fr) | 1949-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602005000678T2 (de) | Turbomaschine mit einem Rezeptor und einem Niederdruckverdichter von einer Niederdruckturbine angetrieben | |
DE2059314C3 (de) | Brennstoffzufuhranlage für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE1260873B (de) | Antriebsanordnung bei Gasturbinentriebwerken | |
DE1601624C3 (de) | Durch Verbrennungsgas betriebene Gasturbinenanlage zum Andrehen von Triebwerken | |
DE2363682A1 (de) | Steuerung fuer den verschlussteil einer zentrifugalpumpe mit variablem diffusor | |
CH685254A5 (de) | Verfahren zum Umändern eines Luftfahrzeug-Turbofan-Triebwerks und umgeändertes Luftfahrzeug-Triebwerk. | |
DE1750527C3 (de) | Hydraulische Steuervorrichtung für Planetengetriebe | |
DE2024125A1 (de) | Kombiniertes Hilfskraft und Trieb werkandrehsystem | |
DE1451826A1 (de) | Kreiskolbenmotor mit Vorverdichtungs- bzw. Aufladezuendung | |
DE2505092C2 (de) | Hydrodynamischer Drehmomentwandler insbesondere für Kraftfahrzeuge | |
DE836869C (de) | Kraftfahrzeug-Gasturbinenanlage | |
DE112012005709T5 (de) | Servolenkungsvorrichtung | |
DE2731387A1 (de) | Gasturbinen-kraftmaschine mit abgas-rezirkulation | |
DE2557596B2 (de) | ||
DE1803733A1 (de) | Brennstoffzufuhr bei Gasturbinen | |
EP0576789A2 (de) | Flüssigkeitsreibungskupplung | |
CH268941A (de) | Anlage mit einem Strömungskompressor. | |
DE2538986A1 (de) | Vergaser fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2254508A1 (de) | Steuervorrichtung zur erzeugung eines drehmomentabhaengigen steuerdrucks bei einem automatischen getriebe | |
DE953494C (de) | Stufenloses, selbsttaetig regelndes Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
DE1034925B (de) | Kolbenbrennkraftmaschinenanlage und Verfahren zum Betrieb derselben | |
DE2858275C2 (de) | ||
DE2415726A1 (de) | Antrieb fuer die hilfsaggregate eines kraftfahrzeugmotors | |
DE2225833A1 (de) | Gasturbinentriebwerk | |
CH285581A (de) | Gasturbinenanlage. |