SE450784B - GAS TURBINE ENGINE AND USE OF SUCH ENGINE - Google Patents

Description

450 784 2- äen. Den från gasgeneratorn kommande gasströmmen med hög hastig- het och stor volym driver normalt turbinerna med relativt höga varvtal. Andra inneboende egenskaper hos sådana gasturbinmotorer häníör sig till de termodynamiska och aerodynamiska processer som genomförs med motorerna, vilka processer bestämmer att respektive motors driftverkningsgrad ökar avsevärt med ökande maximitempera- tur på gasströmmen. 450 784 2- äen. The gas stream coming from the gas generator at high speed and large volume normally drives the turbines at relatively high speeds. Other inherent characteristics of such gas turbine engines relate to the thermodynamic and aerodynamic processes performed with the engines, which processes determine that the operating efficiency of each engine increases significantly with increasing maximum temperature of the gas stream.

Dessa arbets- eller driftsegenskaper hos en gasturbinmo- tor företer vissa nackdelar i jämförelse med vad som gäller vid normal drift av för markfordon avsedda förbränningsmotorer med fram- och återgàende kolvar eller med rotationskolvar. Mera spe- ciellt gäller att den vanliga förbränningsmotorn har egenskapen att åstadkomma en avsevärd grad av retardationseffekt för fordo- net när bränsleströmmen till motorn minskas, dettatill följd av den bromskraft som alstras av motorns fram- och återgâende del eller delar. I motsats härtill gäller att det stora tröghetsmo- mentet hos gasturbinmotorns turbiner normalt inte tillåter sådan ögonblicklig, relativt stor retardationseffektbromsning för ett markfordon enbart genom att man minskar bränsleflödet till gas- turbinmotorns bränslekammare. För att söka övervinna denna nack- del har hittills framlagts en mångfald förslag till hur man skulle kunna öka bromsningsegenskaperna hos en gasturbinmotor som används för framdrivníng av ett markfordon. Dessa idéer hänför sig primärt till fullständig utsläckning av förbränningen inuti brännkammaren i och för uppnående av maximal dynamisk bromsning. Den operativa livslängden för en gasturbinmotor minskas emellertid avsevärt om hela motorn kontinuerligt måste genomlöpa en fullständig termisk cykel, vilket blir fallet vid släckning av förbränningsprocessen.These operating or operating characteristics of a gas turbine engine present certain disadvantages in comparison with what applies in the normal operation of internal combustion engines for ground vehicles with reciprocating pistons or with rotary pistons. More specifically, the ordinary internal combustion engine has the property of producing a considerable degree of deceleration effect for the vehicle when the fuel flow to the engine is reduced, this as a result of the braking force generated by the reciprocating part or parts of the engine. In contrast, the large moment of inertia of the gas turbine engine's turbines does not normally allow such instantaneous, relatively large deceleration power braking for a ground vehicle simply by reducing the fuel flow to the gas turbine engine's fuel chamber. To try to overcome this disadvantage, a variety of proposals have so far been put forward for how to increase the braking properties of a gas turbine engine used for propulsion of a ground vehicle. These ideas relate primarily to the complete extinction of the combustion inside the combustion chamber in order to achieve maximum dynamic braking. However, the operating life of a gas turbine engine is significantly reduced if the entire engine must continuously undergo a complete thermal cycle, which becomes the case when the combustion process is extinguished.

Dessa försök till konstruktiva lösningar har också en ogynnsam in- verkan på avgasutsläppen. Ändra idéer som hänför sig till försök att förbättra de dynamiska bromsningsegenskaperna hos en gastur- binmotor kretsar kring användningen av en gasturbinmotor av typen med "fixerad axel", varvid gasgeneratorsektionen och effektdriv- sektionen är mekaniskt förbundna med varandra för drivning av fordonet. Fastän ett sådant arrangemang förbättrar den dynamiska bromsningen minskar det också i hög grad motorns användbarhet i vad gäller att utföra olika andra funktioner för drivning av ett markfordon, och har till följd av denna begränsade användbarhet rönt begränsad framgång vid användning såsom kraftkälla för mark- fordon av de slag som tillverkas i stora serier. Ett exempel på m 3 450 7s4i en sådan iöru känd konstruktion redovisas i amerikanska patent- skriften 3237404. Den normala metoden för dynamisk bromsning vid gasturbinmotordrivna flygplan, d'vs dragkraftsreversering, är naturligtvis inte enkelt tillämpbar när det gäller markfordon.These attempts at constructive solutions also have an adverse effect on exhaust emissions. Modifying ideas relating to attempts to improve the dynamic braking properties of a gas turbine engine revolve around the use of a "fixed shaft" type gas turbine engine, the gas generator section and the power drive section being mechanically connected to each other to drive the vehicle. Although such an arrangement improves the dynamic braking, it also greatly reduces the usefulness of the engine in performing various other functions of driving a ground vehicle, and as a result has had limited success in use as a power source for ground vehicles of the types manufactured in large series. An example of m 3 450 7s4i in such a known construction is disclosed in U.S. Pat. No. 3,237,404.

Tidigare kända arrangemang för gasturbinmotorer för markfordon har också lidit av nackdelen att inte förmå åstadkom- ma effektiv och ändå snabbt reagerande acceleration jämfört med vad som kan uppnås vid normala förbränningsmotorer med inre för- bränning. En friturbin-motor har den inneboende egenskapen att den normalt erfordrar en avsevärt längre tid för att utveckla det maximala vridmomentet, som erfordras vid acceleration av markfordonet. Tidigare.gjorda försök att lösa detta problem har varit koncentrerade kring metoder sådana som drivning av gasgene- ratorn vid ett konstant, maximalt varvtal, eller har hänfört sig till andra metoder som är lika ineffektiva när det gäller att väl utnyttja bränslet. På det hela taget gäller att hittills kända gas- turbinmotorer för markfordon normalt har lidit av minskad drift- verkningsgrad vid försök att förbättra motorns accelerations- el- ler retardationsprestanda och/eller har resulterat i minskad verk- ningsgrad genom att inloppstemperaturen för gasturbinmotorns tur- bin kommit att variera avsevärt, och denna inloppstemperatur utgör en primär faktor som påverkar motorns bränsleförbrukning. Vidare gäller att gjorda försök på det hela taget visat sig vara otill- räckliga när det gällt att åstadkomma en pålitlig och driftsäker typ av reglersystem som är effektivt under alla driftstillstând för en gasturbinmotor, som används för drivning av ett markfordon, för att åstadkomma säkra, pålitliga driftegenskaper. Dessa tidiga- re kända typer-av gasturbinmotorer har vidare resulterat i regler- anordningar som medför väsentliga ändringar av det handlande och de åtgärder som krävs av föraren i jämförelse med vad som gäller vid körning av ett fordon med konventionell förbränningsmotor.Previously known arrangements for gas turbine engines for ground vehicles have also suffered from the disadvantage of not being able to achieve efficient and yet fast-reacting acceleration compared with what can be achieved with normal internal combustion engines with internal combustion. A free turbine engine has the inherent property that it normally requires a considerably longer time to develop the maximum torque required when accelerating the ground vehicle. Previous attempts to solve this problem have been concentrated on methods such as operating the gas generator at a constant, maximum speed, or have been related to other methods which are equally inefficient in utilizing the fuel. On the whole, hitherto known gas turbine engines for ground vehicles have normally suffered from reduced operating efficiency in attempts to improve the engine acceleration or deceleration performance and / or have resulted in reduced efficiency by lowering the inlet temperature of the gas turbine engine turbine. have varied considerably, and this inlet temperature is a primary factor affecting engine fuel consumption. Furthermore, attempts have been made, on the whole, to prove insufficient in providing a reliable and reliable type of control system which is effective in all operating conditions for a gas turbine engine used to drive a ground vehicle, in order to provide safe, reliable operating characteristics. These previously known types of gas turbine engines have further resulted in control devices which entail significant changes in the action and the measures required of the driver in comparison with what applies when driving a vehicle with a conventional internal combustion engine.

Andra problem som hänför sig till tidigare gjorda försök att åstadkomma en gasturbinmotor för markfordon har att göra med säkerheten och pâlitligheten hos reglersystemet i olika feltill- stånd, driftsäkra och pålitliga typer av reglerorgan, samt den totala driftverkningsgraden för motorn. En majoritet av dessa problem kan anses utgöra en direkt följd eller ett resultat av försöken att åstadkomma en gasturbinmotor som erbjuder drifts- egenskaper som motsvarar de önskvärda, inneboende funktionerna _ hos en förbränningsmotor. 450 784 4 Det är därför lätt att inse att det vore i hög grad önskvärt att åstadkomma en gasturbinmotor samt därtill hörande reçlerorgan som inbegriper de önskvärda driftegenskaperna för både en gasturbinmotor och en vanlig förbränningsmotor, och som dessutom åstadkommer en ekonomisk slutprodukt med tillräckligt pålitlig och säker konstruktion för att kunna användas för mark- fordon som skall tillverkas i stora serier.Other problems related to previous attempts to achieve a gas turbine engine for ground vehicles have to do with the safety and reliability of the control system in various fault conditions, reliable and dependable types of control means, as well as the overall operating efficiency of the engine. A majority of these problems can be considered to be a direct consequence or result of the attempts to produce a gas turbine engine which offers operating characteristics corresponding to the desirable inherent functions of an internal combustion engine. 450 784 4 It is therefore easy to realize that it would be highly desirable to provide a gas turbine engine and associated control means which include the desirable operating characteristics of both a gas turbine engine and a conventional internal combustion engine, and which also provide an economical end product with sufficient reliability and safety. design to be able to be used for ground vehicles that are to be manufactured in large series.

Diskussioner av exemplifierande kända konstruktioner som avser samma grundläggande typ av motor som föreliggande upp- finning återfinns i den ovannämnda amerikanska patentskriften 3 237404; samt de amerikanska patentskrifterna 3 660976;23899877; och 3941015, vilka samtliga synes hänföra sig till förslag till överföring av driveffekt från gasgeneratorn till motorns utgångs- axel, samt amerikanska patentskrifterna 3688605; 3771916 och 3938 321 som hänför sig till andra idéer för hur gasturbinmotorer för fordon kan utföras. Exempel på förslag till motorer med va- riabelt utloppsmunstycke återfinns också i amerikanska patent- skrifterna 3 686860; 3 780527 och 3 777479. Till den kända tekni- ken hänförbara bränsleregulator-reglerdon för den allmänna kon- struktionstyp som avses med föreliggande uppfinning återfinns i amerikanska patentskrífterna 3400535; 3508393; 3568439; 3 712055; 3 777480 och 3 913316, av vilka patentskrifter dock ej någon redogör för medel för återställning och uppvägande regle- ring såsom avses med föreliggande uppfinning; och amerikanska pa- tentskriften 3 521446 som beskriver ett avsevärt mer.komplicerat utförande för bränsleåterställning än det som omfattas av före- liggande uppfinning. Exempel på andra bränsleregleranordningar som är mindre relevanta med avseende på föreliggande uppfinning återfinns i amerikanska patentskrifterna 3851464 och 3888078.Discussions of exemplary known designs relating to the same basic type of engine as the present invention are found in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,237,404; and U.S. Patent Nos. 3,660,976; 238,99877; and 3941015, all of which appear to relate to proposals for transferring drive power from the gas generator to the engine output shaft, and U.S. Patent Nos. 3,688,605; 3771916 and 3938 321 relating to other ideas for the performance of vehicle gas turbine engines. Examples of proposals for variable outlet nozzle engines are also found in U.S. Patents 3,686,860; U.S. Pat. 3508393; 3568439; 3 712055; 3,777,480 and 3,913,316, of which, however, none disclose any means of restoration and offsetting control as contemplated by the present invention; and U.S. Patent No. 3,514,466 which discloses a considerably more complicated embodiment for fuel recovery than that encompassed by the present invention. Examples of other fuel control devices that are less relevant to the present invention are found in U.S. Patent Nos. 385,1464 and 3,888,078.

Amerikanska patentskriften 3 733815 hänför sig till medel för automatisk tomgångsåterställning av liknande slag som vid före- liggande uppfinning, medan amerikanska patentskrifterna 2976683; 3183 667 och 3 820323 hänför sig till styrorgan för inställninge- ventiler.U.S. Pat. No. 3,733,815 relates to automatic idle reset means of a similar nature to the present invention, while U.S. Pat. Nos. 2,976,883; 3183 667 and 3 820323 relate to control means for setting valves.

Ett väsentligt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad gasturbinmotor samt ett sätt, och mera speciellt anordningar som uppvisar önskvärda karakteristiska driftsegenskaper som normalt gäller för kolvmotorer.An essential object of the present invention is to provide an improved gas turbine engine as well as a method, and more particularly devices which exhibit desirable characteristic operating characteristics which normally apply to piston engines.

Ett annat väsentligt ändamâl är att åstadkomma inrätt- ningar som medför förbättrad bränsleekonomi vid en mångfald driv- ä) 450 784' förhållanden för markfordon som drivs av en gasturbinmotor.Another important object is to provide facilities that lead to improved fuel economy in a variety of operating conditions for ground vehicles powered by a gas turbine engine.

Ett sådant väsentligt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma förbättrade accelerations- och retardationsegen- skaper för ett gasturbinmotordrivet markfordon, och att åstadkom- ma en mera driftsäker gasturbinmotor med längre livslängd och väl lämpad för framdrivnings- eller effektalstringsändamål.Such an essential object of the present invention is to provide improved acceleration and deceleration properties for a gas turbine engine driven ground vehicle, and to provide a more reliable gas turbine engine with longer life and well suited for propulsion or power generation purposes.

Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen därigenom att"- gasturbinmotorn har organ anordnade att, åtminstone när motorn in- te är belastad, alstra en signal förutseende påläggandet av en be- lastning på motorn, och organ anordnade att bibehålla varvtalet hos en roterande del av motorn vid ett första förutbestämt värde när motorn inte är belastad och förutseende-signalen är obefint- lig, och vid ett andra, högre, förutbestämt värde när förutseende- -signalen förefinnes.The above-mentioned object is achieved according to the invention in that the gas turbine engine has means arranged to generate, at least when the engine is not loaded, a signal for applying a load to the engine, and means arranged to maintain the speed of a rotating part of the engine at a first predetermined value when the motor is unloaded and the foresight signal is non-existent, and a second, higher, predetermined value when the foresight signal is present.

Vidareutvecklingar och föredragna utföranden av gastur- binmotorn enligt uppfinningen kan vidare uppvisa de i kraven 2-22 angivna särdragen. I Såsom inledningsvis angivits hänför sig uppfinningen ock- så till ett sätt att använda, eller med andra ord användning, av en gasturbinmotor som är av friturbintyp och driver ett markfor- don, för att åstadkomma svarande acceleration av markfordonet, genom vidtagandet av följande åtgärder: ' ' selektivt bibehållande av motorns varvtal vid ett första förutbestämt minimitomgångsvarvtal; alstring av en första signal som begär (kräver) en avse- värd ökning av motorns uteffekt; alstring av en andra signal förutseende alstrandet av den första signalen; och f automatisk injustering av motorvarvtalet till ett andra förutbestämt tomgångsvarvtal som är väsentligt högre än det förs- ta tomgångsvarvtalet, som svar på alstrandet av den andra signalen.Further developments and preferred embodiments of the gas turbine engine according to the invention may further have the features stated in claims 2-22. As initially stated, the invention also relates to a method of using, or in other words the use, of a gas turbine engine which is of the free turbine type and drives a ground vehicle, in order to bring about a corresponding acceleration of the ground vehicle, by taking the following measures: '' selectively maintaining the engine speed at a first predetermined minimum speed; generating a first signal that requests (requires) a significant increase in engine output power; generating a second signal prior to generating the first signal; and f automatically adjusting the engine speed to a second predetermined idle speed that is significantly higher than the first idle speed, in response to the generation of the second signal.

Ovannämnda sätt kan dessutom vidareutvecklas genom vid- tagande av ytterligare åtgärder, såsom de i kraven 24 och 25 an- givna. ' De ovannämnda, och ytterligare ändamål och fördelar med föreliggande uppfinning beskrives i eller kommer att bli uppenbara 450 784 vid studium av nedanstående detaljerade beskrivning av en före- dragen utföringsform, när denna beskrivning studeras tillsammans med de bifogade ritningarna. _ I šör'ritningsfigurerna gäller att: fig 1 i perspektivisk framställning visar en gasturbinmotor med tillhörande drivöverfö- ring, i överensstämmelse med principerna för föreliggande uppfin- _ aning; _fig_ :Näsan perspelctiygsxg framställning av den effextâtez- kopplande drivöverföringen som ingår i motorn, varvid delar av motorn visas i ytterkontur; fig 3 visar ett partiellt, delvis schematiskt längdsnitt genom den effektåterkopplande kopplingen - med tillhörande hydraulsystem, vilket snitt är taget vid linjerna 3-3 i fig 2; fig 4 visar en partiell, schematisk tvärsnittsvy för motorns roterande grupp med tillhörande reglerdon visade i sche- matisk blockschemaform; fig 5 visar i perspektivisk framställning ett parti av motorns hus, ledande passager och brännkammare med vissa delar utelämnade för att konstruktionens inre delar skall framgå tydligare; fig 6 visar en delvis schematisk, plan snittvy för bränsleregulatorn 60 med vissa delar visade i perspektiv för att funktionssambanden skall framgå tydligare; fig 6A visar ett förstorat, partiellt tvärsnitt för bränslepumpen, vilket snitt är taget på det hela taget längs linjerna GA-GA i fig 6; figu- rerna 6B, GC och öD visar förstorade tvärsnittsvyer för ett par- ti av bränsleregulator-regleringen, varvid olika driftlägen för elektromagneten 257 visas; fig 7 är en achematisk, perspektivisk, funktionell framställning som visar inställningsventilen 62 i snitt; fig 8 visar ett tvärsnitt genom ett parti av inställnings- ' vsfiëilsvseešis. ânäâ av *Yëëßfliëfifiv föfl-.air-êfïlâflïfagfivëfàfilsfl- *fiel- ken vy är sedd på det hela taget längs linjerna 973 išfig 8; fi- gurerna 10 och 11 är förstorade vyer av'partfÉrfÉv?vÉntilen 282 och visar det inhördes sambandet för bränsledoserpassager såsom detta skulle te sig längs linjerna 10-10 resp 11-1l"i fig 7; fig 12 är en schematisk, i snitt visad framställning av led- skeneregleringen 66; fig 13 är en "sprängd“ perspektivisk fram- ställning av ledskenorna och ställorganets länkarnsystem; figu- rerna 14, 15 och 16 är vid omkretsen sedda vyer som visar olika driftsamband mellan de omställbara ledskenorna och effektturbin- skovlarna; fig 17 är en schematisk logik-framställning av ett parti av den elektroniska reglermodulen 68; fig 18 är en grafisk O) \\\\\\ \\\\ \_i\\\ 7 \\\ 450 784 ^*“ /ïramställning för areaförnållandet\övëïseffektturbinerna såsom funktion av ledskenevinkel; fig 19 är en grafisk framställning '“ e_\_ över de önskade varvtalen för gasgeneratorsektionen och effekt- turbinsektionen valda i relation till gasreglageläget; och fig 20 är en grafisk framställning över sambandet mellan det av in- ställningsventilen tillåtna bränsleflödet såsom en funktion av brännkammartrycket längs linjer för konstant brännkammarinlopps- temperatur.In addition, the above-mentioned methods can be further developed by taking additional measures, such as those specified in claims 24 and 25. The above, and further objects and advantages of the present invention will be described in or will become apparent upon study of the following detailed description of a preferred embodiment, when this description is studied in conjunction with the accompanying drawings. In the drawing figures: Fig. 1 is a perspective view of a gas turbine engine with associated drive transmission, in accordance with the principles of the present invention; Fig.: Nose perspelctiygsxg representation of the effextâtez-coupling drive transmission included in the engine, showing parts of the engine in outer contour; Fig. 3 shows a partial, partly schematic longitudinal section through the power feedback coupling - with associated hydraulic system, which section is taken at lines 3-3 in Fig. 2; Fig. 4 shows a partial, schematic cross-sectional view of the rotating group of the engine with associated control devices shown in schematic block diagram form; Fig. 5 shows in perspective representation a portion of the engine housing, conductive passages and combustion chambers with certain parts omitted in order to make the inner parts of the construction more clear; Fig. 6 shows a partially schematic, plan sectional view of the fuel regulator 60 with certain parts shown in perspective to make the functional connections clearer; Fig. 6A shows an enlarged, partial cross-section of the fuel pump, which section is taken generally along the lines GA-GA in Fig. 6; Figures 6B, GC and öD show enlarged cross-sectional views of a portion of the fuel regulator control, showing different operating modes of the electromagnet 257; Fig. 7 is an achematic, perspective, functional representation showing the setting valve 62 in section; Fig. 8 shows a cross-section through a portion of adjustment vs. ânäâ av * Yëëß fl ië fifi v föfl-.air-êfïlâflïfag fi vëfàfils fl- * fiel- ken vy is seen on the whole along lines 973 išfig 8; Figures 10 and 11 are enlarged views of the partner valve 282 showing the associated connection for fuel metering passages as would appear along lines 10-10 and 11-11, respectively, of Fig. 7; Fig. 12 is a schematic, sectional view Fig. 13 is an "exploded" perspective view of the guide rails and the linker system of the actuator; Figures 14, 15 and 16 are circumferential views showing different operating connections between the adjustable guide rails and the power turbine blades; Fig. 17 is a schematic logic representation of a portion of the electronic control module 68; Fig. 18 is a graphical representation of the area congestion of the overhead power turbines as a function of guide rail angle; Fig. 19 is a graphical representation of the desired speeds of the gas generator section and the power turbine section selected in relation to the throttle control position; and Fig. 20 is a graphical representation of the relationship between the fuel flow permitted by the setting valve as a function of the combustion chamber pressure along constant combustion inlet temperature lines.

Med hänvisning till figurerna uppräknas nedan de för- kortningar som i nedanstående detaljerade beskrivning användes för att beteckna olika parametrar: Npt = effektturbinens 54 varvtal Ngg = gasgeneratorns 52 varvtal Nggx = gasgeneratorns S2 förvalda varvtal Nti _ = transmissionsingângsaxelns 36 varvtal e = förutbestämt minimivarvtal för transmissionsingângs- axeln 36 Wf = bränsleflöde B = statorledskenornas 120, 122 vinkel B* = förutbestämd stator-ledskenevinkel a = gasreglagets 184 inställning (läge) ax = förutbestämd gasreglageinställning T2 = kompressorns inloppstemperatur P2 = omgivningstryck T3_5 = brännkammarens inloppstemperatur P3_5 = brännkammartryck P3 sn = förutbestämt mellanvärde för brännkammartrycket T4 = turbinens inloppstemperatur T6 = turbinens utloppstemperatur Motorn 30 Hänvisning sker nu mera speciellt till ritningarna som visar en förbättrad gasturbinmotor som är av det slag som avses med föreliggande uppfinning och som helt allmänt är betecknad 30.With reference to the figures, the abbreviations used in the detailed description below to denote various parameters are listed below: Npt = power turbine 54 speed Ngg = gas generator 52 speed Nggx = gas generator S2 preselected speed Nti _ = transmission input input shaft speed rotary speed e - shaft 36 Wf = fuel flow B = stator guide rails 120, 122 angle B * = predetermined stator guide rail angle a = throttle control 184 setting (position) axle = predetermined throttle setting T2 = compressor inlet temperature P2 = ambient pressure T3_53 burner pressure = intermediate value of the combustion chamber pressure T4 = turbine inlet temperature T6 = turbine outlet temperature The engine 30 Reference is now made more particularly to the drawings which show an improved gas turbine engine which is of the type contemplated by the present invention and which is generally designated 30.

Såsom framgår av fig 1 är motorn kopplad till en väsentligen stan- dardiserad drivöverföring för ett fordon, speciellt en lastbil i effektklassen 450-600 hk, med en effektutgångsaxel 32 såsom in- gångsdel till en drivöverföringskoppling 34. En transmissionsin- gångsaxel 36 sträcker sig mellan kopplingen 34 och en flerväxlad typ av transmission 38. Transmissionen 38 är av den på manuell 450 784 e/f/ ,__/-f\, väg växlingsbara typen; det är dock underförstått att olika för- bättringar av föreliggande uppfinning är lika användbara till- sammans med andra typer av varvtalsvarierande transmissioner. få '*"i'” konventionellt sätt har transmissionen 38 ett flertal olika lägen inklusive flera framåtväxlar, backväxel och ett neutralläge. I <3) neutralläget överföras ingen effekt mellan transmíssionens in- gângsaxel 36 och transmíssionens utgångsaxel 40, som på konven- tionellt sätt sträcker sig till bakaxelväxeln 42 och fordonets drivhjul 44. Med en manuell växelspak 46 åstadkommas val av öns- kad utväxling, och en varvtalsgivare 48 alstrar en signal som vi- sar varvtalet för transmissionens íngångsaxel 36. Såsom schema- tiskt visas i fig 1, och som beskrives mer detaljerat nedan, kan varvtalsgivaren 48 vara av varje lämplig typ som kan kombineras med motorns 30 reglermedium. Varvtalsgivaren 48 alstrar företrä- desvis en elektrisk signal som via ledningen 50 överföres till motorns elektroniska reglermodul.As shown in Fig. 1, the engine is connected to a substantially standardized drive transmission for a vehicle, especially a truck in the power class 450-600 hp, with a power output shaft 32 as the input part to a drive transmission clutch 34. A transmission input shaft 36 extends between the clutch 34 and a multi-gear type of transmission 38. The transmission 38 is of the manual gearbox type 450 784 e / f /, __ / - f \; however, it is to be understood that various improvements of the present invention are equally useful in conjunction with other types of speed varying transmissions. In a conventional manner, the transmission 38 has a plurality of different positions including several forward gears, reverse gear and a neutral position. In <3) the neutral position transmits no power between the transmission input shaft 36 and the transmission output shaft 40, which in a conventional manner extends to the rear axle gear 42 and the drive wheel 44 of the vehicle. With a manual gear lever 46, the desired gear ratio is selected, and a speed sensor 48 generates a signal indicating the speed of the transmission input shaft 36. As schematically shown in Fig. 1, and As described in more detail below, the speed sensor 48 may be of any suitable type that can be combined with the control medium of the motor 30. The speed sensor 48 preferably generates an electrical signal which is transmitted via line 50 to the motor electronic control module.

Hänvisning sker nu till figurerna 1-4 varav framgår att motorn 30 är av den rekuperativa friturbintypen, och omfattar en gasgeneratorsektíon 52, en effektturbin 54 monterad på en axel skild från gasgeneratorns 52 axel, och en rekuperator 56 som ut- vinner spillvärme från avgasströmningen från motorn, i och för förvärmning av den komprimerade fluiden innan densamma deltager i förbränningsprocessen. Motorn omfattar helt allmänt vidare en källa 58 med brännbart bränsle, en bränsleregulator som helt all- mänt betecknas 60 och som i sig inbegriper bränslepumpen, en in- ställningsventil 62 för reglering av bränsleflödet normalt under acceleration eller retardation av motorn genom en bränsleledning 64 som-sträcker sig till gasgeneratorsektionen 52, och en regle- ring 66 för variabel lägesinställning av omställbara statorled- skenor som ingår i effektturbinsektionen 54. En elektronisk reg- lermodul 68 mottager och behandlar olika ingångsparametersigna- ler och alstrar utgångsreglersignaler för regulatorn 60 och led- skenornas ställorganreglering 66.Reference is now made to Figures 1-4 from which it appears that the engine 30 is of the recuperative free turbine type, and comprises a gas generator section 52, a power turbine 54 mounted on a shaft separate from the shaft of the gas generator 52, and a recuperator 56 which extracts waste heat from the exhaust stream the engine, in order to preheat the compressed fluid before it participates in the combustion process. The engine generally further comprises a source 58 of combustible fuel, a fuel regulator generally designated 60 and which includes the fuel pump, a setting valve 62 for regulating the flow of fuel normally during acceleration or deceleration of the engine through a fuel line 64 which extends to the gas generator section 52, and a variable position control 66 of adjustable stator guide rails included in the power turbine section 54. An electronic control module 68 receives and processes various input parameter signals and generates output control signals for the controller regulator 60 and guide means set. 66.

På konventionellt sätt ingår också ett elektriskt acku- mulatorbatteri 70 och en därmed förbunden startmotor 72, som företrädesvis är selektivt kopplad till såväl gasgeneratorn 52 som en startluftpump 74. Under start strömmatas motorn 72 för att driva såväl startluftpumpen 74 som gasgeneratorns huvudaxel 2 76. Såsom klart framgår av fig 2 innefattar den föredragna ut- föringsformen av uppfinningen också en drivöverföring 78 förbun- den med gasgeneratoraxeln 76, och en annan drivöverföring 80 för- 9 450 784 bunden med och driven av eifektturbinens 54 huvudaxel 82. De två drivöverföringarna 78 och 80 är selektivt sammankopplingsbara med varandra genom en våt koppling som är allmänt betecknad 84 och som är avsedd för relativt låg effekt. Denna koppling är helt allmänt av typen effektåterföringskoppling, och dess närma- re konstruktion beskrives i detalj nedan under hänvisning till fig 3, medan dess funktionella drift beskrivas ännu längre fram i nedanstående beskrivning i samband med beskrivningen av effekt- återföringsdrivningen i enlighet med föreliggande uppfinning.Conventionally, an electric accumulator battery 70 and an associated starter motor 72 are also included, which are preferably selectively coupled to both the gas generator 52 and a starting air pump 74. During start, the motor 72 is powered to drive both the starting air pump 74 and the gas generator main shaft 276. As can be clearly seen from Fig. 2, the preferred embodiment of the invention also includes a drive transmission 78 connected to the gas generator shaft 76, and another drive transmission 80 connected to and driven by the main shaft 82 of the power turbine 54. The two drive transmissions 78 and 80 are selectively interconnectable with each other through a wet coupling which is generally designated 84 and which is intended for relatively low power. This clutch is generally of the power return clutch type, and its detailed construction is described in detail below with reference to Fig. 3, while its functional operation is described even further in the following description in connection with the description of the power return drive in accordance with the present invention.

Gasgeneratorn 52 omfattar helt allmänt ett pâ lämpligt sätt filterförsett luftintag 86 genom vilket omgivningsluft till- förs till ett par i serie anordnade centrifugalkompressorer 88 och 90. Övergångskanaldelen 92 leder flödet av komprimerad luft från den första kompressorn 88 till den andra kompressorn 90. I gasgeneratorn 52 ingår vidare kanaldelen 94, som visas i fig 5 och som omger och uppfângar den utgående strömmen av komprimerad luft från den cirkulära omkretsen av det andra stegets kompres- sor 90, och leder detta flöde av komprimerad luft genom ett par matarkanaler 95 till rekuperatorn 56 i ickeblandande, värmeväx- lande samband med rekuperatorn. Olika typer av rekuperatorkon- struktioner kan användas tillsammans med föreliggande uppfinning, och ett exempel på en sådan typ beskrives i amerikanska patent- skriften 3894581. Ehuru det ej är nödvändigt för förståelse av föreliggande uppfinning hänvisas till sistnämnda amerikanska pa- tentskrift för en detaljerad beskrivning av en rekuperator och dess funktion. För förståelse av föreliggande uppfinning är det tillräckligt att notera att strömmen av komprimerad luft från ka- nalerna 95 förvärmes i rekuperatorn med hjälp av spillvärmet från motorns avgasflöde. Den förvärmda komprimerade luftströmmen ledes sedan genom kanalen 96 till en brännkammare 98 av "burktyp". Så- som bäst framgâr av fig 5 passerar den uppvärmda strömningen från rekuperatorn genom ett flertal öppningar 97 in i ett tryck- parti av kanalen 96, sedan genom öppningar 97A i ett parti av huskonstruktionen som bär upp brännkammaren 98. Brännkammaren 98 har en perforerad inre insats eller ett flamrör 99, och luftflö- det från öppningarna 97A passerar in i zonen mellan den inre och yttre insatsen för att sedan passera genom den perforerade inre insatsen eller flamröret 99 in i brännkammarzonen. Ett eller fle- ra elektriska tändstift 100 är på lämpligt konventionellt sätt förbundna med en högspänningskälla. Tändstiftet är drivbart att 450 784 10 Upprätthålla en kontinuerlig förbränningsprocess i det inre av brännkammaren,i vilken bränslet som tillförs genom ledningen 64 blandas och förbrännes tillsammans med det komprimerade luftflö- = det från kanalen 96. ' Gasgeneratorn S2 omfattar vidare en gasgeneratorturbin 102 av typen med radiell inströmning. Flödet av den komprimerade m9) upphettade gasen från brännkammaren 98 avges över turbinens in- loppsstrypmunstycken 104, placerade i en cirkulär uppsättning kring det ringformade inloppet 106, till gasgeneratorns turbin- sektion. När motorn är i gång bibehåller munstyckena 104 trycket i brännkammaren 98 vid ett värde högre än omgivningstrycket.The gas generator 52 generally comprises a suitably filtered air intake 86 through which ambient air is supplied to a pair of centrifugal compressors 88 and 90 arranged in series. The transition duct portion 92 directs the flow of compressed air from the first compressor 88 to the second compressor 90. In the gas generator 52 further includes the duct portion 94, shown in Fig. 5, which surrounds and intercepts the outgoing stream of compressed air from the circular circumference of the second stage compressor 90, and directs this flow of compressed air through a pair of feed channels 95 to the recuperator 56 in non-mixing, heat exchanging connection with the recuperator. Various types of recuperator designs can be used in conjunction with the present invention, and an example of such a type is described in U.S. Patent No. 38,945,81. Although not necessary for an understanding of the present invention, reference is made to the latter U.S. patent specification for a detailed description of a recuperator and its function. For an understanding of the present invention, it is sufficient to note that the flow of compressed air from the ducts 95 is preheated in the recuperator by means of the waste heat from the exhaust gas flow of the engine. The preheated compressed air stream is then passed through the duct 96 to a "can type" combustion chamber 98. As best seen in Figure 5, the heated flow from the recuperator passes through a plurality of openings 97 into a pressure portion of the channel 96, then through openings 97A in a portion of the housing structure that supports the combustion chamber 98. The combustion chamber 98 has a perforated interior. insert or a flame tube 99, and the air flow from the openings 97A passes into the zone between the inner and outer inserts and then passes through the perforated inner insert or flame tube 99 into the combustion chamber zone. One or more electric spark plugs 100 are suitably connected in a conventional manner to a high voltage source. The spark plug is operable to maintain a continuous combustion process in the interior of the combustion chamber, in which the fuel supplied through the conduit 64 is mixed and combusted together with the compressed air flow from the duct 96. The gas generator S2 further comprises a gas generator turbine 102 of the type with radial inflow. The flow of the compressed m9) heated gas from the combustion chamber 98 is discharged over the turbine inlet throttle nozzles 104, placed in a circular arrangement around the annular inlet 106, to the turbine section of the gas generator. When the engine is running, the nozzles 104 maintain the pressure in the combustion chamber 98 at a value higher than the ambient pressure.

Strömning av denna upphettade komprimerade gas över turbinen 102 åstadkommer höghastighetsrotation av turbinen och gasgeneratorns huvudaxel 76. Denna rotation driver självfallet de två centrifu- galkompressorerna 88 och 90. Axeln 76 är medelst lager 108 på lämpligt sätt lagrad i motorns stationära hus 110.Flow of this heated compressed gas over the turbine 102 causes high speed rotation of the turbine and the main shaft 76 of the gas generator. This rotation, of course, drives the two centrifugal compressors 88 and 90. The shaft 76 is suitably mounted in the engine stationary housing 110 by means of bearings 108.

Effektturbinsektionen 54 omfattar helt allmänt en kanal- sektion 112 och däri anordnade lämpliga ledskenor 114 för att le- da gasflödet från gasgeneratorns effektturbin 102 i riktning mot ett par axial-effektturbiner 116 och 118 monterade på effekttur- binens huvudaxel 82. Effektturbinsektionen innefattar vidare sat- ser 120 och 122 av variabelt inställbara ledskenor anordnade upp- ströms om därmed samordnade axialturbiner 116 resp 118 och dessa turbiners respektive skovlar 117 resp 119. Såsom visas i fig 13 är var och en av satserna av variabla ledskenor 120 och 122 pla- cerad i en ringformig uppsättning inuti gasströmningsbanan, och båda satserna är förbundna med en gemensam manövreringsmekanism, allmänt betecknad 124. Manövreringsmekanismen 124 omfattar ett par kronhjul 126 och 128, ett hjul för varje sats av omställbara ledskenor, en länk 129 som är fäst vid kronhjulen 126 och fäst vid kronhjulet 128 via plattan 129A. Vid huset är svängbart mon- terad en vinkelhävarm 130, och en vriden länk 131 har sina mot- satta ändar svängbart förbundna med länken 129 och med vinkelhäv- armens 130 ena arm. En linjärt förskjutbar ingångsaxel 368 är verksam genom en ledlänk 132 och vinkelhävarmens andra arm för att åstadkomma svängning av hävarmen 130 kring dess axel 133, och såsom följd därav samtidig rotation av bägge kronhjulen 126, 128. Rörelse av ingångsaxeln 368 åstadkommer rotation av vart 5 och ett av kronhjulen 126,128 kring en axel som sammanfaller med rotationsaxeln för den drivna axeln 82, för att åstadkomma unison 11 450 784* ,4.~--~^f“"~”~ï i_c_ lä \ rotation av de Évåcsatserna av ledskenor till olika lägen i för- hållande till riktningen för det mellan dem passerande gasflödet. såsom visas i figurerna 14-16 är ledskenorna 120 inställda i ett centralt eller "neutralt" läge i fig 14, vilket förorsakar vä- sentligen maximalt areaförhâllande och minimalt tryckförhállande över turbinhjulets 116 nedströms därom belägna turbinhjulskovlar 117, för att minimera den effekt som av gasflödet överföras till rotation av turbinen 116. Läget enligt fig 14 är i fig 18 gra- fiskt visat medelst det läge som godtyckligt betecknas Oo. Led- skenorna 120 är variabelt omställbara mot det i fig 15 visade lä- get, som i fig 18 är betecknat +20°, varvid högt tryckförhållande råder över skovlarna 117 och maximal effekt överföras från gas- flödet till turbinen 116 för att rotera densamma och överföra maximal effekt till axeln 82. Ledskenorna är också svängbara åt motsatt håll till det i fig 16 visade läget, som i fig 18 är be- tecknat -950, varvid gasflödet medelst de omställbara ledskenor- na 120 riktas så attdetnmtverkar och strävar att retardera hju- lets 116 rotation. Fastän endast ledskenor 120 och skovlar 117 visas i figurerna 14-16 bör det stå klart för fackmannen inom om- rådet att väsentligen identiskt lika driftsamband förefinnes mel- lan ledskenorna 122 och turbinens 118 turbinskovlar 119.The power turbine section 54 generally comprises a duct section 112 and suitable guide rails 114 arranged therein for directing the gas flow from the power generator 102 of the gas generator towards a pair of axial power turbines 116 and 118 mounted on the main shaft 82 of the power turbine. The power turbine section further comprises 120 and 122 of variably adjustable guide rails arranged upstream of coordinated axial turbines 116 and 118, respectively, and these turbines 117 and 119, respectively. As shown in Fig. 13, each of the sets of variable guide rails 120 and 122 is placed in a annular set within the gas flow path, and both sets are connected by a common actuating mechanism, generally designated 124. The actuating mechanism 124 comprises a pair of crown wheels 126 and 128, a wheel for each set of adjustable guide rails, a link 129 attached to the crown wheels 126 and attached to the crown wheel 128 via the plate 129A. An angle lever 130 is pivotally mounted to the housing, and a twisted link 131 has its opposite ends pivotally connected to the link 129 and to one arm of the angle lever 130. A linearly displaceable input shaft 368 acts through a hinge link 132 and the second arm of the angle lever to cause rotation of the lever 130 about its axis 133, and consequently simultaneous rotation of both crown wheels 126, 128. Movement of the input shaft 368 causes rotation of each one of the crown wheels 126,128 about an axis coinciding with the axis of rotation of the driven shaft 82, to provide unison 11 450 784 *, 4. ~ - ~ ^ f “" ~ ”~ ï i_c_ lä \ rotation of the Évocsatsen of guide rails to As shown in Figures 14-16, the guide rails 120 are set in a central or "neutral" position in Figure 14, causing substantially maximum area ratio and minimum pressure ratio across the turbine wheel. 116 downstream of turbine impellers 117, to minimize the power transmitted by the gas flow to rotation of the turbine 116. The position according to Fig. 14 is graphically shown in Fig. 18 by means of t the position arbitrarily designated Oo. The guide rails 120 are variably adjustable to the position shown in Fig. 15, which is indicated in Fig. 18 + 20 °, whereby a high pressure ratio prevails over the vanes 117 and maximum power is transmitted from the gas flow to the turbine 116 to rotate it and transmit maximum power to the shaft 82. The guide rails are also pivotable in the opposite direction to the position shown in Fig. 16, which in Fig. 18 is denoted -950, whereby the gas flow is directed by means of the adjustable guide rails 120 so that it acts and strives to decelerate. - lets 116 rotation. Although only guide rails 120 and vanes 117 are shown in Figures 14-16, it should be apparent to those skilled in the art that substantially identical operating relationships exist between the guide rails 122 and the turbine 118 turbine vanes 119.

När gasströmmen har lämnat den sista axialturbinen 118 så sammanföres den i en avgaskanal 134 som leder till rekupera- torn 56. Effektturbinens utgångsaxel 82 utgör en del av eller är driftsmässígt förbunden med motorns effektutgångsaxel 32 genom en lämplig varvtalsreducerande utväxling. En luft- eller vatten- kylare 87 ingår också och är inrättad att kyla smörjfluiden i motorn 30, och står i förbindelse med fluidbehâllaren 89 via slangen 91.When the gas stream has left the last axial turbine 118, it is combined in an exhaust duct 134 leading to the recuperator 56. The output shaft 82 of the power turbine forms part of or is operatively connected to the engine output shaft 32 by a suitable speed reducing gear. An air or water cooler 87 is also included and is adapted to cool the lubricating fluid in the engine 30, and communicates with the fluid container 89 via the hose 91.

Bränslereoulatorn 60 Hänvisning sker nu mera speciellt till figurerna 4, 6, 6A-6D, av vilka framgår att bränsleregulatorn 60 mottager bräns- le från källan 58 via ett lämpligt filter 136 in i en inloppsport 138 till ett bränslepumphus 140. Det bör vara uppenbart för en fackman inom området att huset 140 är fäst vid och kan vara ut- fört i ett stycke med något annat parti av huvudmotorhuset 110.Reference is now made more particularly to Figures 4, 6, 6A-6D, which show that the fuel regulator 60 receives fuel from the source 58 via a suitable filter 136 into an inlet port 138 of a fuel pump housing 140. This should be apparent to one skilled in the art that the housing 140 is attached to and may be integral with any other portion of the main motor housing 110.

Regulatorn är drivbar att bestämma bränsleflödesutmatningen genom endera eller båda utgångskanalerna 142,144 för vidareledande till inställningsventilen 62. Regulatorn 60 är hydromekanisk till sin natur, men har förmåga att reagera för utifrån tillförda mekanis- 450 784 12 fås-wei..The controller is operable to determine the fuel flow output through one or both of the output channels 142,144 for forwarding to the setting valve 62. The controller 60 is hydromechanical in nature, but is capable of responding to externally supplied mechanisms.

/ ,J ka och elektriska signaler, och innefattar en lämplig drivförbin- delse som är schematiskt angiven medelst linjen 146, och en där- med förbunden varvtalsreducerande utväxling 148 som erfordras 2 för att driva ett kugghjul 150 och drivaxeln 152. Ürivaxeln 152 driver en bränslepump i form av en positiv deplacementpump som D) utgöres av kugghjulspumpen 154, som motager bränsle från inlopps- porten 138 och avger bränslet vid ett väsentligt högre tryck via en utgångsledning 156. Såsom klart framgår av fig 6A omfattar kugghjulspumpen ett par i ingrepp med varandra stående kugghjul 158 och 160, av vilka det ena drivs av drivaxeln 152 medan det andra är monterat på en odriven axel 162 lagrad i huset 140.Från utgångsledningen 156 matas i parallellströmning tre passager, d'vs utgångskanalen 142, bypass-borrningen 164 och huvudström- nings-uppmätningspassagen 166. I bypass-borrningen 164 är inrymt ett bypass-reglerande cylindriskt ventilelement 168 som är för- skjutbart inuti borrningen 164 för att varierbart dosera över- skottsflöde från utgångsledningen 156 till en returpassage 170, som är återkopplad till bränsleinloppsporten 138. Bränsletrycket i borrningen 164 pressar ventilelementet 168 i riktning nedåt för att öka bypass-strömningen genom passagen 170, medan ett som skruvfjäder utfört tryckfjäderorgan 172 verkar i motsatt riktning mot bränsletrycket för att trycka ventilelementet 168 uppåt för att reducera volymflödet från borrningen 164 till passagen 170.And electrical signals, and includes a suitable drive connection schematically indicated by line 146, and an associated speed reducing gear 148 required 2 to drive a gear 150 and the drive shaft 152. The drive shaft 152 drives a fuel pump in the form of a positive displacement pump which D) is constituted by the gear pump 154, which receives fuel from the inlet port 138 and delivers the fuel at a substantially higher pressure via an outlet line 156. As is clear from Fig. 6A, the gear pump comprises a pair of interlocking gears 158 and 160, one of which is driven by the drive shaft 152 while the other is mounted on a non-driven shaft 162 mounted in the housing 140. From the output line 156, three passages are fed in parallel flow, i.e. the output channel 142, the bypass bore 164 and the main current. The bypass bore 166 is housed in the bypass bore 164 by a bypass control cylindrical valve member 168 which is slidable within the bore 164. for variably dosing excess flow from the outlet line 156 to a return passage 170, which is fed back to the fuel inlet port 138. The fuel pressure in the bore 164 presses the valve member 168 downward to increase the bypass flow through the passage 170, while a coil spring 172 acts as a coil spring. in the opposite direction to the fuel pressure to push the valve member 168 upward to reduce the volume flow from the bore 164 to the passage 170.

Via en tryckpassage 182 står den nedre änden av bypass-borrningen 164 i förbindelse med bränsletillförselledningen 64. Trycket hos fluiden i ledningen 64 är således verksamt på undersidan av by- pass-ventilelementet 168 för att hjälpa fjädern 172 att motstå den kraft som alstras av högtrycksfluiden i utgångsledningen 156.Via a pressure passage 182, the lower end of the bypass bore 164 communicates with the fuel supply line 64. The pressure of the fluid in the line 64 is thus effective on the underside of the bypass valve member 168 to assist the spring 172 in resisting the force generated by the high pressure fluid. in the output line 156.

Passagen 166 slutar i ett doserings- eller uppmätningsmunstycke 174 som medelst plattan 176 är fäst vid huset, och har en reduce- rad diameter uppvisande öppning 178 som står i förbindelse med ett centralt hålrum 180.The passage 166 terminates in a metering or measuring nozzle 174 which is attached to the housing by means of the plate 176, and has a reduced diameter opening 178 which communicates with a central cavity 180.

Bränsleregulatorn 60 omfattar vidare en manuell gasreg- lageingång i form av en gasregleringsarm 184 omställbar mellan motstående justerbara stopp 1B6,188, som är justerbart fästa vid u huset 140. Genom ett lämpligt lager 190 är en axel 192, som sträcker sig inuti det inre hålrummet 180, roterbar i förhållande till huset 140. Uppburen av och utförd i ett stycke med axeln 192 är en åt sidan öppen kamsektion'194, vari medelst presspassning är fästa ett par axeltappar 196 som uppbär var sin rulle 188.The fuel regulator 60 further includes a manual throttle control input in the form of a throttle control arm 184 adjustable between opposing adjustable stops 1B6,188, which is adjustably attached to the housing 140. Through a suitable bearing 190 is a shaft 192 extending within the inner cavity. 180, rotatable relative to the housing 140. Supported by and made integrally with the shaft 192 is a side open cam section 194, in which by means of a press fit a pair of shaft pins 196 are attached, each supporting its own roller 188.

Rullarna 198 är inrättade att stå i kontakt med en nedre ansats 6% 13 på ett íjäderstopp 2ÖÖ;*så-att svängning av gasregleringsarmen 184 och därmed vridning av axeln 192 medför en åtföljande rota- tion av axeltapparna 196 som inte ligger i linje med centrumlin- jen för axeln 192, varigenom erhålles vertikal omställning av íjäderstoppet 200 genom rullarna 198. Under sin vertikala eller längsledes omställning är fjäderstoppet 200 styrt av en styraxel 202 som har en övre styrtapp 204 som sträcker sig förskjutbart genom ett centralt hål i fjäderstoppet 200. Styrstången 202 är förskruvbart upptagen och medelst exempelvis låsmuttern 206 fixerad vid huset 140.The rollers 198 are arranged to be in contact with a lower shoulder 6% 13 on a spring stop 2ÖÖ; for the shaft 192, whereby vertical adjustment of the spring stop 200 through the rollers 198 is obtained. During its vertical or longitudinal adjustment, the spring stop 200 is guided by a guide shaft 202 having an upper guide pin 204 extending slidably through a central hole in the spring stop 200. 202 is screw-on and by means of, for example, the locking nut 206 fixed to the housing 140.

Regulatorn 60 omfattar vidare en mekanisk varvtalsgivare vari ingår en centrifugalvikthâllare.208 som är fast anbragd för att rotera tillsammans med axeln 152. Tillsammans med hâllaren 208 roterar ett flertal jämnt fördelade och åtskilda centrifugal- vikter 210, som är monterade för svängrörelse kring tappar 212, som håller kvar vikterna 210 vid hållaren 208. Beroende på axelns 152 varvtal åstadkommer centrifugalkraften svängning av vikterna 210 kring tapparna 212, så att de inre ändarna av vikterna för- skjutes i riktning nedåt, sett i fig 6, och driver den inre ro- terande lagerbanan 214 av ett rullningslager också i riktning nedåt. Genom kullagret 216 överföres denna nedåtriktade kraft till lagrets icke-roterande yttre lagerbana 218, och åstadkommer därigenom nedåtriktad förskjutning av det icke-roterande segmen- tet 220. Vid sin nedre ände uppbär segmentet 220 en fjäderstopp- ansats 222, och en fjäder 224 är verksamt inrättad mellan seg- mentets 220 stopp 222 och fjäderstoppet 200, som är förbundet med gasreglage-ingângsmekanismen. Genom en förspänning från fjä- dern 224 som verkar på segmentet 220 hålles centrifugalvikterna normalt tryckta uppåt till det i fig 6 visade noll-läget eller läget motsvarande lågt varvtal. En öfining av axelns 152 varvtal medför en nedåtriktad förskjutning av segmentet 220. Man inser därför att gasregleringsarmen 184 väsentligen verkar så att den väljer gasgeneratorvarvtalet såsom detta återspeglas av axelns 152 varvtal, eftersom hoptryckningen av fjädern 224 inställes av svängningen av gasregleringsarmen 184 och sedan motverkas av den centrifugalkraft som alstras genom axelns 152 rotation. Den ver- tikala inställningen av segmentet 220 kommer därför att utgöra en indikation på skillnaden mellan valt varvtal Kinställningslä- get för ingångs-gasregleringsarmen 184) och det verkliga gasgene- ratorvarvtalet såsom detta avkännes genom centrifugalvikterna 210. 450 784 14 fr* tig 19 visar fjäderns 224 verkan när det gäller att begära olika nivåer av gasgeneratorvarvtal Nço, när gasreglaget förflyttas mellan olika lägen a.The controller 60 further includes a mechanical speed sensor that includes a centrifugal weight holder 208 which is fixedly mounted to rotate together with the shaft 152. Together with the holder 208, a plurality of evenly distributed and spaced apart centrifugal weights 210, which are mounted for pivotal movement about pins 212, rotate. which holds the weights 210 at the holder 208. Depending on the speed of the shaft 152, the centrifugal force causes the weights 210 to pivot about the pins 212, so that the inner ends of the weights are displaced in the downward direction, seen in Fig. 6, and drive the inner rotating the bearing race 214 of a rolling bearing also in the downward direction. Through the ball bearing 216, this downward force is transmitted to the non-rotating outer bearing race 218 of the bearing, thereby causing downward displacement of the non-rotating segment 220. At its lower end, the segment 220 carries a spring stop shoulder 222, and a spring 224 is operative. arranged between the segment 222 of the segment 220 and the spring stop 200, which is connected to the throttle control inlet mechanism. Through a bias from the spring 224 acting on the segment 220, the centrifugal weights are normally kept pushed upwards to the zero position shown in Fig. 6 or the position corresponding to a low speed. An increase in the speed of the shaft 152 causes a downward displacement of the segment 220. It is therefore recognized that the throttle control arm 184 substantially acts to select the throttle generator speed as reflected by the shaft 152 speed, since the compression of the spring 224 is adjusted by the oscillation of the centrifugal force generated by the rotation of the shaft 152. The vertical setting of the segment 220 will therefore be an indication of the difference between the selected speed. The setting position of the input gas control arm 184) and the actual gas generator speed as sensed by the centrifugal weights 210. 450 784 14 fr * tig 19 shows the spring 224 effect when requesting different levels of gas generator speed Nço, when the throttle is moved between different positions a.

Regulatorn 60 innefattar vidare en huvudbränsle-gasreg- leringsarm 226 som medelst tappen 228 är svängbart lagrad vid hu- set 140. En arm 230 av hävarmen 226 slutar i en sfäriskt formad ände 230 i ett upptagningsspår 232 på segmentet 220 av varvtals- felsígnal-mekanismen. En motsatt arm 234 av hävarmen 226 är rör- lig i riktning mot och bort från doseringsöppningen 178 såsom svar på förskjutning av segmentet 220 för att därigenom varier- bart dosera bränsleflödet från passagen 166 in i det inre hålrum- met 180. Det inses att reglerventilelementet 168 är variabelt in- ställbart som svar på tryckskillnaden mellan passagen 168 och ledningen 64 nedströms om doseringsöppningen 178, för att varier- bart dosera bypass-fluidflöde genom passagen 170 för att upprätt- hålla en väsentligen konstant tryckskillnad över den fluiddose- ringsöppning som alstras mellan doseringsöppningen 178 och armen 234 av bränslehävarmen 226. Storleken på det bränsleflöde som från passagen 166 tillförs hålrumnet 180 och utgångskanalen 144 utgör således en funktion endast väsentligen av armens 234 läge i förhållande till doseringsöppningen 178 så snart detta utgör den bränsleströmningsreglerande parametern. Om så är lämpligt kan en dämpöppning 236 inrättas i tryckavkänningsledningen 182 för att stabilisera rörelsen av bypass-ventilelementet 168.The regulator 60 further includes a main fuel gas control arm 226 pivotally mounted to the housing 140 by the pin 228. An arm 230 of the lever 226 terminates in a spherically shaped end 230 in a receiving groove 232 on the segment 220 of the speed error signal mechanism. . An opposite arm 234 of the lever 226 is movable toward and away from the metering port 178 in response to displacement of the segment 220 to thereby variably dose the fuel flow from the passage 166 into the inner cavity 180. It will be appreciated that the control valve member 168 is variably adjustable in response to the pressure difference between passage 168 and conduit 64 downstream of metering port 178, to variably dose bypass fluid flow through passage 170 to maintain a substantially constant pressure difference across the fluid metering port generated between the dosing opening 178 and the arm 234 of the fuel lever 226. The magnitude of the fuel flow supplied from the passage 166 to the cavity 180 and the outlet channel 144 thus constitutes a function only substantially of the position of the arm 234 relative to the dosing opening 178 as soon as it constitutes the fuel flow regulating parameter. If appropriate, a damping opening 236 may be provided in the pressure sensing line 182 to stabilize the movement of the bypass valve member 168.

En ensriktad, proportionell elektromagnet 239 har ett yttre hus 238 utfört i ett stycke med plattan 176 eller på annat sätt fäst i stationär relation till huset 140. Inuti huset 238 är placerad en spole 240, och ett centralt anordnat ankare 242.A unidirectional, proportional electromagnet 239 has an outer housing 238 integral with the plate 176 or otherwise secured in a stationary relationship to the housing 140. Inside the housing 238 is located a coil 240, and a centrally located armature 242.

Fast anbragt för att bilda ett parti av ankaret 242 är en cent- ral plungeraxel 244, som har en övre ände som kan bringas i kon- takt med hävarmen 234. Pjädrar 246, 248 med linjär gradient är verksamt inrättade att sträcka sig mellan stopporgan på huset 238 för att stå i kontakt med tillhörande ansatser på plunger- axeln 244, för att normalt pressa den senare till dess desakti- verade läge som visas. Aktivering eller strömmatning av elektro- magneten genom lämpliga elektriska ledningar 250 åstadkommer _uppåtriktad förskjutning av ankaret 242 och plungeraxeln 244, så att den senare bringas i kontakt med och utövar en uppåtrik- tad kraft på hävarmen 234, vilken kraft verkar i motsatt riktning mot och subtraheras från den kraft som fjädern 224 utövar på häv- N 15 1450 784' armen 226.Fixed to form a portion of the armature 242 is a central plunger shaft 244 having an upper end which can be brought into contact with the lever 234. Linear springs 246, 248 are operatively arranged to extend between stop means on the housing 238 to be in contact with associated projections on the plunger shaft 244, to normally press the latter to its deactivated position as shown. Activation or current supply of the electromagnet by suitable electrical leads 250 causes upward displacement of the armature 242 and the plunger shaft 244, so that the latter is brought into contact with and exerts an upward force on the lever 234, which force acts in the opposite direction to and is subtracted. from the force exerted by the spring 224 on the lifting arm 226.

Fastän plungeraxeln 244 om så vore önskvärt skulle kun- na stå i direkt kontakt med hävarmen 234, användes dock vid den föredragna utföringsformen ett arrangemang för armen 234 som inneoärffflytande kontaktyta". Vid detta arrangemang är en fly- tande plan tallriksyta 252 uppburen i armen 234 axiellt mitt för doseringsöppningen 178. Denna "flytande" yta är normalt fjäder- belastad i riktning mot doseringsöppningen, och den övre änden av plungeraxeln 244 kan bringas i kontakt därmed. Ändamålet med den flytande ytan 252 är att kompensera för tillverkningstoleran- ser och att säkerställa att en relativt plan yta befinner sig direkt mitt för.doseringsöppningen 178 och sträcker sig vinkel- rätt mot fluidströmningen från nämnda öppning för att säkerstäl- la korrekt dosering av bränsle över öppningen. Fjädern 254 be- lastar den flytande ytan 252 i riktning mot öppningen 178. Sväng- ning av armen 234 mot kraften från fjädern 254 för att öka bräns- ' leflödet tillâtes tills ytan 252 kommer i kontakt med den övre änden 245 av plungeraxeln 244. Denna slagrörelse för armen 234 är mycket begränsad men tillräckligt stor för att åstadkomma flödes- mättning för den ringformíga öppningen som avgränsas mellan öpp- ningen 178 och ytan 252.Although the plunger shaft 244, if desired, could be in direct contact with the lever 234, in the preferred embodiment an arrangement of the arm 234 is used as a non-floating contact surface ". axially center of the metering port 178. This "liquid" surface is normally spring loaded in the direction of the metering port, and the upper end of the plunger shaft 244 can be brought into contact therewith. that a relatively flat surface is located directly in front of the dosing opening 178 and extends perpendicular to the fluid flow from said opening to ensure correct dosing of fuel over the opening. Swinging the arm 234 against the force of the spring 254 to increase the fuel flow is allowed until the surface 252 comes into contact at the upper end 245 of the plunger shaft 244. This stroke movement of the arm 234 is very limited but large enough to provide flow saturation for the annular opening defined between the opening 178 and the surface 252.

På den i förhållande till elektromagneten 239 motsatta sidan av hävarmen 234 är anordnat ett hus 256 för en annan rikt- ningsbestämd envägs elektromagnet 257, som visas i figurerna GB- 6D. Elektromagneten 257 innehåller en spole 258, ett ankare 260, och en plungeraxel 262 som är fäst i ankaret för att röra sig tillsammans med detta. Genom lämpliga stopporgan trycker centre-_ rande fjädrar 264, 266 normalt plungeraxeln 262 till det visade desaktiverade läget. Vid aktivering eller strömmatning av spolen 258 via lämpliga ledningar 268, förskjutes ankaret 260 och plunger- axeln 262 i riktning nedåt så att plungeraxeln kommer i kontakt med hävarmen 234 på så sätt att en kraft utövas på armen, vilken kraft adderar sig till den kraft som alstras av fjädern 224 och åstadkommer svängning av hävarmen 226 för att förskjuta armen 234 bort från öppningen 178. Elektromagnetens 257 hus 256 är fast anbragt vid fästplattan 176, exempelvis medelst bultar 270. På liknande sätt som gäller för den flytande ytan 252 gäller vid den föredragna utföringsformen att plungeraxeln 262 ej står i di- rekt kontakt med hävarmen 234, utan verkar i stället via en "flytlagrad" tapp 272 för att på armen 234 utöva en kraft. Tap- 450 784 16 pen 272 är förspänd medelst en fjäder 274, för att ge flytverkan och därmed säkerställa att plungeraxeln 262 kan bringas i kor- rekt kontakt med och utöva en kraft på hävarmen 234 oberoende av variationer i tillverkningstoleranserna, och/eller oberoende_ag\V hävarmens 226 läge i förhållande till dess svängningsaxel 228. v\¥\_~Q\““r\-\ Båda elektromagneterna hålles tryckta till sina desak- tiverade lägen medelst fjädrar med linjär gradient, och i mot- sats till vad som gäller för digitala elektromagneter av typen till-från så kommer variationer i ingångsströmmen och/eller in- gångsspänningen till elektromagneternas spolar att åstadkomma en analog ändringsinställning av plungeraxeln 244 i elektromagneten 239 och således förflytta plungeraxeln 262 till dess läge som visas i fig 6C eller fig 6D.On the side of the lever 234 opposite to the electromagnet 239 is arranged a housing 256 for another directional one-way electromagnet 257, which is shown in Figures GB-6D. The electromagnet 257 includes a coil 258, an armature 260, and a plunger shaft 262 which are attached to the armature for movement therewith. By means of suitable stop means, centering springs 264, 266 normally push the plunger shaft 262 to the deactivated position shown. Upon actuation or power supply of the coil 258 via suitable conduits 268, the armature 260 and the plunger shaft 262 are displaced in the downward direction so that the plunger shaft comes into contact with the lever 234 in such a way that a force is exerted on the arm, which force adds to the force is generated by the spring 224 and causes pivoting of the lever 226 to displace the arm 234 away from the opening 178. The housing 256 of the electromagnet 257 is fixedly attached to the mounting plate 176, for example by means of bolts 270. Similarly to the floating surface 252 applies to the preferred the embodiment that the plunger shaft 262 is not in direct contact with the lever 234, but instead acts via a "floating bearing" pin 272 to exert a force on the arm 234. The pin 272 is biased by a spring 274, to provide buoyancy and thereby ensure that the plunger shaft 262 can be brought into proper contact with and exert a force on the lever 234 regardless of variations in manufacturing tolerances, and / or independent The position of the lever 226 in relation to its axis of rotation 228. Both the electromagnets are kept pressed to their deactivated positions by means of springs with a linear gradient, and in contrast to what applies. for digital electromagnets of the on-off type, variations in the input current and / or input voltage to the coils of the electromagnets will cause an analogous change setting of the plunger shaft 244 in the electromagnet 239 and thus move the plunger shaft 262 to its position shown in Fig. 6C or Fig. 6D.

Elektromagnetens 257 plungeraxel 262 kan förskjutas bort från sitt i fig 6B visade desaktiverade tillstånd till två skilda aktiverade tillstånd, som visas i figurerna 6C och 6D. En elektrisk ingångssignal med förutbestämd mellanliggande styrka åstadkommer att ankaret 262 förskjutes till det i fig 6C visade läget, varigenom plungeraxeln 262 förflyttas tills ytan på dess justerbara stoppmutter 263 bringats i kontakt med fjäderstoppet 267. Denna rörelse av plungerkolven 262 pressar ner plungeraxeln 272 och trycker ihop fjädern 274 för att förflytta armen 234 bort från öppningen 178 och öka bränsleflödet tills gasgenerator- varvtalet ökat till en nivå motsvarande den av elektromagneten 257 alstrade signalkraften. Konstruktionen med plungeraxeln 272 och fjädern 274 bidrager alltså till att tillåta en effektsignal mindre än den maximala att åstadkomma en kraft som verkar på ar- men 234 och har viss förutbestämd storlek.The plunger shaft 262 of the electromagnet 257 can be displaced away from its deactivated state shown in Fig. 6B to two different activated states, as shown in Figs. 6C and 6D. An electrical input signal of predetermined intermediate strength causes the armature 262 to be displaced to the position shown in Fig. 6C, thereby moving the plunger shaft 262 until the surface of its adjustable stop nut 263 is brought into contact with the spring stop 267. This movement of the plunger piston 262 compresses the plunger shaft 27 the spring 274 to move the arm 234 away from the opening 178 and increase the fuel flow until the gas generator speed has increased to a level corresponding to the signal force generated by the electromagnet 257. The construction of the plunger shaft 272 and the spring 274 thus helps to allow a power signal smaller than the maximum to produce a force acting on the arm 234 and having a certain predetermined magnitude.

En annan elektrisk ingångssignal med större styrka åstad- kommer att ankaret förskjutes till änden av sitt slag varvid dess yta 261 kommer i kontakt med den angränsande stoppytan 259 på hu- set 256, såsom visas i fig 6D. Denna förflyttning åstadkommer att plungerkolven 262 pressar ihop den centrerande fjädern 266, samt åstadkommer att plungerkolvens nedre ände bringas i direkt kon- takt med armen 234 och tvingar densamma att tillåta maximalt flö- de genom öppningen som bildas mellan öppningen 178 och kolven 252.Another electrical input signal of greater strength causes the armature to be displaced to the end of its kind, its surface 261 coming into contact with the adjacent stop surface 259 of the housing 256, as shown in Fig. 6D. This movement causes the plunger piston 262 to compress the centering spring 266, and causes the lower end of the plunger piston to be brought into direct contact with the arm 234, forcing it to allow maximum flow through the opening formed between the opening 178 and the piston 252.

Såsom beskrives mera i detalj nedan innebär drivning av elektro- magneten 257 till dess i fig 6D visade aktiverade läge väsentli- gen en falsk gasreglagesignal som fördubblar varvtalet som önskas från gasgeneratorn när gasreglaget trycks ner eller omställes_ ut 11 450 784 /,êillesïtE^läge motsvarande maximalt bränsleflöde och därmed maxi- /“"” mal effekt. lnställninosventilen 62 _ Hänvisning sker nu mera speciellt till figurerna 7-11, som visar inställningsventilen 62 som helt allmänt omfattar ett hus 276 som kan vara utfört i ett stycke med både huset 140 och det stationära motorhuset 110. Huset 276 är företrädesvis anord- nat nära intill såväl bränsleregulatorn 60 som brännkammaren 98.As described in more detail below, driving the electromagnet 257 to its activated position shown in Fig. 6D essentially means a false throttle control signal which doubles the speed desired from the throttle generator when the throttle is depressed or switched off. maximum fuel flow and thus maximum / "" "grinding power. the stationary engine housing 110. The housing 276 is preferably located close to both the fuel regulator 60 and the combustion chamber 98.

Huset 276 innefattar en inre borrning 278 i vilken utmynnar så- väl de tvâ bränsleledníngarna 142, 144 som bränsleledningen 64 och en lågtrycks-returledning 280, som återför bränsle till käl- lan eller förrådet. Inuti borrningen eller loppet 278 är en do- seringsventil 282 anordnad för längsgående förskjutning och ro- tation, och denna ventil 282 har "fönsterliknande" oregelbundet formade öppningar 284, 286 som mynnar ut i det ihåliga inre hål- rummet 288 i ventilen.282. Bränsleledningen 144 står kontinuer- ligt i förbindelse med det inre hålrummet 288. Ventílen 282 inne- fattar vidare en öppning 290 i kontinuerlig förbindelse med bränsleledningen 64. Retardationsfönstret 286 är på det hela ta- get anordnat mitt för bränslekanalen 142, och accelerationsfönst- ret är på det hela taget beläget mitt för öppningen 290. Den spe- ciella utformningen av vart och ett av fönstren 284, 286 framgår klart av figurerna 10 och 11.The housing 276 includes an inner bore 278 into which the two fuel lines 142, 144 as well as the fuel line 64 and a low pressure return line 280, which return fuel to the source or storage, open. Inside the bore or bore 278, a metering valve 282 is provided for longitudinal displacement and rotation, and this valve 282 has "window-like" irregularly shaped openings 284, 286 which open into the hollow inner cavity 288 in the valve.282. The fuel line 144 is continuously connected to the inner cavity 288. The valve 282 further includes an opening 290 in continuous communication with the fuel line 64. The deceleration window 286 is generally arranged in the middle of the fuel channel 142, and the acceleration window is on the whole located in the middle of the opening 290. The special design of each of the windows 284, 286 is clearly shown in Figures 10 and 11.

Doseringsventilen 282 är tryckpåverkad i ena längdrikt- ningen medelst en förspänningsfjäder 292 som stöder mot huset 276 genom ett fjäderstopp 294, som verkar på en inriktningspunkt 296 av ett tätat block 296 monterat i huset 276 exempelvis medelst låsringen 300. Den föredragna konstruktionen visas i fig 9; det inriktningspunktarrangemang som tillåter rotation av ventilen 282 i förhållande till huset 276 vid änden av fjädern 292 kan dock alternativt åstadkommas medelst ett arrangemang med en kula 302, såsom schematiskt visas i fig 7. Vid den motsatta änden av venti- len 282 finns en sfärisk kula 304 som tillåter rotation av venti- len 282 i förhållande till en kolv 306 upptagen i borrningen 278.The metering valve 282 is pressurized in one longitudinal direction by means of a biasing spring 292 which abuts the housing 276 through a spring stop 294 which acts on an alignment point 296 of a sealed block 296 mounted in the housing 276 for example by the locking ring 300. The preferred construction is shown in Fig. 9. ; however, the focus point arrangement which allows rotation of the valve 282 relative to the housing 276 at the end of the spring 292 may alternatively be provided by an arrangement with a ball 302, as schematically shown in Fig. 7. At the opposite end of the valve 282 there is a spherical ball 304 which allows rotation of the valve 282 relative to a piston 306 received in the bore 278.

Till huset 276 är anslutet ett temperaturkänsligt element 312,308, exempelvis en termiskt reagerande cylinder, vars längddimension varierar i beroende av den temperatur den utsättas för av gasen eller den andra fluid som förefinnes i den temperaturkänsliga kam- maren 310 inuti cylindern 312. Huset 276 är så monterat i förhål- lande till motorn att ett parti därav, speciellt cylindern 312 450 784 1s l--'_'**¶, g \ ïoch den tillhörande kammaren 310, står i förbindelse med/och bi- -\i\\ bcL¿11es vid samma temperatur, T3_5, som strömmen av komprimerad luít som tilliöres in i brännkammaren. Termiskt isolerande mate- rial 311 ingår också när så erfordras för att undvika överhett- ning av ventilen 62. Den högra änden av fig 9 och den perforera- de cylindriska väggen 312 kan exempelvis anordnas vid luftinlop- pet till brännkammaren och/eller vid kanalen 96, som leder luft från rekuperatorn 56 till brännkammaren 98. Under alla förhållan- den är inställningsventilen så anordnad att cylindern 312 utvid- - gar sig och drager ihop sig i längdled med hänsyn till ökning och minskning av brännkammarens inloppstemperatur. Ventilen 288 är verksamt påverkad av det termískt reagerande elementet 312 genom en relativt icke-termískt reagerande keramisk stång 308. Följakt- ligen förskjutes ventilen 288 i längdled i förhållande till in- gångsporten 142 och öppningen 290 i relation till den avkända brännkammarinloppstemperaturen. Det doserade bränsleflöde som er- hålles medelst fönstret 284 varieras således i relation till den avkända brännkammarinloppstemperaturen när det nämnda fönstret förflyttas i längdled i förhållande till öppningen 290.Connected to the housing 276 is a temperature sensitive element 312,308, for example a thermally reactive cylinder, the longitudinal dimension of which varies depending on the temperature to which it is exposed by the gas or other fluid present in the temperature sensitive chamber 310 inside the cylinder 312. The housing 276 is so mounted in relation to the engine that a portion thereof, especially the cylinder 312 450 784 1s l --'_ '** ¶, g \ ï and the associated chamber 310, is connected to / and bi- - \ i \\ bcL ¿11es at the same temperature, T3_5, as the stream of compressed luit supplied into the combustion chamber. Thermally insulating material 311 is also included when required to avoid overheating of the valve 62. The right end of Fig. 9 and the perforated cylindrical wall 312 may, for example, be provided at the air inlet to the combustion chamber and / or at the duct 96. , which directs air from the recuperator 56 to the combustion chamber 98. In any case, the setting valve is arranged so that the cylinder 312 expands and contracts longitudinally with respect to increasing and decreasing the combustion chamber inlet temperature. The valve 288 is operatively actuated by the thermally responsive element 312 through a relatively non-thermally responsive ceramic rod 308. Consequently, the valve 288 is displaced longitudinally relative to the inlet port 142 and the opening 290 relative to the sensed combustion chamber inlet temperature. The metered fuel flow obtained by means of the window 284 is thus varied in relation to the sensed combustion chamber inlet temperature when said window is moved longitudinally relative to the opening 290.

Huset 276 innefattar vidare ännu en tvärgående borrning 314 som är anordnad på tvären och skär den längsgående borrningen 276. En stång-kolv-konstruktion 316 är anordnad för längsgående rörelse fram och tillbaka inuti den tvärgående borrningen 314, och denna konstruktion innefattar ett par tätningar 318, 320 av membrantyp, vilka tätningar har yttre ändar fast anbragta vid hu- set 276 genom att de är inspända mellan huset, en mellansektion 322 och en tillslutningsplugg 324, som är förskruvbart eller på annat sätt fäst vid huset 276. De inre ändarna av tätningarna 320 är fästa på den rörliga kolv-stång-konstruktionen 316. Till- sammans med ändtillslutningspluggen 324 avgränsar tätningen 320 en inre tryckkännande kammare 326 mot vilken ena änden av kolven 316 är exponerad. Genom en avkänningsledning 328 överföres bränn- kammarens tryck P3_5, exempelvis brännkammarens inloppstryck, till det inre av kammaren 326 för att vara verksamt på ena änden av kolven 316. Vid den motsatta änden av borrningen 314 är ett såsom förspännande skruvfjäder utfört fjäderelement 330, som stö- der mot huset 276 via ett stationärt stopp 332, inrättat att trycka kolv-stång-konstruktionen 316 i motsatt riktning mot den = tryckpåverkansriktning som erhålles av trycket i kammaren 326.The housing 276 further includes a transverse bore 314 disposed transversely and intersecting the longitudinal bore 276. A rod-piston structure 316 is provided for longitudinal reciprocating movement within the transverse bore 314, and this structure includes a pair of seals 318 , Membrane type 320, which seals have outer ends fixed to the housing 276 by being clamped between the housing, an intermediate section 322 and a closure plug 324 which is screwable or otherwise attached to the housing 276. The inner ends of the seals 320 are attached to the movable piston rod assembly 316. Together with the end closure plug 324, the seal 320 defines an inner pressure sensing chamber 326 to which one end of the piston 316 is exposed. Through a sensing line 328, the pressure P3_5 of the combustion chamber, for example the inlet pressure of the combustion chamber, is transmitted to the interior of the chamber 326 to act on one end of the piston 316. At the opposite end of the bore 314 is a spring element 330 acting as a biasing coil spring. - against the housing 276 via a stationary stop 332, arranged to push the piston rod structure 316 in the opposite direction to the direction of pressure effect obtained by the pressure in the chamber 326.

Den motsatta änden 334 av kolvkonstruktionen 316 är ventilerad w 19 450 784' 'till atmosfärstrycket via en lämplig port 336. En tätning, sche- matiskt visad vid 335, som kan ha en konstruktion liknande tät- ningarna 318, 320 och sektionen 348, är också inrättad vid den motsatta änden 334. Övertrycket i brännkammaren, d~vs skillna- den mellan omgivningstrycket och det absoluta tryck som upprätt- hâlles i brännkammaren 98, verkar på kolven 316 för förskjutning av densamma inuti borrningen 314.The opposite end 334 of the piston structure 316 is vented at atmospheric pressure via a suitable port 336. A seal, shown schematically at 335, which may have a structure similar to the seals 318, 320 and section 348, is also arranged at the opposite end 334. The overpressure in the combustion chamber, i.e. the difference between the ambient pressure and the absolute pressure maintained in the combustion chamber 98, acts on the piston 316 to displace it inside the bore 314.

En arm 338 är vid sin ena ände gängat fäst inuti en tvärgående borrning i doseringsventilen 282, och vid sin andra ände har stången 338 en sfärisk kula 340 som är upptagen i ett spår 342 i stång-kolv-konstruktionen 316. Härav inses att för- skjutning av-kolv-stång-konstruktionen 316~inuti borrningen 314 överföres till rotation av doseringsventilen 282 kring dess hu- vudlängdaxel. De respektive öppningarna mellan fönstren 284,286 och ingângsportarna 142 samt öppningen 290 varieras följaktligen också i relation till storleken på övertrycket i brännkammaren 98 på grund av nämnda rotationsrörelse av doseringsventilen 282.An arm 338 is threaded at one end within a transverse bore in the metering valve 282, and at its other end the rod 338 has a spherical ball 340 received in a groove 342 in the rod-piston structure 316. It will be appreciated that Pushing of the piston-rod structure 316 inside the bore 314 is transmitted to rotation of the metering valve 282 about its main longitudinal axis. Accordingly, the respective openings between the windows 284,286 and the inlet ports 142 and the opening 290 are also varied in relation to the magnitude of the overpressure in the combustion chamber 98 due to said rotational movement of the metering valve 282.

Spåret 342 tillåter axiell förskjutning av armen 338 längsmed ventilen 282. Fastän stång-kolv-konstruktionen 316 kan vara ut- förd på olika sätt gäller att den i fig 8 visade föredragna ut- föringsformen innefattar en gängad ändsektion 344 som genom lämp- liga medel 346 är verksam att pressa ihop och spänna fast de inre ändarna av tätningarna 318, 320 vid stången 316 medelst en mellansektion 348.The groove 342 allows axial displacement of the arm 338 along the valve 282. Although the rod-piston structure 316 may be embodied in various ways, the preferred embodiment shown in Fig. 8 includes a threaded end section 344 which by suitable means 346 is effective in compressing and clamping the inner ends of the seals 318, 320 to the rod 316 by means of an intermediate section 348.

Inställningsventilen fungerar således såsom en-mekanisk, analog beräkningsenhet som multiplicerar parametrarna som be- står av brännkammartrycket, P3_5, och brännkammarens inloppstem- peratur, T3_5, så att lägesinställningen av ventilen 282 och fönstren 284, 286 blir en funktion av produkten av brännkammar- trycket och brännkammarinloppstemperaturen.The setting valve thus functions as a single-mechanical, analog calculation unit that multiplies the parameters consisting of the combustion chamber pressure, P3_5, and the combustion chamber inlet temperature, T3_5, so that the position setting of the valve 282 and the windows 284, 286 becomes a function of the product of the combustion chamber pressure. and the combustion chamber inlet temperature.

Såsom visas i fig 4 omfattar reglerorganen för motorn 30 vidare på konventionellt sätt en normalt öppen elektromagnet- manövrerad bränslesekvens-elektromagnetventil 350 ävensom en ma- nuellt eller på elektrisk väg medelst en magnetventil manövrerad avstängningsventil 352. Dessa ventiler är placerade nedströms om inställningsventilen 62, och kan vid den föredragna utförings- formen ingå i och/eller vara anordnade angränsande till inställ- ningsventilens 62 hus 276.As shown in Fig. 4, the control means for the engine 30 further comprises in a conventional manner a normally open electromagnet-operated fuel sequence solenoid valve 350 as well as a manually or electrically electrically operated shut-off valve 352. These valves are located downstream of the setting valve 62, and may in the preferred embodiment be included in and / or be arranged adjacent to the housing 276 of the setting valve 62.

Utformningen av vart och ett av fönstren 284, 286 som visas i figurerna 8 och 9,_bestämmes genom lösning av en kvali- 450 784 2° tativ empirisk formel med följande utseende: “f = m1 ' “z Tis) Pas * K3T3.s där: K1, K2 och K3 är konstanter som bestämmes av driftegenska- perna för en speciell gasturbinmotor och som återspeglas av ut- formningen av fönstret 284 och den tillhörande öppningen 290.The design of each of the windows 284, 286 shown in Figures 8 and 9 is determined by solving a qualitative empirical formula with the following appearance: "f = m1 '" z Tis) Pas * K3T3.s where: K1, K2 and K3 are constants which are determined by the operating characteristics of a particular gas turbine engine and which are reflected by the design of the window 284 and the associated opening 290.

Genom en korrekt utformning av fönstret 284 och öppning- en 290 åstadkommer lösningen av denna ekvation, såsom densamma erhålles medelst inställningsventilen 62, att en konstant maximal turbininloppstemperatur T4 upprätthålles under hela eller åt- minstone en del av gasgeneratorns acceleration. När fönstret 284 är den reglerande parametern för bränsleflödet så gäller följakt- ligen att inställningsventilen 62, empiriskt genom en mekanisk analogi, reglerar bränsleflödet för upprätthållande av en väsent-_ ligen konstant turbininloppstemperatur T4. Fönstret 284 är den primära driftparametern under acceleration av motorn, såsom be- skrives mera i detalj nedan. I motsats därtill gäller att fönst- ret 286 är den reglerande parametern under motorns retardation.By properly designing the window 284 and the opening 290, the solution of this equation, as obtained by the setting valve 62, ensures that a constant maximum turbine inlet temperature T4 is maintained during all or at least part of the acceleration of the gas generator. Accordingly, when the window 284 is the regulating parameter of the fuel flow, the setting valve 62, empirically by a mechanical analogy, regulates the fuel flow to maintain a substantially constant turbine inlet temperature T4. Window 284 is the primary operating parameter during engine acceleration, as described in more detail below. In contrast, window 286 is the regulating parameter during engine deceleration.

Medan accelerationsfönstret 284 är utformat för bibehållande av en väsentligen konstant maximal inloppstemperatur för gasgenera- torturbinen för att åstadkomma maximala accelerationsprestanda inom motorns temperaturbegränsningar, är retardationsfönstret 286 utformat att begränsa och reglera bränsleflödet för att förhindra ett förbränningen upphör men ändock samtidigt åstadkomma avsevärd retardation av motorn. En utförlig diskussion om driften av en liknande typ av en turbininloppstemperaturen beräknande ventil, vilken ventil dock använder brännkammarens absoluta tryck snarare än dess övertryck, återfínnes i amerikanska patentskriften 4 057 960.While the acceleration window 284 is designed to maintain a substantially constant maximum inlet temperature for the gas generator turbine to achieve maximum acceleration performance within the engine temperature limits, the deceleration window 286 is designed to limit and control the fuel flow to prevent combustion at the same time as combustion ceases. A detailed discussion of the operation of a similar type of turbine inlet temperature calculating valve, which valve, however, uses the absolute pressure of the combustion chamber rather than its overpressure, is found in U.S. Pat. No. 4,057,960.

Ledskeneställoroanet 66 Detaljer av det ledskenemanövrerande ställorganet 66 vi- sas i figurerna 12 och 13. Detta ledskenereglerorgan är hydrome- kaniskt till sin natur och omfattar helt allmänt ett hus 354 med ett par hydraultryckfluidtillförande portar 356, 358 som mottager tryckfluid från en högtryckspumpkälla 360 resp en lågtryckspump- källa 362, vilka pumpkällor bägge drives genom motorns hjälpkraft- system. Det är underförstått att pumparna 360, 362 också kan ha olika andra funktioner i motorn, exempelvis uppgiften att åstad- komma smörjning.Guide rail actuator 66 Details of the guide actuating actuator 66 are shown in Figures 12 and 13. This guide rail control means is hydromechanical in nature and generally comprises a housing 354 with a pair of hydraulic pressure fluid supply ports 356, 358 which receive pressure fluid from a high pressure pump source 360 and a low pressure pump source 362, which pump sources are both driven by the engine auxiliary power system. It is understood that the pumps 360, 362 may also have various other functions in the motor, for example the task of providing lubrication.

Huset 354 har en inre fluidmottagande cylinder 364 vari u N* .ä ' 21 450 734 _ ...q l_\\\Ö\J\~\ï g _ En kolv 366 är anordnad att vara rörlig fram och tillbaka, vilken kolv delar upp cylindtxn i motstående fluidtryckkamrar. Stången eller axeln 368, som bärs upp av kolven 366, sträcker sig ut ur huset 354 och är verksamt förbunden med den i fig 13 visade vin- kelhävarmen 130 så att, såsom beskrivits tidigare, linjär fram och återgående rörelse av stången 368 åstadkommer svängning av vinkelhävarmen 130, vridning av kronhjulen 126, 128 och därmed satserna av omställbara ledskenor 120, 122.The housing 354 has an inner fluid receiving cylinder 364 in which a piston 366 is arranged to be movable back and forth, which piston 366. divides the cylinder into opposite fluid pressure chambers. The rod or shaft 368 carried by the piston 366 extends out of the housing 354 and is operatively connected to the angle lever 130 shown in Fig. 13 so that, as previously described, linear reciprocating motion of the rod 368 causes pivoting of the angle lever 130, rotation of the crown wheels 126, 128 and thus the sets of adjustable guide rails 120, 122.

Hydraulvätska av högt tryck från inloppsporten 356 till- föres in i en borrning 370 inuti huset 354, vilken sistnämnda borrning är belägen intill cylindern 364. Borrningen 370 skäres också vid.inbördes skilda ställen av dels en för högtrycksfluid avsedd avloppskanal 372, dels ett par arbetsfluidledningar 374, 376 som respektive står i förbindelse med cylindern 364 på mot- satta sidor av kolven 366. Ett riktningsbestämt fluidreglerven- tilelement 380 är anordnat för rörelse fram och tillbaka inuti borrningen 370, och detta element 380 är normalt inställbart i det öppna centrumläge som visas, varvid högtrycks-hydraulvätskan från kanalen 356 endast står i förbindelse med avloppsporten 372.High pressure hydraulic fluid from the inlet port 356 is fed into a bore 370 inside the housing 354, the latter bore being located adjacent to the cylinder 364. The bore 370 is also cut at mutually distinct locations by a high pressure fluid outlet channel 372 and a pair of working fluid. 374, 376 which respectively communicate with the cylinder 364 on opposite sides of the piston 366. A directional fluid control valve member 380 is provided for reciprocating movement within the bore 370, and this member 380 is normally adjustable in the open center position shown , the high pressure hydraulic fluid from the channel 356 only communicating with the drain port 372.

En serie centrerande fjädrar 382, 383, 384, 385 trycker normalt ventilen 380 till det visade läget. Ventilen 380 är av fyrvägs- typen och är omställbar i en riktning för att leda högtrycks- fluid från porten 356 till ledningen 374 och ovansidan av kolven 366, medan undersidan av den cylinderbärande kolven 366 genom ledningen 376 är ventilerad till en lågtrycksreturledning 386 via borrningen 370, och den därmed i förbindelse stående ledning- en 388. Ventilen 380 är omställbar i en motsatt riktning för att leda tryckfluid från inloppet 356 till ledningen 376 och under- sidan av kolven 366, medan ledningen 374 står i förbindelse med returledningen 386 genom en kammare 378 och returledningen 379.A series of centering springs 382, 383, 384, 385 normally push the valve 380 to the position shown. The four-way valve is 380 and is adjustable in a direction to direct high pressure fluid from the port 356 to the conduit 374 and the top of the piston 366, while the underside of the cylinder-bearing piston 366 through the conduit 376 is vented to a low pressure return line 386 via the bore 370 , and the associated conduit 388. The valve 380 is adjustable in an opposite direction to direct pressure fluid from the inlet 356 to the conduit 376 and the underside of the piston 366, while the conduit 374 communicates with the return conduit 386 through a chamber 378 and the return line 379.

Det bör observeras att kolven 366 samverkar med huset 354, även- som med ett från detta hus utskjutande cirkulärt väggparti 390, för att förhindra fluidförbindelse mellan kammaren 378 och cylin- dern 364.It should be noted that the piston 366 cooperates with the housing 354, as well as with a circular wall portion 390 projecting from this housing, to prevent fluid communication between the chamber 378 and the cylinder 364.

Fjädern 382 verkar så att den avkänner läget av kolven 366 och ledskenevinkeln, och såsom en återkopplingsanordning är verksam på ventilen 380. De relativa storlekarna på hoptryckning- en av fjädern 382 i jämförelse med fjädrarna 383-385 åstadkommer en höggradigt förstärkt reaktion som erfordrar stor rörelse av kolven 366 (exempelvis 14 gånger) för att motverka såsom inledan- 450 784 _, -f Ee rörelse av ventilen 380, och återföra ventilen till dess cent- rala läge. Härav inses att kolven 366 rör sig i en servoliknande följrörelse efter rörelsen av en "ingångskolv" i form av venti- len 380.The spring 382 acts to sense the position of the piston 366 and the guide rail angle, and acts as a feedback device on the valve 380. The relative magnitudes of the compression of the spring 382 in comparison with the springs 383-385 provide a highly amplified reaction which requires great movement. of the piston 366 (for example 14 times) to counteract the initial movement of the valve 380, and return the valve to its central position. From this it is understood that the piston 366 moves in a servo-like follower movement after the movement of an "input piston" in the form of the valve 380.

I borrningen 370 är en stegvis varierande diameter upp- visande kolvmekanism 392 förskjutbar i beroende av storleken på det fluidtryck från en ledning 394 som verkar på en ansats 393 av kolven 392. Kolven 392 bildar ett justerbart stopp för varie- ring av fjäderns 383 tryckkraft. Trycket som verkar på ansatsen 393 motverkas av en fjäder 385. En stång 395 sträcker sig för- skjutbart genom mitten av elementet 392, och denna stång 395 ver- kar såsom ett variabelt inställbart stopp för fjädern 384 som sträcker sig mellan den övre änden av stânden 395 och ventilen 380. Stângen 395 är förskjutbar i sin längdled i beroende av svängning av en hävarm 396 som är svängbart lagrad vid huset 354 medelst tappen 398. _ Det ledskenemanövrerande ställorganet eller reglerorga- net 66 innefattar vidare en annan borrning 400 vari är anordnad en reglertryckalstrande gasreglageventil 402. En ingångsstorhet från motorns gasregleringsarm 184 verkar så att den åstadkommer nedtryckning av ett variabelt inställbart fjäderstopp 404 för att öka den av tryckfjädern 406 utövade kraft som trycker venti- len 402 i riktning nedåt. Fjädern 406 motverkas av en som skruv- fjäder utförd gradient-tryckfjäder 408. Ventilen 402 är varia- belt inställbar för att dosera eller reglera hydraulflödet från porten 358 till ledningen 410. Det bör observeras att ledningen 410 också står i förbindelse med den nedre änden av gasreglage- ventilen 402 via en ledning 412 med en dämpöppning 414. Ledning- en 410 leder till den större ytan av en i steg indelad kolv 416 som är förskjutbart anordnad inuti en annan borrning 418 i huset 354. En ände av borrningen 418 står i strypt fluidförbindelse med returledningen 387 via en öppning 419. Den mindre diameter uppvisande sektionen av stegkolven 416 erhåller tryckfluid från ledningen 420. Genom en lämplig avloppsledning 424 är mellansek- tionen av stegkolven, ävensom den övre änden av ventilen 402, av- loppsanslutna till lågtrycksreturledningen 386 via ledningen 388.In the bore 370, a stepwise varying diameter having piston mechanism 392 is displaceable depending on the magnitude of the fluid pressure from a conduit 394 acting on a shoulder 393 of the piston 392. The piston 392 forms an adjustable stop for varying the compressive force of the spring 383. The pressure acting on the shoulder 393 is counteracted by a spring 385. A rod 395 slidably extends through the center of the element 392, and this rod 395 acts as a variable adjustable stop for the spring 384 extending between the upper end of the post. 395 and the valve 380. The rod 395 is displaceable in its longitudinal direction due to pivoting of a lever 396 which is pivotally mounted to the housing 354 by means of the pin 398. The guide rail actuating adjusting means or control means 66 further comprises another bore 400 in which a control pressure generating throttle control valve 402. An input quantity from the engine throttle control arm 184 acts to depress a variable adjustable spring stop 404 to increase the force exerted by the compression spring 406 which pushes the valve 402 downward. The spring 406 is counteracted by a gradient compression spring 408 designed as a helical spring. The valve 402 is variably adjustable for dosing or regulating the hydraulic flow from the port 358 to the line 410. It should be noted that the line 410 is also connected to the lower end of the throttle valve 402 via a conduit 412 with a damping opening 414. The conduit 410 leads to the larger surface of a stepped piston 416 which is slidably disposed within another bore 418 in the housing 354. One end of the bore 418 is in the throttle fluid connection to the return line 387 via an opening 419. The smaller diameter section of the riser 416 receives pressure fluid from the line 420. Through a suitable drain line 424, the intermediate section of the riser, as well as the upper end of the valve 402, is drain connected to the low pressure return 38 the line 388.

Ledningen 420 åstadkommer en hydraulisk signal som indi- kerar varvtalet för effektturbinaxeln 82. I detta sammanhang skall påpekas att ledskeneställorganet innefattar en icke-positiv hyd- raulisk deplacementpump, såsom en centrifugalpump 422,som är mon- 23 450 784 tcrad på och roteras av effektturbinaxeln 82. Genom att den utgör en icke-positiv deplacementpump avger pumpen 422 ett flöde av hydraulisk tryckvätska genom ledningen 420, så att trycket som upprätthålles pâ den mindre diameter uppvisande delen av stegkol- ven 416 utgör en kvadratisk funktion av effektturbinaxelns 82 varvtal. Pâ liknande sätt gäller att gasreglageventilen 402 verkar så att den utvecklar ett tryck på den större diameter uppvisande delen av kolven 416 i relation till ett önskat eller valt varvtal som återspeglas genom inställningsläget för gasreglaget 184.Line 420 provides a hydraulic signal indicating the speed of the power turbine shaft 82. In this context, it should be noted that the guide rail actuator comprises a non-positive hydraulic displacement pump, such as a centrifugal pump 422, which is mounted on and rotated by the power turbine shaft. 82. By being a non-positive displacement pump, the pump 422 delivers a flow of hydraulic pressure fluid through the line 420 so that the pressure maintained on the smaller diameter portion of the piston 416 is a quadratic function of the power turbine shaft 82 speed. Similarly, the throttle control valve 402 acts to develop a pressure on the larger diameter portion of the piston 416 relative to a desired or selected speed which is reflected by the setting position of the throttle control 184.

Ventilen 402 och kolven 416 fungerar såsom ingángssignal- organ och såsom en komparator (jämförare) för variering av ijä- derns_3B4 tryckkraft såsom en funktion av_skillnaden eller felet mellan verkligt effektturbinvarvtal och det önskade effektturbin- varvtal som bestämts av gasreglagets inställning. Det önskade el- ler begärda varvtalet N pt visas grafiskt i fig 19.The valve 402 and the piston 416 function as input signal means and as a comparator for comparing the pressure force of the spring_3B4 as a function of the difference or error between the actual power turbine speed and the desired power turbine speed determined by the setting of the throttle. The desired or requested speed N pt is shown graphically in Fig. 19.

Det ledskenemanövrerande ställorganet 66 innefattar vida-' re ett linjärt proportionellt elektromagnet-ställorgan 426 som ge- nom elektriska anslutningsledningar 427 är verksamt anslutet till den elektroniska reglermodulen 68. Ställorganet 426 omfattar ett hus 428 som omger en spole 430, samt ett centralt anordnat ankare som uppbär en hydraulisk riktningsbestämd reglerventil 432. Venti- len 432 är normalt tryckbelastad uppåt av fjädern 434 till det lä- ge som sätter ledningen 394 i förbindelse med returledningen 386.The guide rail actuating means 66 further comprises a linearly proportional electromagnet actuator 426 which is operatively connected to the electronic control module 68 via electrical connection lines 42. The actuating means 426 comprises a housing 428 surrounding a coil 430, and a centrally arranged armature which carries a hydraulically directional control valve 432. The valve 432 is normally pressurized upwards by the spring 434 to the position which connects the line 394 to the return line 386.

Ventilen 432 är proportionellt förskjutbar nedåt i beroende av storleken på aktiveringssignalen för att proportionellt öka för- bindelsen mellan ledningarna 372 och 394 och samtidigt minska för- bindelsen mellan ledningen 394 och dräneringen. Såsom ett resultat härav ökar trycket i ledningen 394 proportionellt mot storleken på den elektroniska signalen, och detta tryck är väsentligen noll vid frånvaro av en aktiveringssignal eller drivsignal till elektro- magneten 426. Det bör observeras att minimitrycket i ledningen 394 tillåter fjädrarna 383 och 385 att utöva maximal uppåtriktad kraft på ventilen 380, och att ökande tryck i ledningen 394 förskjuter kolven 392 nedåt för att minska den kraft som av fjädrarna 383, 385 utövas på ventilen 380, varigenom en uppvägande eller domine- rande kraft utvecklas i form av minskad kraft från fjädern 383.The valve 432 is proportionally displaceable downwards depending on the magnitude of the activation signal in order to proportionally increase the connection between the lines 372 and 394 and at the same time reduce the connection between the line 394 and the drainage. As a result, the pressure in line 394 increases in proportion to the magnitude of the electronic signal, and this pressure is substantially zero in the absence of an activation signal or drive signal to the electromagnet 426. It should be noted that the minimum pressure in line 394 allows the springs 383 and 385 to exert maximum upward force on the valve 380, and that increasing pressure in the line 394 displaces the piston 392 downward to reduce the force exerted by the springs 383, 385 on the valve 380, whereby a compensating or dominant force develops in the form of reduced force from the spring 383.

Vid frånvaro av en elektrisk signal till elektromagneten 426 utövas minimalt tryck på ansatsen 393 vilket medför att led- skenorna kommer att regleras av effektturbínvarvtalet. Vid start står alltså ledskenorna i sitt i fig 14 visade läge, och vid andra 24 450 784 tillstànd av motordriit omstëlles de normalt till maxeííektläget en lat íiç lb. bäsom visas i iig 18 är ledskeneställorganet 66 driv- bart att ändra eller variera ledskenevinkeln B trån'0° till +20°, íör att ändra çasílödets positiva infallsvinkel mot effektturbin- skovlarna och därmed ändra den effekt som från gasflödet överfö- res för rotation av effektturbinhjulen i en riktning som överför drivkraft till fordonet. Ledskeneställorganet 66 är också driv- bart att omställa ledskenorna till ett läge för negativ infalls- vinkel, och modulera ledskenornas inställning inom den i íig 18 med d betecknade zonen. I dessa lägen med negativ infallsvinkel är gasflödet så riktat att det motverkar och därmed strävar att retardera rotationen av effektturbinhjulen.In the absence of an electrical signal to the electromagnet 426, minimal pressure is applied to the shoulder 393, which means that the guide rails will be regulated by the power turbine speed. At start-up the guide rails are thus in their position shown in Fig. 14, and in other states of motor drive they are normally adjusted to the maximum position one lat íiç lb. As shown in Fig. 18, the guide adjusting means 66 is operable to change or vary the guide angle B from 0 ° to + 20 °, in order to change the positive angle of incidence of the casing sound towards the power turbine blades and thereby change the power transmitted from the gas flow for rotation of the power turbine wheels in a direction that transmits propulsion to the vehicle. The guide rail adjusting means 66 is also operable to adjust the guide rails to a position of negative angle of incidence, and to modulate the setting of the guide rails within the zone indicated by d in Fig. 18. In these positions with a negative angle of incidence, the gas flow is so directed that it counteracts and thus strives to retard the rotation of the power turbine wheels.

Den elektroniska reqlerinqen 68 Ett parti av den elektroniska reglermodulens 68 regler- logik visas i fig 17. Den elektroniska reglermodulen mottager elektriska ingångssignaler som indikerar effektturbinens varvtal Npt via en hackare (uppdelare) 436 ansluten till effektturbin- axeln 82, och en lämplig magnetisk monopol 438 som överför en elektronisk signal, som indikerar effektturbinvarvtalet via led- ningen 440. På liknande sätt avkännes gasgeneratorvarvtalet NC genom en hackare 442, en monopol 444 och ledningar 446. Omvand- lare 448, 450 och 452 alstrar respektive elektriska ingångssigna ler som indikerar respektive därmed avkänd temperatur, d'vs kom- pressorns inloppstemperatur T2, turbinens inloppstemperatur T4 och turbinens utloppstemperatur T6. Såsom visas överföres dessa temperatursignaler via ledningar 454, 456 och 458. Den elektro- niska reglermodulen erhåller också, från en omgivningstryckgiva- re 460 och tillhörande ledning 462, en elektrisk signal som indi- kerar omgivningstrycket P2. Den elektroniska reglermodulen erhål- ler vidare från en lämplig avkännaranordning (givaranordning) en elektrisk signal via ledningar 464, vilken indikerar gasreglagets 184 inställningsläge som betecknas a. En strömställare 466 är också manuellt omställbar av fordonsföraren när denne önskar ef- fektåterkopplingsbromsning (beskrives mera i detalj nedan). En omvandlare 544 alstrar en signal till en fasvändare 546 så snart som de omställbara ledskenorna har omställts förbi ett förutbe- stämt läge B*.The electronic control 68 A portion of the control logic of the electronic control module 68 is shown in Fig. 17. The electronic control module receives electrical input signals indicating the power turbine speed Npt via a chopper (divider) 436 connected to the power turbine shaft 82, and a suitable magnetic monopoly 438. which transmits an electronic signal, which indicates the power turbine speed via line 440. Similarly, the gas generator speed NC is sensed by a hacker 442, a monopoly 444 and lines 446. Converters 448, 450 and 452 generate respective electrical input signals indicating and thereby sensed temperature, ie the compressor inlet temperature T2, the turbine inlet temperature T4 and the turbine outlet temperature T6. As shown, these temperature signals are transmitted via lines 454, 456 and 458. The electronic control module also receives, from an ambient pressure sensor 460 and associated line 462, an electrical signal indicating the ambient pressure P2. The electronic control module further receives from a suitable sensor device (sensor device) an electrical signal via lines 464, which indicates the setting position of the throttle control 184 which is denoted a. A switch 466 is also manually adjustable by the vehicle driver when he wishes power feedback braking (described in detail). below). A converter 544 generates a signal to a phase inverter 546 as soon as the adjustable guide rails have been switched past a predetermined position B *.

Den elektroniska reglermodulen inbegriper flera utgångs- signaler för aktivering (strömmatning) och/eller desaktivering 25 450 784 Vicke strömmatning} av de olika logiska elektromagneterna och reläerna, inklusive elektromagneten 518 via ledningen 519, elekt- romagneten 257 via ledningen 268, bränslesckvens-elektromagneten 350 via tillhörande ledning 351, bränslejuster-elektromagneten 239 via ledningen 250 och ledskene-elektromagneten 426 via led- ningen 427. Den elektroniska reglermodulen innefattar funktions- genezatorer 514, 550 och 552. Blocket 514 betecknar en funktion med "rakt märkvärde och vridmomentbegränsning“ och alstrar en signal som indikerar maximalt tillåtet gasgeneratorvarvtal såsom en funktion av omgivníngstillståndsstorheterna T2 och P2 och ef- fektturbinvarvtalet Npt. Elementet 550 omformar gasreglagets in- ställningssignal a till en elektronisk gasgeneratorvarvtals-be- hovssignal, och funktionsgeneratorn 552 alstrar en signal som är en funktion av gasgeneratorvarvtalet N 9 från ledningen 446. Mo- dulen omfattar vidare jämförare 497, 534, 540, 554, 556 ävensom logikelementen 498, 500 och 538. Logikelementen är av typen "lägst vinner", d'vs de släpper fram den algebraiskt lägsta in- gångssignalen.The electronic control module includes several output signals for activation (current supply) and / or deactivation 450 450 784 Vicke current supply} of the various logic electromagnets and relays, including electromagnet 518 via line 519, electromagnet 257 via line 268, fuel sequence electromagnet 350 via associated line 351, the fuel adjuster electromagnet 239 via line 250 and the guide rail electromagnet 426 via line 427. The electronic control module includes function generators 514, 550 and 552. Block 514 denotes a function with "straight rated value and torque limitation" and generates a signal indicating the maximum permissible gas generator speed as a function of the ambient state variables T2 and P2 and the power turbine speed Npt. et N 9 from line 446. The module further comprises comparators 497, 534, 540, 554, 556 as well as logic elements 498, 500 and 538. The logic elements are of the "lowest wins" type, i.e. they emit the algebraically lowest input. the walking signal.

Logikelementet 498 väljer från signalerna 536 och 542 som har alstrats i jämförarna 534 och 540 och indikerar storleken på över- eller undertemperaturen för T4 eller T6. En ytterligare instorhet från 456 åstadkommas till logikelementet 498 för att ge en indikation på alltför höga T4-värden i händelse av en saknad T4-givarsignal. Logikelementet S00 mottager instorheter från 497 och 498. Jämföraren 497 jämför det elektroniska varvtalsbehovet med det verkliga gasgeneratorvarvtalet 446 för att bestämma ifall motorn har fått order att accelerera eller arbetar i stationärt tillstànd. Utstorheten från logikelementet 500 matas till fas- vändaren 546, varigenom en lämplig signal alstras i elektromag- netdrivningen 558, som sedan omställer juster-elektromagneten426 ett stycke som är proportionellt mot storleken på signalen 427.The logic element 498 selects from the signals 536 and 542 generated in the comparators 534 and 540 and indicates the magnitude of the over- or under-temperature of T4 or T6. An additional magnitude from 456 is provided to the logic element 498 to give an indication of excessive T4 values in the event of a missing T4 sensor signal. The logic element S00 receives magnitudes from 497 and 498. The comparator 497 compares the electronic speed requirement with the actual gas generator speed 446 to determine if the engine has been ordered to accelerate or operate in the steady state. The magnitude from the logic element 500 is fed to the phase inverter 546, whereby a suitable signal is generated in the electromagnet drive 558, which then converts the adjusting electromagnet 426 a distance proportional to the magnitude of the signal 427.

Logikelementet 538 mottager sin instorhet från jämförar- na 554 och 556, logikelementet 498 och en differentiator 548. Så- som pâpekats indikerar logíkelementet 498 det lägre av de två temperaturfelen T4 och T6. Utstorheten från jämföraren 556 är felet mellan det av föraren önskade effektturbinvarvtalet Npt och det verkliga effektturbinvarvtalet Npt. Utstorheten från jäm- föraren 554 indikerar skillnaden mellan det maximalt tillåtna gasgeneratorvarvtalet som bestämmas av funktionsgeneratorn 514, och det verkliga gasgeneratorvarvtalet 446. Logikelementet S38 450 784 ö' Üäljer den algebraiskt lägsta signalen och avger den som utslçnal till elektromagnetdrivaren 560 med en utstorhct på ledningen 250 som förs vidare till regulatorns i bränsleregleringen 60 ingåen- de elektiomagnet 239 för minskad inställning.The logic element 538 receives its magnitude from the comparators 554 and 556, the logic element 498 and a differentiator 548. As pointed out, the logic element 498 indicates the lower of the two temperature errors T4 and T6. The magnitude from comparator 556 is the error between the power turbine speed Npt desired by the driver and the actual power turbine speed Npt. The magnitude of the comparator 554 indicates the difference between the maximum allowable gas generator speed determined by the function generator 514, and the actual gas generator speed 446. The logic element S38 450 784 selects the lowest algebraic signal and outputs it as the output to the electromagnetic power supply 250. which is passed on to the regulator included in the fuel control 60, electromagnet 239 for reduced setting.

Såsom visas i fig 17 omfattar den elektroniska reçlermo- dulen en jämförare 468 och syntetísatorer eller funktionsgenera- torer 470, 472 och 474. funktionsgeneratorn 470 alstrar en utsig- nal i ledningen 478 vilken indikerar huruvida skillnaden mellan effektturbinvarvtalet och gasgeneratorvarvtalet är mindre än ett förutbestämt maximivärde, såsom 5%. Funktionsgeneratorn 472 alst- rar en signal i ledningen 480 vilken visar huruvida eller inte effektturbinvarvtalet är större än gasgeneratorvarvtalet, medan funktionsgeneratorn 474 alstrar en signal i ledningarna 482 vil- ken visar huruvida eller inte gasgeneratorvarvtalet är större än 45% av det maximala varvtalet. Reglerlogiken innefattar vidare funktionsgeneratorn 486 och 488 som respektive alstrar signaler i tillhörande ledning 490 och 492, vilka signaler visar huruvida (eller inte) transmissionens ingångsvarvtal är större än ett förutbestämt minimivärde e, och huruvida gasreglagets inställ- ningsläge är mindre än ett förutbestämt gasreglageinställnings- värde aä. Gasreglageinställningen a erhålles från en lämplig po- sitionsgivare såsom en variabel resistanspotentlometer. Utgångs- signalen 464 ger alltså en indikation på gasreglagets inställ- ningsläge a.As shown in Fig. 17, the electronic control module comprises a comparator 468 and synthesizers or function generators 470, 472 and 474. The function generator 470 generates an output signal in line 478 which indicates whether the difference between the power turbine speed and the gas generator speed is less than the maximum value. , such as 5%. Function generator 472 generates a signal in line 480 which shows whether or not the power turbine speed is greater than the gas generator speed, while function generator 474 generates a signal in lines 482 which shows whether or not the gas generator speed is greater than 45% of the maximum speed. The control logic further comprises the function generators 486 and 488 which respectively generate signals in associated lines 490 and 492, which signals show whether (or not) the input input speed is greater than a predetermined minimum value e, and whether the throttle setting position is less than a predetermined throttle control setting aä. The throttle control setting a is obtained from a suitable position sensor such as a variable resistance potentiometer. The output signal 464 thus gives an indication of the setting position a of the throttle control.

Den elektroniska reglermodulen innefattar vidare de lo- giska grindarna 502, 504, 506, 508 och 562. Den logiska OCH-grin- den 502 mottager instorheter från ledningen 478 och OCH-grinden 506~för att alstra en utsignal till elektromagnetdrivaren 516 för att aktivera effektâterkopplingskopplingen 84. Den logiska OCH- grinden S06 mottager sina instorheter från ledningen 482, ström- ställaren 466 och ledningen 492 och alstrar en insignal till OCH- grindarna 502 och 504. Den logiska OCH-grinden 504 mottager en instorhet från ledningen 480 och den fasvända instorheten från ledningen 478. Dess utstorhet alstrar en 50%-ig gasgenerator- -varvtalssignal, och möjliggör också för elektromagnetdrivaren 564 genom ELLER-grinden 562 att alstra a-signalen i ledningen 268, vilken signal är resultatet av en konstant 50%-ig signal plus elementets 566 utstorhet. Signalen 268 aktiverar sedan den i bränsleregleringen 60 ingående elektromagneten 257 för ökning av regulatorinställningen. 0en logiska OCH-grinden 508 mottager sina w 27 450 784 jn:tt:heLer från ledningarna 490 och 492. Dess utgångssignal alstrar en 20fi-ig gasgeneratorsignal genom funktionsgeneratorn SLE, vilken signal, adderad till den konstanta 50%-iga signalen av summeraren 570, resulterar i en snabb tomgàngssignal (70æ gas- generatorvarvtal) till regulatorns återställande öknings-elektro- magnet 257. Utstorheten från OCH-grinden 508 alstrar också möj- liggörandesignalen till elektromagnetdrivningen 564.The electronic control module further includes the logic gates 502, 504, 506, 508 and 562. The logic AND gate 502 receives interference from the line 478 and the AND gate 506 ~ to generate an output signal to the electromagnet driver 516 to activate the power feedback circuit 84. The logic AND gate S06 receives its quantities from the line 482, the switch 466 and the line 492 and generates an input signal to the AND gates 502 and 504. The logic AND gate 504 receives a quantity from the line 480 and the phase-inverted the magnitude of line 478. Its magnitude generates a 50% gas generator speed signal, and also enables the electromagnet driver 564 through OR gate 562 to generate the α signal in line 268, which signal is the result of a constant 50% signal. plus the 566 magnitude of the element. The signal 268 then activates the electromagnet 257 included in the fuel control 60 to increase the regulator setting. The logic AND gate 508 receives its w 27 450 784 jn: t: from the lines 490 and 492. Its output signal generates a 20 gas gas generator signal through the function generator SLE, which signal, added to the constant 50% signal of the summer 570 , results in a fast idle signal (70æ gas generator speed) to the controller's reset boost electromagnet 257. The magnitude from AND gate 508 also generates the enable signal for electromagnet drive 564.

Effektåterkopplinqskopplingen 84 Fastän olika typer av kopplingar skulle kunna användas som efIektâterkopplingskoppling 84 gäller för den i fig 3 visade föredragna utföringsformen att densamma omfattar en "våt" typ av hydrauliskt manövrerad koppling som innefattar en axel 520 från kugghjulsöverföringen 78 som är förbunden med gasgeneratoraxeln 76, och en axel 522 sammankopplad med kugghjulsöverföringen 80 som står i förbindelse med effektturbinens utgångsaxel 82. Kopp- lingen arbetar i ett kontinuerligt bad av smörjande kylfluid.The Power Feedback Coupling 84 Although different types of couplings could be used as the power feedback coupling 84, for the preferred embodiment shown in Fig. 3 it comprises a "wet" type of hydraulically operated clutch comprising a shaft 520 of the gear transmission 78 connected to the throttle shaft 76 and the gas generator shaft. a shaft 522 coupled to the gear transmission 80 which communicates with the output shaft 82 of the power turbine. The coupling operates in a continuous bath of lubricating cooling fluid.

Gasgeneratoraxeln 520 driver ett flertal skivor S24, som är in- g placerade omväxlande mellan skivor 526 vilka är förbundna med ut- gàngsaxeln 522. Kopplingens ställorgan har formen av en elektro- magnetmanövrerad riktningsbestämd hydraulisk reçlerventil 518 som, i det visade aktiverade läget, leder tryckfluid, exempelvis från källan 362, in i en fluidtryckkammare 528 för att pressa kolven 530 mot kraftpåverkan från en returfjäder 532, för att tvinga skivorna 524, 526 till inbördes friktionsingrepp så att drivkraf- ten från axeln 522 kan återföras till gasgeneratoraxeln S20 för att bidraga till bromsning. När elektromagnet-ställorganet 518 är desaktiverat töms kammaren 528 till en lâgtrycksdränering för att tillåta fjädern 532 att förskjuta kolven 530 bort från det visade läget och föra isär skivorna 524, 526._ DRIFT Start Pâ konventionellt sätt aktiveras startmotorn 72 på elekt- risk väg för att sätta igång rotationen av gasgeneratorns driv- axel 76 och bränsleregulatorns 60 ingângsaxel 152. Reglermodulen 68 aktiverar den normalt öppna bränslesekvens-elektromagneten 350, och elektromagneten 352 står också i ett öppet läge för att hålla bränsleledningen 64 öppen för bränsletillförsel till brännkamma- ren. När så erfordras tillför en pneumatisk hjälppump 74 tryck- luft till brännkammaren 98 samtidigt med att tändstift 100 bringas 450 784 ” 3 verksamhet. Hotorn 72 användes för att driva dt olika Loskziv- na komponenterna tills gasgeneratorsektionen uppnår sitt driit- underhållande varvtal, som normalt ligger i området av unçciü: 40% av det maximala gasgeneratorvarvtalet.The gas generator shaft 520 drives a plurality of discs S24 which are placed alternately between discs 526 which are connected to the output shaft 522. The actuating means of the coupling are in the form of an electromagnetically operated directional hydraulic control valve 518 which, in the activated position shown, conducts pressure fluid , for example from the source 362, into a fluid pressure chamber 528 to press the piston 530 against the action of a return spring 532, to force the discs 524, 526 into frictional engagement so that the driving force from the shaft 522 can be returned to the gas generator shaft S20 to contribute to braking. When the electromagnet actuator 518 is deactivated, the chamber 528 is emptied into a low pressure drain to allow the spring 532 to displace the piston 530 away from the position shown and disassemble the discs 524, 526. Operation Start In a conventional manner, the starter motor 72 is electrically activated for initiating the rotation of the drive shaft 76 of the gas generator and the input shaft 152 of the fuel regulator 60. The control module 68 activates the normally open fuel sequence electromagnet 350, and the electromagnet 352 is also in an open position to keep the fuel line 64 open for fuel supply to the combustion chamber. When required, a pneumatic auxiliary pump 74 supplies compressed air to the combustion chamber 98 at the same time as the spark plug 100 is brought into operation by 450 784 ”3. The threat 72 is used to drive the various Loskzivna components until the gas generator section reaches its entertaining speed, which is normally in the range of unçciü: 40% of the maximum gas generator speed.

Under den inledande rotationen och igångsättningen av motorn kan det låga varvtalet hos bränsleregulatorns drivaxel 152 inte övervinna förspänningen från hastighetsökningsfjädern 224, och således förs bränslehävarmen 226 bort från och frilägger öpp- ningen 178 för att tillåta bränsleflöde från ledningen 166 till utgångsledningen 144. Under denna inledande start gäller också att brännkammartemperaturen (T3_5) och brännkammartrycket (P3_5) båda är relativt låga, så att inställningsventilen 62 också till- låter avsevärt bränsleflöde genom ledningen 64 till brännkammaren.During the initial rotation and starting of the engine, the low speed of the fuel regulator drive shaft 152 cannot overcome the bias from the speed increase spring 224, and thus the fuel lever 226 is moved away from and exposes the opening 178 to allow fuel flow from the conduit 146 to the outlet conduit 166. start also applies that the combustion chamber temperature (T3_5) and the combustion chamber pressure (P3_5) are both relatively low, so that the setting valve 62 also allows considerable fuel flow through the line 64 to the combustion chamber.

Läs tomoàng När gasgeneratoraxelns 76 varvtal ökar över det drift- upprätthållande varvtalet stängs startmotorn 72 av och förbrän- ningsprocessen möjliggör självunderhållande drift av gasgenera- torn. Hastighetsökningsfjädern 224 är normalt inställd att upp- rätthålla ett lågt tomgångsvärde av storleksordningen ungefär 50% av gasgeneratorns maximala märkvarvtal. Den mekaniska centrifuçal- viktregulatorn är alltså verksam att motverka fjädern 224 för att ställa om bränslehävarmen 226 och upprätthålla fluidflöde genom öppningen 178 för att hålla gasgeneratorvarvtalet vid ett nomi- nellt värde av 50% av maximivärdet. Detta 50%-iga låga tomgångs- varvtal är verksamt så snart den proportionella elektromagneten 257 befinner sig i det desaktiverade tillstånd som visas i fig 6.Read idle When the speed of the gas generator shaft 76 increases above the operating maintenance speed, the starter motor 72 is switched off and the combustion process enables self-sustaining operation of the gas generator. The speed increase spring 224 is normally set to maintain a low idle value of the order of approximately 50% of the maximum rated speed of the gas generator. The mechanical centrifugal weight regulator is thus operative to counteract the spring 224 to adjust the fuel lever 226 and maintain fluid flow through the opening 178 to maintain the gas generator speed at a nominal value of 50% of the maximum value. This 50% low idle speed is effective as soon as the proportional electromagnet 257 is in the deactivated state shown in Fig. 6.

Den elektroniska reglermodulen 68 bibehåller normalt elektromagneten 257 i desaktiverat tillstånd för att välja gas- generatorns låga tomgângsvarvtal så snart transmissionens ingångs- axels varvtal, dwrs varvtalet hos axeln 36 som avkännes medelst varvtalsgivaren 48, indikerar att axeln roterar. Detta sker nor- malt så snart som kopplingen 34 är tillslagen och transmissionen 38 är inställd i sitt neutrala läge, eller så snart som fordonet rör sig oberoende av om kopplingen 34 är tillslagen eller från- slagen. Vid tomgång när det ej förekommer någon acceleration av motorn noterar följaktligen jämföraren 486 i den elektroniska reglermodulen 68 att axelns 36 varvtal överstiger ett förutbe- stämt minimivärde e, så att ingen signal överföras från jämföra- ren 486 till OCH-grinden 508. Elektromagneten 257 förblir desakti- verad, och gasgeneratorvarvtalet regleras av regulatorn till w 29 450 784 èypxoximativt SC» av dess maximivarvtal.The electronic control module 68 normally maintains the electromagnet 257 in the deactivated state to select the low idle speed of the gas generator as soon as the speed of the input shaft of the transmission, dwrs the speed of the shaft 36 sensed by the speed sensor 48, indicates that the shaft rotates. This normally occurs as soon as the clutch 34 is switched on and the transmission 38 is set to its neutral position, or as soon as the vehicle moves regardless of whether the clutch 34 is switched on or off. Accordingly, at idle when there is no acceleration of the motor, the comparator 486 in the electronic control module 68 notes that the speed of the shaft 36 exceeds a predetermined minimum value e, so that no signal is transmitted from the comparator 486 to the AND gate 508. The electromagnet 257 remains deactivated, and the gas generator speed is regulated by the controller to w 29 450 784 èypxoximativ SC »of its maximum speed.

Bön tomoåno Maximal etiskt behöver normalt utvecklas av en motor som driver ett markfordon när man påbörjar acceleration av fordonet irån ett stationärt eller väsentligen stationärt starttillstånd. âåsom en naturlig följd av förarens normala åtgärder vid start från ett stationärt starttillstånd bringas transmissionens in- gångsaxel 36 att upphöra att rotera eller rotera med mycket lågt varvtal när kopplingen 34 urkopplas medan växelspaken 46 manövre- ras för att lägga i en växel i transmissionen. Så snart varvtalet för axeln 36 sjunker under ett förutbestämt varvtalsvärde e, alst- rar den elektroniska reglermodulens jämförare 486 en utgångssíg- nal till OCH-grinden 508. Eftersom gasreglagehävarmen 184 allt- jämt befinner sig i sitt tomgångsläge alstrar den med ledningen 464 förbundna givaren en signal för att aktivera jämföraren 488 och också sända en positiv signal till OCH-grinden 508. Utstorhe- ten från OCH-grinden 508 aktiverar funktionsgeneratorn 568 att addera 20% till den konstanta tomgångsinstruktionen av 50% så att summeraren 570 åstadkommer en 70%-ig instruktionssignal till elektromagnetdrivaren 564, som gjorts verksam genom utstorheten från OCH-grinden 508 och ELLER-grinden 562. Elektromagneten 257 aktiveras således av en lämplig strömsignal genom ledningen 268 för att omställas till sitt i fig 6C visade läge. I detta läge har elektromagneten 257 aktiverats tillräckligt mycket för att driva axeln 262 och plungeraxeln 272 nedåt såsom visas i fig 6C, och utöva en kraft på bränslehävarmen 226 vilken strävar att svänga den senare bort från och öka storleken på öppningen 178.Prayer tomoåno Maximum ethics normally needs to be developed by an engine that drives a ground vehicle when starting acceleration of the vehicle from a stationary or substantially stationary starting state. As a natural consequence of the driver's normal actions when starting from a stationary starting position, the input shaft 36 of the transmission is stopped to rotate or rotate at a very low speed when the clutch 34 is disengaged while the gear lever 46 is operated to engage a gear in the transmission. As soon as the speed of the shaft 36 falls below a predetermined speed value e, the comparator 486 of the electronic control module generates an output signal to the AND gate 508. Since the throttle lever 184 is still in its idle position, it generates an associated with the conductor 464 signal to activate the comparator 488 and also send a positive signal to the AND gate 508. The magnitude from the AND gate 508 activates the function generator 568 to add 20% to the constant idle instruction of 50% so that the summer 570 provides a 70% instruction signal to the electromagnet driver 564 actuated by the magnification of the AND gate 508 and the OR gate 562. The electromagnet 257 is thus activated by a suitable current signal through the line 268 to be switched to its position shown in Fig. 6C. In this position, the electromagnet 257 has been activated sufficiently to drive the shaft 262 and the plunger shaft 272 downward as shown in Fig. 6C, and exert a force on the fuel lever 226 which tends to pivot the latter away from and increase the size of the opening 178.

Den extra kraft som utövas av elektromagneten 257 är tillräcklig för att öka bränsleflödet genom öppningen 178 och därmed öka gas- generatorvarvtalet till en förutbestämd högre nivå, såsom 70% av gasgeneratorns maxvarvtal. Centrifugalviktregulatorn fungerar så att den håller gasgeneratorvarvtalet konstant på denna nivå.The extra force exerted by the electromagnet 257 is sufficient to increase the flow of fuel through the opening 178 and thereby increase the gas generator speed to a predetermined higher level, such as 70% of the maximum speed of the gas generator. The centrifugal weight controller works to keep the gas generator speed constant at this level.

På detta sätt återställes tomgângsvarvtalet för gasgene- ratorsektionen till ett högre värde i väntan på en erforderlig acceleration, så att mera effekt kommer att vara ögonblickligen tillgänglig för acceleration av fordonet. När acceleration inte är att förvänta, vilket bestäms av huruvida transmissionens in- gängsaxel 36 roterar eller är stationär, gäller samtidigt att den elektroniska reglermodulen 68 är verksam att desaktivera elektro- magneten 257 och reducera gasgeneratorvarvtalet till ett tomgångs- 4so 784 ” vfrdc just över det som erfordras för ett upprätthålla självun- dcrhällande drift av gasgeneratorscktionen. På detta sätt kommer eiiekt som erfordras för acceleration att vara tillgänglig när den behövs; medan däremot, under annan tomgångsdrift, motorns bränsleflöde och därmed bränsleförbrukning bibehålles vid ett vä- sentligt lägre värde. Detta uppnås genom alstring av en signal, motsvarande minimivarvtal för axeln 36, vilken signal förutser en senare signal (svängning av gasreglagehävarmen 184) som innebär krav på en avsevärd ökning av effekten som överföres för drivning av fordonet.In this way, the idle speed of the gas generator section is reset to a higher value while waiting for the required acceleration, so that more power will be instantly available for acceleration of the vehicle. When acceleration is not to be expected, which is determined by whether the input shaft 36 of the transmission rotates or is stationary, at the same time the electronic control module 68 is operative to deactivate the electromagnet 257 and reduce the gas generator speed to an idle 4so 784 "vfrdc just above it required to maintain self-sustaining operation of the gas generator section. In this way, the object required for acceleration will be available when needed; while, on the other hand, during other idle operation, the engine's fuel flow and thus fuel consumption is maintained at a significantly lower value. This is achieved by generating a signal corresponding to the minimum speed of the shaft 36, which signal anticipates a later signal (oscillation of the throttle lever 184) which requires a considerable increase in the power transmitted to drive the vehicle.

Acceleration Acceleration av gasturbinmotorn åstadkommes manuellt ge- nom nedtryckning av gasreglaget 184. För bränsleregulatorn 60 alstrar denna nedtryckning en gasgeneratorsektion-varvtalsfelsig- nal genom att nedtryckningen av hävarmen 184 roterar axeln 192 för att öka hoptryckningen av fjädern 224 utöver den kraft som alstras av den mekaniska centrifugalvikt-varvtalsgivaren. Bräns- lehävarmen 226 svänges i en riktning som väsentligen frilägger öppningen 178 för ökat bränsleflöde till brännkammaren.Acceleration Acceleration of the gas turbine engine is accomplished manually by depressing the throttle control 184. For the fuel regulator 60, this depressing generates a throttle section-error signal by depressing the lever 184 to rotate the shaft 192 to increase the compression of the spring 224. centrifugal weight sensor. The fuel lever 226 pivots in a direction that substantially exposes the opening 178 for increased fuel flow to the combustion chamber.

Samtidigt alstrar nedtryckningen av gasreglagehävarmen 184 en effektturbinsektion-varvtalsfelsignal till det ledskene- manövrerande ställorganet 66. Mera speciellt gäller att nedtryck- ning av gasreglaget 184 medför hoptryckning av fjädern 4Ö6 för förskjutning av ventilen 402 nedåt och ökning av trycket som upp- rätthålles i kammaren 418 väsentligen över det tryck som alstras av den hydrauliska varvtalssignalgeneratorn för tryck utvecklat av pumpen 422 och utövat på den andra sidan av stegkolven 416.At the same time, depressing the throttle lever 184 produces a power turbine section speed error signal to the guide rail actuating actuator 66. More specifically, depressing the throttle 184 causes compression of the spring 406 to displace the valve 402 downward and increase the pressure. substantially above the pressure generated by the hydraulic speed signal generator for pressure developed by the pump 422 and applied to the other side of the piston 416.

Hävarmen 396 svänges följaktligen medurs kring sin lagringstapp 398 i fig 12 och tillåter nedåtriktad återdragning,om så erford- ras, av plungerstången 395 och minskning av hoptryckningen av fjädern 384.Accordingly, the lever 396 pivots clockwise about its bearing pin 398 in Fig. 12 and allows downward retraction, if required, of the plunger rod 395 and reduction of the compression of the spring 384.

Summeraren 497 i den elektroniska reglermodulen bestäm- mer en stor skillnad mellan gasreglageläget och gasgeneratorvarv- talet för att utveckla en elektronisk signal till elementet 500 som övervinner andra signaler till detta element och reducerar signalen i ledningen 427 till noll för att desaktivera elektro- magneten 426 i ledskeneregleringen 66. Fjäderförspänningen tryc- ker plungerkolven 430 och ventilen 432 till det i fig 12 visade läget för att minimera det hydraultryck som utvecklas i ledning- en 394 och som utövas på kolvansatsen 393. Såsom redan diskute- e» » -f-__~le-e\ 31 -X g 450 784 'iats ovan i samband med skxivnlngen av det ledskenemanövrerande stëllorganet et, lägesinställex fjädrarna 382-385 ventilen 380 för att åstadkomma följande rörelse av kolven 366 till dess nomi- nella eller "neutrala" inställningsläge. I detta läge för led- skenekolven 366 och stången 368 är ledskenorna 120 inställda i det i iig 14 visade läget varvid gasflödet från brännkammaren riktas mot effektturbinledskenorna på ett sätt som minimerar den effekt som överíöres till eítektturbinledskenorna. Mera speciellt gäller att ledskenorna 120 är inställda i sitt i fig 14 visade läge för att reducera tryckfallet eller tryckförhållandet över turbinskovlarna 117 till ett minimivärde, och detta inställninga- läge motsvarar det läge som i fig 18 är betecknat Oo.The summator 497 in the electronic control module determines a large difference between the throttle control position and the gas generator speed to develop an electronic signal to the element 500 which overcomes other signals to this element and reduces the signal in line 427 to zero to deactivate the electromagnet 426 in guide spring control 66. The spring bias pushes the plunger 430 and valve 432 to the position shown in Fig. 12 to minimize the hydraulic pressure developed in the conduit 394 and exerted on the piston shoulder 393. As already discussed. The shaft 78 784 'is mounted above in connection with the movement of the guide rail actuating adjusting member, positioning the springs 382-385, the valve 380 to effect the subsequent movement of the piston 366 to its nominal or "neutral" setting position. In this position of the guide rail piston 366 and the rod 368, the guide rails 120 are set in the position shown in Fig. 14, the gas flow from the combustion chamber being directed towards the power turbine guide rails in a manner which minimizes the power transmitted to the power turbine guide rails. More specifically, the guide rails 120 are set in their position shown in Fig. 14 to reduce the pressure drop or pressure ratio across the turbine blades 117 to a minimum value, and this setting position corresponds to the position indicated in Fig. 18.

Eftersom munstyckena 104 bibehåller brännkammaren 98 i ett strypt tillstånd alstrar denna minskning av tryckförhållandet över turbinskovlarna 117 en avsevärd ökning av tryckförhâllandet över den med radiell inströmníng arbetande turbinen 102 i gasge- neratorsektionen. Inställning av ledskenorna i deras i fig 14 vi- sade inställningsläge genom att fjädrarna 382-385 tillåtes ställa in ventilen 380 och kolven 366 i dess "neutrala" läge, ändrar följaktligen effektuppdelningen mellan gasgeneratorturbinen 102 och effektturbinerna 116, 118, så att en förutbestämd maximidel av effekten från flödet av strömmande gas överföres till gasgene- ratorturbinen 102. Såsom ett resultat härav uppnås maximal accele- ration av gasgeneratorsektionen från antingen dess låga eller höga tomgångsinställning i riktning mot dess maximala varvtal.Since the nozzles 104 maintain the combustion chamber 98 in a throttled state, this reduction in the pressure ratio across the turbine blades 117 produces a significant increase in the pressure ratio across the radially inflow turbine 102 in the gas generator section. Adjusting the guide rails in their setting position shown in Fig. 14 by allowing the springs 382-385 to set the valve 380 and the piston 366 in its "neutral" position, consequently changes the power distribution between the gas generator turbine 102 and the power turbines 116, 118, so that a predetermined maximum part of the power from the flow of flowing gas is transmitted to the gas generator turbine 102. As a result, maximum acceleration of the gas generator section is achieved from either its low or high idle setting in the direction of its maximum speed.

Såsom påpekats tidigare har kravet på nära förestående accelera- tion avkänts, och motorn befinner sig normalt redan vid sin höga tomgångsinställning så att gasgeneratorvarvtalet snabbt närmar sig sitt maximala värde.As pointed out earlier, the requirement for imminent acceleration has been sensed, and the engine is normally already at its high idle setting so that the gas generator speed quickly approaches its maximum value.

När gasgeneratorvarvtalet ökar ökar följaktligen också brännkammartrycket P3_5. Detta förorsakar rotation av doseringa- eller regleringsventilen 282 i bränsleinställningsregleringen 62 för att öka storleken på överlappningen mellan accelerationsin- ställningsfönstret 284 och öppningen 298 i bränsleinställnings- ' ventilen. Ökning av'denna öppning medför en åtföljande ökning av bränsleflödet till bränslekammaren 98 och en slutligen resulte- rande ökning av inloppstemperaturen T3 5 genom verkan av rekupe- ratorn 56.Consequently, as the gas generator speed increases, the combustion chamber pressure P3_5 also increases. This causes rotation of the metering or control valve 282 in the fuel setting control 62 to increase the size of the overlap between the acceleration setting window 284 and the opening 298 in the fuel setting valve. Increasing this opening results in a concomitant increase in the fuel flow to the fuel chamber 98 and a final resultant increase in the inlet temperature T3 5 by the action of the recuperator 56.

För driften av motorn 30 har en ökning av T3 5 i prakti- - ken samma effekt som ett ytterligare ökat bränsleflöde. Genom att 450 784 32 "W/ ben löser ovan angivna ekvation íörskjutes fönstret 284 alltså för minskning av bränsleflödet med ökande T3_5 för att åstadkom- ma ett "effektivt" bränsleflödc, d'vs ett flöde som kombinerar effekterna av verkligt bränsleílöde och inloppstemperaturen T3_5 vid det avkända övertrycket P3_5 för att alstra en önskad bränn- kammarutloppstemperatur eller gasgenerator-turbininloppstempera- tur T4.For the operation of the engine 30, an increase of T3 5 has in practice the same effect as a further increased fuel flow. Thus, by 450 784 32 "W / bone solving the above equation, the window 284 is slid to decrease the fuel flow with increasing T3_5 to provide an" efficient "fuel flow, i.e. a flow that combines the effects of actual fuel flow and the inlet temperature T3_5 at the sensed overpressure P3_5 to generate a desired combustion chamber outlet temperature or gas generator turbine inlet temperature T4.

Denna ökning av bränsleflödet som åstadkommas genom ro- tationen av ventilen 282 och som kompenseras genom axiell trans- lationsrörelse av ventilen, åstadkommer ett "effektivt" bränsle- flöde som ökar effekten som utvecklas och överföres från gasflö- det till gasgeneratorturbinen 102. Detta förorsakar sedan ännu en ökning av gasgeneratorvarvtalet, och brännkammartrycket P3_5 ökar återigen. Inställningsventilen fungerar således på ett re- generativt sätt genom att ytterligare accelerera gasgeneratorsek- tionen. Såsom tidigare påpekats är inställningsventilen så form- given att den satisfierar den ovan diskuterade ekvationen, och tillåter fortsatt ökning av P3_5 under bibehållande av brännkam- marens utloppstemperatur T4 vid ett relativt konstant, högt vär- de. På detta sätt accelereras gasgeneratorsektionen mycket snabbt och med maximal verkningsgrad eftersom turbininloppstemperaturen T4 bibehålles vid ett högt, konstant värde.This increase in fuel flow caused by the rotation of the valve 282 and compensated by axial translational movement of the valve provides an "efficient" fuel flow that increases the power developed and transferred from the gas flow to the gas generator turbine 102. This then causes another increase in the gas generator speed, and the combustion chamber pressure P3_5 increases again. The setting valve thus functions in a regenerative manner by further accelerating the gas generator section. As previously pointed out, the setting valve is designed to satisfy the equation discussed above, and allows continued increase of P3_5 while maintaining the combustion chamber outlet temperature T4 at a relatively constant, high value. In this way, the gas generator section is accelerated very quickly and with maximum efficiency because the turbine inlet temperature T4 is maintained at a high, constant value.

Fastän accelerationsfönstret 284 och öppningen 290 kan vara inbördes arrangerade och utformade för bibehållande av ett konstant värde på T4 under hela accelerationen, så gäller att en föredragen utföringsform avses bibehålla ett väsentligen konstant värde T4 så snart som effektturbinen har börjat rotera, medan turbinens utloppstemperatur eller rekuperatorns inloppstemperatur begränsas under en första del av accelerationen. På detta sätt undvikes alltför höga värden på T6 när effektturbinsektionen har stannat eller nästan har stannat. Mera speciellt skall det obser- veras att vid startacceleration av fordonet är den fria effekt- turbinsektionen 54 och dess axel 82 stationära eller också rote- rar de med ett mycket lågt varvtal till följd av fordonets mass- tröghet. Endast ett litet temperaturfall äger således rum i gas- flödet när detsamma strömmar genom effektturbinsektionen, och rekuperatorns inloppstemperatur T6 börjar närma sig temperaturen hos gasflödet som lämnar gasgeneratorns radialturbin 102. Ifall brännkammarens utloppstemperatur eller gasgeneratorturbinens in- loppstemperatur T4 bibehålles vid sitt maximala konstanta värde 33 450 734 vid denna tidpunkt, ä» av. fuzsjnpt att Te kan m: alltför »tf-gt i hKnde1so av hög tröghetrhtlastninç som förlänger tiden för detta väsentligen "stannade" tillftåno iör eííektturbinsektionen. När cíiektturbinsektionen övcrvinner tröçheten och uppnår högre varv- tal så ökar temperaturiallet övr: eiíektturbinerna givetvis och håller ne: rekuperatorns inloppstemperatur T6.Although the acceleration window 284 and the opening 290 may be mutually arranged and designed to maintain a constant value of T4 throughout the acceleration, a preferred embodiment is intended to maintain a substantially constant value T4 as soon as the power turbine has begun to rotate, while the turbine outlet temperature or recuperator inlet temperature is limited during a first part of the acceleration. In this way, excessive values of T6 are avoided when the power turbine section has stopped or has almost stopped. More specifically, it should be noted that during initial acceleration of the vehicle, the free power turbine section 54 and its shaft 82 are stationary or they rotate at a very low speed due to the mass inertia of the vehicle. Thus, only a small drop in temperature occurs in the gas flow as it flows through the power turbine section, and the recuperator inlet temperature T6 begins to approach the temperature of the gas flow leaving the gas generator radial turbine 102. If the combustion chamber outlet temperature or gas generator turbine 734 at this time, ä »av. fuzsjnpt that Te can m: too »tf-gt in hKnde1so of high inertia load that extends the time for this substantially" stopped "tillftåno iiíektturbinsektionen. When the liquid turbine section overcomes the inertia and reaches higher speeds, the temperature above the natural turbines naturally increases and maintains the inlet temperature T6 of the recuperator.

För sådana friturbinmotorer får man normalt räkna med relativt komplicerade och dyrbara regleranordningar, elektroniska och/eller mekaniska, för att det skall vara möjligt att undvika alltför höga värden på T6 och samtidigt åstadkomma en någorlunda snabbt svarande acceleration under ifrågavarande tillstånd. Ett väsentligt framsteg vid föreliggande uppfinning,-konkretiserat genom inställningsventilen 62, är åstadkommandet av en synnerli- gen enkel, ekonomisk, mekanisk konstruktion med förmåga att be- gränsa T6 under turbinsektionens kritiska stillaståendeperiod, men ändock befrämja en mycket snabbt reagerande motoracceleration{ Samtidigt har detta förbättrade utförande eliminerat behovet av kompensation för avsevärda variationer i omgivningstrycket, och därmed behovet att kompensera sådana variationer i höjden över havet som kan förväntas bli aktuella för ifrågavarande markfordon.For such free turbine engines, one can normally count on relatively complicated and expensive control devices, electronic and / or mechanical, in order to be able to avoid excessive values of T6 and at the same time achieve a reasonably fast acceleration under the condition in question. A significant advance in the present invention, concretized by the adjusting valve 62, is the provision of an extremely simple, economical, mechanical construction capable of limiting T6 during the critical standstill period of the turbine section, but still promoting a very fast responsive engine acceleration. improved design eliminated the need for compensation for significant variations in ambient pressure, and thus the need to compensate for such variations in altitude that can be expected to be relevant for the ground vehicles in question.

I detta sammanhang kan man förvänta sig att absoluta brännkammar- trycket P3_5 måste vara parametern vid lösning av den ovan be- skrivna ekvationen, så att inställningsventilen på ett tillför- litligt sätt kan "beräkna " den turbininloppstemperatur T4 som uppkommer genom en_speciell kombination av brännkammartrycket P3_5 och inloppstemperaturen T3_5.In this context, it can be expected that the absolute combustion chamber pressure P3_5 must be the parameter in solving the equation described above, so that the setting valve can reliably "calculate" the turbine inlet temperature T4 which arises through a special combination of the combustion chamber pressure P3_5. and the inlet temperature T3_5.

En insikt enligt föreliggande uppfinning är emellertid att genom korrekt val av konstanterna K1, K2, såsom dessa konkre- tiseras i storleken och utformningen av öppningarna 284, 290, och genom användande av brännkammarens övertryck i stället för bränn-G kammarens absoluta tryck, kan en mekaniskt enkel och ekonomisk konstruktion med minimal regleringskomplexitet åstadkomma den öns- kade regleringen av såväl T6 som T4 under acceleration. Fönstret 284 och öppningen 290 är så inbördes anordnade att när ventilen 282 roteras till ett minimivärde P3_5, kvarstår en viss mindre överlappning mellan fönstret och öppningen. Ett minimibränsleflö- de Wf bibehålles således vid detta tillstånd som är en funktion av T3_5 eftersom ventilen 282 alltjämt kan undergâ axiell trans- lationsrörelse. Detta ger upphov till den tredje termen KBT3 5 i _ekvationen som angivits ovan, och dikterar ett begynnelsetillstånd 4sn 784 M dör bränsleflödet när fönstret 284 bli: den reglerande bränsle- flödesparametern vid startacceleration.An insight according to the present invention, however, is that by correctly selecting the constants K1, K2, as these are concretized in the size and design of the openings 284, 290, and by using the overpressure of the combustion chamber instead of the absolute pressure of the combustion chamber G, a mechanically simple and economical construction with minimal control complexity achieve the desired control of both T6 and T4 during acceleration. The window 284 and the opening 290 are so arranged that when the valve 282 is rotated to a minimum value P3_5, a certain smaller overlap remains between the window and the opening. A minimum fuel flow Wf is thus maintained at this state which is a function of T3_5 since the valve 282 can still undergo axial translational movement. This gives rise to the third term KBT3 5 in the equation given above, and dictates an initial state 4sn 784 M the fuel flow dies when the window 284 becomes: the regulating fuel flow parameter at start acceleration.

Konstanterna Kl, K2, vilkas verkliga värden bestämmes av de aerodynamiska och termodynamiska egenskaperna hos motorn, väljes så att vid ett i förväg bestämt värde P3 su beläget mel- lan dess maximalaoch minimala värden, reglerar accelerationsfönst- ret bränsleflödet för bibehållande av ett konstant värde på T4.The constants K1, K2, the actual values of which are determined by the aerodynamic and thermodynamic properties of the engine, are selected so that at a predetermined value P3 su located between its maximum and minimum values, the acceleration window regulates the fuel flow to maintain a constant value of T4.

Vid brännkammartryck under detta i förväg valda värde åstadkommer accelerationsfönstret ett bränsleflöde som tillåter T4 att mins- ka under sin i förväg bestämda maximala önskade nivå. Det har vi- sat sig attÉen inneboende funktion i användandet av brännkammar- övertryck hellre än absolut tryck i kombination med dessa valda värden på Ka, K2 och ett i förväg valt minimivärde på bränsleflö- det vid minimalt P3¿5, såsom detta bestämmes av K3, är att bräns- leflödet regleras av accelerationsfönstret för att förhindra att rekuperatorns inloppstemperatur T6 överskrider ett i förväg valt värde. Detta tillvägagångssätt använder fortfarande den enkla geo- metrin hos fönstren 284 och 290, som bägge är rektanglar, till att på mekanisk väg "beräkna" produkten av T3_5 och P3_5. Härav följer att vid tryck lägre än P3 Sa, som är karakteristiska för tillstånd under vilka turbinsektionens "stillastående" uppkommer, förhindrar användandet av brännkammarövertrycket uppkomsten av potentiellt skadliga alltför höga värden på T6. Konstruktions- punkten för fönstret 284 är självfallet tillståndet med maximal fordonströghet verkande på turbinaxeln 82, varvid lägre värden på nämnda tröghet naturligtvis tillåter en snabbare ökning av turbin- axelns varvtal och kortare tid i det "stillastâendetillstånd" som beskrivits ovan.At combustion chamber pressure below this preselected value, the acceleration window provides a fuel flow that allows the T4 to decrease below its predetermined maximum desired level. It has been found that an inherent function in the use of combustion chamber overpressure rather than absolute pressure in combination with these selected values of Ka, K2 and a preselected minimum value of the fuel flow at minimum P3¿5, as determined by K3 , is that the fuel flow is regulated by the acceleration window to prevent the recuperator inlet temperature T6 from exceeding a preselected value. This approach still uses the simple geometry of windows 284 and 290, both of which are rectangles, to mechanically "calculate" the product of T3_5 and P3_5. It follows that at pressures lower than P3 Sa, which are characteristic of conditions under which the "standstill" of the turbine section occurs, the use of the combustion chamber overpressure prevents the emergence of potentially harmful excessive values of T6. The design point of the window 284 is, of course, the state of maximum vehicle inertia acting on the turbine shaft 82, with lower values of said inertia of course allowing a faster increase of the turbine shaft speed and a shorter time in the "standstill state" described above.

Om man betraktar ekvationen som löses medelst ventilen 262 blir det uppenbart att bränaiefiödet wf är en linjär funktion av P3_5, såsom visas i fig 20, varvid lutningen bestämmes av Kl och K , och en skärande linje bestämmes av K3, och passerar genom den punkt som alstrar turbinens i förväg valda inloppstemperatur T4 vid det valda mellanvärdet P3_5x. En skara sådana raka linjära kurvor för Wf som funktion av P3_s blir naturligtvis resultatet för olika värden på T3_5. Fastän man, om så skulle vara önskvärt, skulle kunna använda kurvpassning av fönstret 284 och öppningen 290 till att bibehålla T4 vid precis samma värde vid tryck vid och över det i förväg valda mellantrycket P3¿5x, så gäller dock att vid den föredragna utföringsformen användes ej någon samman- 450 784 ' 35 :satt kurviorm för fönstret och öppningen. l stället gäller att fönstret och öppningen uppvisar rektangulär form varigenom T4 tillåter öka mycket snabbt vid brännkammartryck överstigande P3 Sa. Det har dock visat sig att ett sådant arrangemang erbju- der en utomordentlig praktisk approximation till det teoretiskt önskade, exakt konstanta värdet på T4, vilket i praktiken resul- terar i bibehållande avettväsentligen konstant värde TA vid det önskade maximivärdet så snart som brännkammarens övertrvck över- stiger den i förväg valda nivån P3 Su. Följaktligen är en utmär- kande egenskap för föreliggande uppfinning att den begränsar re- kuperatortemperaturen T6 för att lösa problemet med rekuperator- överhettning vid start för acceleration av en belastning med stor tröghet, och ändå bibehålles ett maximalt värde på T4 för hög mo- torverkningsgrad under hela den fortsatta accelerationen så snart trögheten har väsentligen övervunnits och för den större delen av tiden under accelerationen. Samtidigt, och i motsats till vad man normalt skulle vänta sig, har det visat sig att behovet av höjdkompensation bortfaller eftersom det förefinnes ett visst minimalt bränsleflöde vid minimalt brännkammartryck, vilket mini- mala bränsleflöde varierar linjärt med brännkammarens inloppstem- peratur T3_5. Föreliggande uppfinning erbjuder således en enkel mekanisk lösning på de av varandra beroende och komplexa proble- men att begränsa de två olika temperaturerna T4, T6 av olika skäl, d'vs undvika rekuperatoröverhettning men samtidigt tillåta hög motorverkningsgrad och därmed en i hög grad snabbt svarande acceleration.Considering the equation solved by the valve 262, it becomes apparent that the fuel flow wf is a linear function of P3_5, as shown in Fig. 20, the slope being determined by K1 and K, and a cutting line being determined by K3, passing through the point generates the turbine's preselected inlet temperature T4 at the selected intermediate value P3_5x. A set of such straight linear curves for Wf as a function of P3_s will of course be the result of different values of T3_5. Although, if desired, curve fitting of the window 284 and the opening 290 could be used to maintain T4 at exactly the same value at pressures at and above the preselected intermediate pressure P3.5x, in the preferred embodiment, however, 450 784 '35: put curvorm for the window and the opening. Instead, the window and the opening have a rectangular shape, whereby T4 allows to increase very rapidly at combustion chamber pressures exceeding P3 Sa. However, it has been found that such an arrangement offers an extremely practical approximation to the theoretically desired, exactly constant value of T4, which in practice results in maintaining a substantially constant value TA at the desired maximum value as soon as the combustion chamber overpressure is exceeded. the preselected level P3 Su rises. Accordingly, a distinguishing feature of the present invention is that it limits the recuperator temperature T6 to solve the problem of recuperator overheating at start-up for acceleration of a load with high inertia, and still maintains a maximum value of T4 for high engine efficiency during the entire continued acceleration as soon as the inertia has been substantially overcome and for most of the time during the acceleration. At the same time, and contrary to what would normally be expected, it has been found that the need for height compensation is eliminated because there is a certain minimum fuel flow at minimum combustion chamber pressure, which minimum fuel flow varies linearly with the combustion chamber inlet temperature T3_5. The present invention thus offers a simple mechanical solution to the interdependent and complex problems of limiting the two different temperatures T4, T6 for different reasons, ie avoiding recuperator overheating but at the same time allowing high engine efficiency and thus a very fast acceleration .

När gasgeneratorn fortsätter att accelerera börjar bränsleregulatorns 60 centrifugalviktregulator 208 att utöva större nedåtriktad kraft för att motverka förspänningskraften från accelerationsfjädern 224. Bränslehävarmen 226 börjar följ- aktligen svänga i en motursriktning sett i fig 6, för att börja reglera eller dosera bränsleflödet genom öppningen 178. Så snart som öppningen 178 blir mindre än vad som tillåtes av doserings- fönstret 284 i inställningsventilen 62, övervinnes verkan av in- ställningsventilen och bränsleregulatorn 60 börjar reglera bräns- leflödet till brännkammaren på ett sätt som justerar gasgenerator- varvtalet att överensstämma med det varvtal som valts genom rota- tionen av axeln 192 som är förbunden med accelerationshävarmen 184 i bränsleregulatorn 60.As the gas generator continues to accelerate, the centrifugal weight regulator 208 of the fuel regulator 60 begins to exert greater downward force to counteract the biasing force from the acceleration spring 224. Consequently, the fuel lever 226 begins to pivot in a counterclockwise direction as shown in Fig. 6, to begin regulating or dosing fuel flow. as soon as the opening 178 becomes smaller than that allowed by the metering window 284 in the setting valve 62, the effect of the setting valve is overcome and the fuel regulator 60 begins to regulate the fuel flow to the combustion chamber in a manner which adjusts the gas generator speed to match the selected speed by the rotation of the shaft 192 which is connected to the acceleration lever 184 in the fuel regulator 60.

Pâ liknande sätt gäller att denna ökning av gasgenerator- ~ 45:) 784 3° varvtalet avkännes i den elektroniska reglermodulen 68 av summe- raren 497 så att så snart gasgeneratorvarvtalet HCL närmar siç ett varvtal som valts av gaszeglagepedalens läge såsom detta elektroniskt avkännes genom ledningen 464, så avstänges den upp- vägande (övervinnande) signalen som alstrats av summeraren 497.Similarly, this increase in the gas generator ~ 45 :) 784 3 ° speed is sensed in the electronic control module 68 by the summer 497 so that as soon as the gas generator speed HCL approaches a speed selected by the position of the gas sail pedal as it is electronically sensed by the line 464, the offset (generated) signal generated by the summerer 497 is turned off.

Som svar härpå tillåtes elementet 500 att alstra en signal som aktiverar ledskenereçleringens 66 proportionella elektromagnet 426. Ventilen 432 som är förbunden med elektromagneten 426 för- skjutes för att öka det tryck som utövas på kolvansatsen 393, för att tillåta kolven 366 och ledskenorna att omställas från inställ- ningen som visas i fig 14 i riktning mot den i fig 15 visade in- ställningen. Denna omställning av ledskenorna från det i fig 14 visade läget till läget enligt fig 15 ändrar återigen effektför- delningen mellan gasgeneratorturbinen 102 och effektutgångsturbi- nerna 116, 118, så att större effekt utvecklas över utgângsturbi- nerna och överföres till den utgående axeln 82, medan en mindre del av effekten överföres till turbinen 102.In response, the element 500 is allowed to generate a signal that activates the proportional electromagnet 426 of the guide rail 66. The valve 432 connected to the electromagnet 426 is displaced to increase the pressure applied to the piston shoulder 393, to allow the piston 366 and the guide rails to be switched the setting shown in Fig. 14 in the direction of the setting shown in Fig. 15. This conversion of the guide rails from the position shown in Fig. 14 to the position according to Fig. 15 again changes the power distribution between the gas generator turbine 102 and the power output turbines 116, 118, so that greater power develops over the output turbines and is transmitted to the output shaft 82, while a smaller part of the power is transferred to the turbine 102.

Härav inses att accelerationen av motorn och fordonet äger rum först genom en ändring av drivkraftfördelningen så att maximal effekt utvecklas över gasgeneratorturbinen 102, varefter bränsleflödet ökar i enlighet med ett förutbestämt schema för att på regenerativ väg ytterligare öka effekten som utvecklas över gasgeneratorn, under bibehållande av brännkammarens utloppstempe- ratur T4 vid ett väsentligen konstant förvalt maximivärde. Så snart som någon betydande acceleration av gasgeneratorsektionen har ägt rum så svänges ledskenorna för att ändra effekt- eller drikraftfördelningen, så att ett större tryckförhållande utveck- las över och mera effekt överföres till effektturbinerna 116,118 och effektutgångsaxeln 82.From this it is understood that the acceleration of the engine and the vehicle takes place first by changing the propulsion distribution so that maximum power is developed over the gas generator turbine 102, after which the fuel flow increases according to a predetermined schedule to further regeneratively increase the power developed over the gas generator. the outlet temperature T4 of the combustion chamber at a substantially constant preselected maximum value. As soon as any significant acceleration of the gas generator section has taken place, the guide rails are pivoted to change the power or thrust distribution, so that a greater pressure ratio develops over and more power is transmitted to the power turbines 116,118 and the power output shaft 82.

Marschfart Under normal marschfartdrift (dxrs vid körning med för- hållandevis konstant hastighet eller effektutgångsnivå) är led- skeneregleringen 66 verksam att primärt ändra arbetsfördelningen mellan gasgeneratorturbinen 102 och effektutgângsturbinerna 116, 118 för att bibehålla en väsentligen konstant brännkammarutlopps- temperatur TA. Detta uppnås medelst den elektroniska reglermodu- len som innefattar en summerare 534 som utvecklar en utgàngssig- nal i ledningen 536 till logikblocket 498, vilken signal indike- rar skillnaden mellan den verkliga och önskade turbíninloppstem- peraturen T¿. Mera speciellt gäller att elektromagneten 426,_så- 37 450 784 'son tidigare diskuterats, Libehålles normalt aktiverad för att alstra maximalt tryck på kolvansatsen 393 av lcdskenestëllorga- ,rr,~“_,-«/fietïššm_vï“exempe1vis antaga: att T4 överstiga: sitt förvalda önskade värde, alstras en signal till ledningen 536 och elemen- tet 496 fö: att minska storleken på den elektriska signalen ge- nom ledningen 427 till elektromagneten 426. Elektromagnetens fjä- derförspänning 434 börjar iöljaktligen trycka ventilen 432 i en riktning som minskar fluidförbindelsen mellan ledningarna 372 och 394 under motsvarande ökning av förbindelsen mellan ledningen 394 och utloppsledningen 386. Minskningen av trycket som utövas på kolven 393 tillåter följaktligen fjädern 385 att öka fjäderns 383 fjäderförspänning för att åstadkomma uppåtriktad rörelse av ven- tilen 380 och motsvarande nedåtriktad rörelse av kolven 366 för att driva ledskenorna bakåt från deras i fig 13 visade inställ- ning (inställningsläget +20° enligt fig 18) i riktning mot ett vidöppnare läge som ökar areaförhållandet och minskar tryckför- hållandet över turbínernas 116, 118 ledskenor. Som svar på T4- övertemperatur öppnas ledskenorna alltså något för att minska tryckförhållandet över turbinerna 116,118. Såsom svar härpå åstad- kommer det ökade tryckförhållandet över gasgeneratorturbinen 102 en ökning av gasgeneratorns varvtal. Denna ökning av gasgenera- torvarvtalet avkännes sedan av centrifugalviktregulatorn 208 i bränsleregulatorn 60 för att åstadkomma motursrotation av bräns- lehävarmen 226 och reducera bränsleflödet genom öppningen 178.Cruising speed During normal cruising speed (dxrs when driving at a relatively constant speed or power output level), the guide rail control 66 is effective in primarily changing the work distribution between the gas generator turbine 102 and the power output turbines 116, 118 to maintain a substantially constant combustion chamber outlet temperature. This is achieved by means of the electronic control module which comprises a summer 534 which develops an output signal in the line 536 to the logic block 498, which signal indicates the difference between the actual and desired turbine inlet temperature T¿. More specifically, the electromagnet 426, as previously discussed, is normally kept activated to generate maximum pressure on the piston insert 393 of the lcd shine adjusting member, for example, assuming: that T4 exceeds: its preselected desired value, a signal is generated to the line 536 and the element 496 to: reduce the magnitude of the electrical signal through the line 427 to the electromagnet 426. The spring bias 434 of the electromagnet thus begins to push the valve 432 in a direction which reduces the fluid connection. between lines 372 and 394 while correspondingly increasing the connection between line 394 and outlet line 386. The decrease in pressure exerted on piston 393 consequently allows the spring 385 to increase the spring bias of the spring 383 to effect upward movement of the valve 380 and the corresponding downward movement of the carbon vein. 366 to drive the guide rails backwards from their setting shown in Fig. 13 (setting position + 20 ° according to Fig. 18) in the direction of a wider position which increases the area ratio and reduces the pressure ratio over the guide rails of the turbines 116, 118. In response to T4 overtemperature, the guide rails are thus opened slightly to reduce the pressure ratio across the turbines 116,118. In response, the increased pressure ratio across the gas generator turbine 102 causes an increase in the gas generator speed. This increase in gas generator speed is then sensed by the centrifugal weight controller 208 in the fuel controller 60 to effect counterclockwise rotation of the fuel lever 226 and reduce the fuel flow through the opening 178.

Minskningen av bränslemängden till brännkammaren 98 reducerar följaktligen brännkammarens utloppstemperatur eller turbinens in- loppstemperatur T4 i riktning mot dess förvalda värde. Ledskene- regleringen arbetar alltså så att den justerar ledskenornas in- ställning i den utsträckning-som är nödvändigt, och åstadkommer en följande justering av bränsleflödet medelst bränsleregulatorn 60 beroende på ändring av gasgeneratorvarvtalet N 9 för att bi- behålla brännkammarutloppstemperaturen T4 vid det förvalda maxi- mala värdet. Också av det tidigare sagda torde det vara uppenbart att minskning av turbininloppstemperaturen T4 till ett värde läg- re än det förvalda önskade värdet medför en motsvarande rörelse av ledskenorna 120, 122, för att öka tryckförhållandet över ef- fektturbinerna 116, 118. Detta medför följaktligen en minskning av tryckförhållandet över gasgeneratorturbinen 102, så att gas- generatorvarvtalet minskas. Till svar härpå omställer bränslere- gulatorn bränslehävarmen 226 i medursriktningen sett i fig 6, 450 784 38 äbl att öka bränsleilödet till brännkammaren och därmed öka tur: LiLjnlup1stemperaturen T4 tillbaka till det önskade/vä;det;'Üet Cr utyenbart att ledskenornas ändxade inställningföckså direkt ëndxar brännkammarens utloppstemperatur T4 beroende på skillna- den i luftílödc däriirån; den större delen av ändringen av bränn- kammarutloppstemperaturen åstadkommas emellertid genom ändring av bränsleflödet till brännkammaren, såsom beskrivits ovan.Consequently, the reduction of the amount of fuel to the combustion chamber 98 reduces the outlet temperature of the combustion chamber or the inlet temperature T4 of the turbine in the direction of its preselected value. The guide rail control thus operates so that it adjusts the setting of the guide rails to the extent necessary, and provides a subsequent adjustment of the fuel flow by means of the fuel regulator 60 due to a change in the gas generator speed N9 to maintain the combustion chamber outlet temperature T4 at the preselected maximum. grind the value. It should also be apparent from the foregoing that reducing the turbine inlet temperature T4 to a value lower than the preselected desired value results in a corresponding movement of the guide rails 120, 122, in order to increase the pressure ratio across the power turbines 116, 118. This consequently a reduction in the pressure ratio across the gas generator turbine 102, so that the gas generator speed is reduced. In response, the fuel regulator adjusts the fuel lever 226 in the clockwise direction seen in Fig. 6, 450 784 38 to increase the fuel lead to the combustion chamber and thereby increase the speed: The line temperature T4 returns to the desired temperature, it is evident that the guide rails ændxar the combustion chamber outlet temperature T4 due to the difference in air flow therefrom; however, most of the change in the combustion chamber outlet temperature is accomplished by changing the fuel flow to the combustion chamber, as described above.

Det bör nu vara uppenbart att under marschfartsdrift så verkar bränsleregulatorn 60 så att den justerar bränsleflödet på sådant sätt att ett gasgeneratorvarvtal bibehålles i relation till inställningen av-gasreglagehävarmen 184. Bränsleregulatorn 60 ar- betar tydligen i samverkan med eller oberoende av ledskeneregle- ringen_66, och är endast beroende av gasgeneratorvarvtalet N00.It should now be apparent that during cruising operation, the fuel regulator 60 acts to adjust the fuel flow in such a way that a gas generator speed is maintained in relation to the setting of the throttle lever 184. The fuel regulator 60 apparently operates in conjunction with or independently of the guide rail control. is only dependent on the gas generator speed N00.

Medan den elektroniska reglermodulen styr ledskeneregle- ringens elektromagnet 426 att justera turbinínloppstemperaturen T4 under marschfart, är den hydromekaniska delen av ledskenereg- leringen 66 verksam i en mera direkt âterkopplingsslinga för att justera varvtalet hos effektturbinens utgångsaxel 82. Mera spe- ciellt gäller att det verkliga effektturbinvarvtalet, såsom detta avkännes av trycket som utvecklas i ledningen 420, kontinuerligt jämförs med gasreglagearmens läge såsom detta återspeglas av tryc- ket som utvecklas i ledningen 410. En grafisk framställning av verkan av ventilen 402 och kolven 416 när det gäller att trycka ihop fjädern 384 och begära andra önskade effektturbinvarvtal Npt i relation till gasreglageläçet a, visas i fig 19. Till svar på en ökning av varvtalet hos effektturbinaxeln 82 till ett värde överstigande det som valts genom svängningen av gasreglagearmen 184, blir trycket vid kolvens 416 del med mindre diameter säle- des väsentligt större än trycket pâ den större ytan av kolven 416 för att svänga hävarmen 396 så att den ökar hoptryckninçen av för- spänningsfjädern 384 som verkar på ventilen 380. Den resulterande uppåtriktade rörelsen av ventilen 380 åstadkommer en motsvarande nedåtriktad rörelse av kolven 366, och medför följaktligen om- ställning av ledskencrna i riktning mot det i fig 14 visade lä- get, d\rs åstadkommer ett öppnande av ledskenorna för att öka areaförhâllandet och minska tryckförhållandet över de två effekt- turbinhjulens skovlar 117, 119. Härigenom reduceras effekten som överföres från gasflödet till effektturbinhjulet, och därmed åstadkommas en liten minskning av varvtalet för effektturbinens utgàngsaxel tillbaka till det värde som valts medelst gasreglage- N 3” 450 784 armen 184. Man inser att så snart som varvtalet för efíektturbin- axeln 82 är lägre än det medelst çasreglagearmen 154 valda varv- talet, så minskas hoptryckningcn av fjädern 384 i cn strävan att öka tryckförhållandet över eífektturbinskovlarna 117, 11§ för att därigenom söka öka eíiektturbinvarvtalet N Den del av ledskeneregleringen 66p:om är avsedd för jus- tering av effektturbinvarvtalet i relation till gasreglagets läge är företrädesvis primärt digitalt till sin verkan, eftersom såsom visas i fig 19 en liten ändring av gasreglagearmens inställninge- pt från 25% till 100%. Denna verkan av ventilen 402,kolven 416 och plungerkolven 395 är sådan läge ökar det begärda varvtalet N att när gasreglaget står i ett läge större än a* så begär nämnda del av regleringen kontinuerligt ungefär 105% effektturbinvarvtal Npt. Genom en mindre grad av svängning av gasreglaget till ett läge mindre än ax, åstadkommer regleringen en begäran om ett ef- fektturbinvarvtal som är proportionellt mot gasreglagets inställ- ningsläge. Inställning av gasreglaget i en vinkel som är mindre än nämnda lilla båge åstadkommer att regleringen endast begär ungefär 25% av det maximala värdet på Npt.While the electronic control module controls the guidewheel control electromagnet 426 to adjust the turbine inlet temperature T4 at cruising speed, the hydromechanical portion of the guide rail control 66 is operative in a more direct feedback loop to adjust the speed of the power turbine output shaft. , as sensed by the pressure developed in line 420, is continuously compared to the position of the throttle control arm as reflected by the pressure developed in line 410. A graphical representation of the action of valve 402 and piston 416 in compressing the spring 384 and requesting other desired power turbine speeds Npt in relation to the throttle control load a, is shown in Fig. 19. In response to an increase in the speed of the power turbine shaft 82 to a value exceeding that selected by the oscillation of the throttle control arm 184, the smaller diameter piston part 416 is sealed. was significantly greater than the pressure on it the larger surface of the piston 416 to pivot the lever 396 so as to increase the compression of the biasing spring 384 acting on the valve 380. The resulting upward movement of the valve 380 causes a corresponding downward movement of the piston 366, and consequently causes adjustment of the guide rails. in the direction of the position shown in Fig. 14, which provides an opening of the guide rails to increase the area ratio and reduce the pressure ratio over the vanes 117, 119 of the two power turbine wheels. This reduces the power transmitted from the gas flow to the power turbine wheel, and thus a slight reduction of the speed of the output shaft of the power turbine is achieved back to the value selected by means of the throttle control shaft 184. It is recognized that as soon as the speed of the power turbine shaft 82 is lower than the speed selected by the throttle control arm 154, then the compression of the spring 384 is reduced in an effort to increase the pressure ratio across the power turbine blades 117, 1 1§ to thereby seek to increase the power turbine speed N The part of the guide rail control 66p: if intended for adjusting the power turbine speed in relation to the position of the throttle is preferably primarily digital in its action, since as shown in Fig. 19 a small change in the setting of the throttle arm currently from 25% to 100%. This action of the valve 402, the piston 416 and the plunger piston 395 is such a position increases the requested speed N that when the throttle is in a position greater than a *, said part of the control continuously requests approximately 105% power turbine speed Npt. By a smaller degree of oscillation of the throttle to a position less than the axis, the control produces a request for a power turbine speed which is proportional to the setting position of the throttle. Adjusting the throttle at an angle smaller than said small arc causes the control to request only about 25% of the maximum value of Npt.

Vid körning med normal marschfart är ledskenornas ställ- organ eller reglering således verksam i samverkan med bränslere- gulatorn för att bibehålla en väsentligen konstant turbinutlopps- temperatur T4; bränsleregulatorn 60 arbetar så att den justerar gasgeneratorvarvtalet Ngg till ett värde valt medelst gasreglage- armen 184; och den hydromekaniska delen.av ledskeneregleringen 66 arbetar så att den justerar effektturbinens utgångsvarvtal Npt till en nivå i relation till inställningsläget av gaspedalen 184.When driving at normal cruising speed, the adjusting means or regulation of the guide rails is thus effective in cooperation with the fuel regulator in order to maintain a substantially constant turbine outlet temperature T4; the fuel regulator 60 operates to adjust the gas generator speed Ngg to a value selected by the throttle control arm 184; and the hydromechanical portion of the guide rail control 66 operates to adjust the output speed Npt of the power turbine to a level relative to the setting position of the accelerator pedal 184.

Det inses vidare att under drift i detta marschfarttillstånd så är öppningen som alstras vid öppningen 178 i bränsleregulatorn väsentligt mindre än de öppningar för bränsleflödet som åstadkom- mes i inställningsventilen 62, varför inställningsventilen 62 normalt ej ingriper i regleringen av motorn i detta skede.It will further be appreciated that during operation in this cruising condition the opening generated at the opening 178 in the fuel regulator is substantially smaller than the openings for the fuel flow provided in the setting valve 62, so the setting valve 62 does not normally interfere with the control of the engine at this stage.

Säkerhetsverkan som tar överhand Under marschfartkörning eller andra drifttillstånd för motorn som diskuteras här är flera säkerhetsfunktioner som vid behov tager överhand kontinuerligt inkopplade. Exempelvis elekt- romagneten 239 i bränsleregulatorn 60 är verksam att väsentligt reducera eller motverka effekten av accelerationsfjädern 224 och åstadkomma en åtföljande minskning av bränsleflödet från öppning- en 178 genom att på bränslehävarmen 226 utöva en kraft som strä- 4sn 784 4” :var eit svänga sistnämnda arm i motursriktningen sett i ííç 6.Safety effect that prevails During cruising or other operating conditions for the engine discussed here, several safety functions that take precedence are continuously switched on if necessary. For example, the electromagnet 239 in the fuel regulator 60 is operative to substantially reduce or counteract the effect of the acceleration spring 224 and provide a concomitant reduction in fuel flow from the orifice 178 by applying a force to the fuel lever 226 which is a pivot 784. the latter arm in the opposite direction seen in ííç 6.

Såser visas i iig 1/ innefattar den elektroniska reglermodulen ett logikelement 535 som reagerar för efiektturbinvarvtalet Npt, gascencratorvarvtalct Ng turbininloppstemperaturen T4, och tur- 11 binens utloppstemperaturgeller rekuperatorns inloppstemperatur TG.Sauces shown in Fig. 1 / include the electronic control module a logic element 535 responsive to the power turbine speed Npt, the gas sensor speed Ng the turbine inlet temperature T4, and the turbine outlet temperature or the inlet temperature TG of the recuperator.

Iiall turbininloppstemperaturen T4 överstiger det förvalda maxi- mivärdet så överförs följaktligen en proportionell elektrisk sig- nal till ledningarna 250 för att aktivera elektromagneten 239 och minska bränsleflödet till motorn. På liknande sätt gäller att alltför hög turbinutloppstemperatur T6 resulterar i proportionell drivning eller aktivering av elektromagneten 239 för att minska bränsleílödet till brännkammaren och-därigenom i sista hand redu- cera turbinutloppstemperaturen T6. Logikelementet 438 reagerar också för effektturbinvarvtalet för att proportionellt aktivera eller driva elektromagneten 239 så snart som effektturbinvarvta- let överstiger ett förvalt maximivärde. På liknande sätt gäller att den elektroniska reglermodulen är verksam att aktivera eller strömmata elektromagneten 239 så snart som gasgeneratorvarvtalet överstiger ett förvalt maximum som bestäms av funktionsgeneratorn 514 såsom en funktion av P2, T2 och Npt. Normalt gäller att de förvalda maximala parametervärden som diskuteras med hänsyn till dessa säkerhetsdrivningar som vid behov tager överhand, ligger något över de normala driftvärdena för parametrarna, varför elekt- romagneten 239 normalt är overksam utom i händelse av att en av dessa parametrar väsentligt överstiger sitt önskade värde. Exem- pelvis under drift i ett marschfarttillstånd eller när bilen rul- lar utan att drivas av motorn, då fordonet framförs i en utförs- lutning och åtminstone till viss del framdrives med hjälp av sin egen tyngd eller tröghet, så är elektromagneten 239 verksam att som svar på ökning av varvtalet för effektturbinens utgångsaxel82 utöver det önskade värdet åstadkomma en minskning av bränsleflödet till brännkammaren för att därigenom eftersträva att reglera effekt- turbinens utgångsvarvtal.If the turbine inlet temperature T4 exceeds the preselected maximum value, a proportional electrical signal is consequently transmitted to the lines 250 to activate the electromagnet 239 and reduce the fuel flow to the engine. Similarly, excessive turbine outlet temperature T6 results in proportional drive or activation of the electromagnet 239 to reduce the fuel oil flow to the combustion chamber and thereby ultimately reduce the turbine outlet temperature T6. The logic element 438 also responds to the power turbine speed to proportionally activate or drive the electromagnet 239 as soon as the power turbine speed exceeds a preselected maximum value. Similarly, the electronic control module is operative to activate or energize the electromagnet 239 as soon as the gas generator speed exceeds a preselected maximum determined by the function generator 514 as a function of P2, T2 and Npt. Normally, the preselected maximum parameter values discussed with respect to these safety drives, which if necessary take precedence, are slightly above the normal operating values for the parameters, so the electromagnet 239 is normally inactive except in the event that one of these parameters significantly exceeds its desired value. For example, during operation in a cruising state or when the car is rolling without being driven by the engine, when the vehicle is driven on a downhill slope and at least to some extent propelled by its own weight or inertia, the electromagnet 239 is in response to an increase in the speed of the output shaft 82 of the power turbine in addition to the desired value, bring about a reduction of the fuel flow to the combustion chamber in order thereby to strive to regulate the output speed of the power turbine.

Fastän ledskeneregleringen, såsom tidigare diskuterats med hänsyn till marschfartsdriften av fordonet, normalt är käns- lig för brännkammarens utloppstemperatur T4, såsom denna återspeg- las av signalgeneratorn genom elementet 435, reagerar logikelemen- tet 498 också för turbinutloppstemperaturen T6 i jämförelse med ett förvalt maximivärde av denna temperatur, såsom nämnda jämfö- relse sker medelst summeraren 540 som alstrar en signal genom led- 41 450 784 ningen 542 till elementet 49% :Ö :nart som turbinutloppstempcxa- turen T överstiger det förvalda maximivärdet. Logikelementet óíï G reagerar för en signal från antingen ledningen 542 eller 536 med /ait"minska-storleken på den elektroniska signal som tillföres ge- nom ledningen 427 till elektromagneten 426, och därmed reducera tryckförhâllandet över turbinhjulen 116, 118. Såsom diskuterats tidigare strävar denna ändring i tryckförhâllandet att öka gas- generatorvarvtalet och i beroende av bränsleregulatorn 60 minska bränsleflödet till brännkammaren så att turbinutloppstemperaturen T6 hindras från att öka utöver ett förutbestämt maximigränsvärde.Although the guide rail control, as previously discussed with respect to the cruising speed of the vehicle, is normally sensitive to the combustion chamber outlet temperature T4, as reflected by the signal generator through the element 435, the logic element 498 also reacts to the turbine outlet temperature T6 compared to a maximum of this temperature, as said comparison, takes place by means of the summer 540 which generates a signal through the line 542 to the element 49%: as soon as the turbine outlet temperature T exceeds the preselected maximum value. The logic element óíï G responds to a signal from either line 542 or 536 by / ait "reducing the magnitude of the electronic signal supplied through line 427 to electromagnet 426, thereby reducing the pressure ratio across turbine wheels 116, 118. As previously discussed, this change in the pressure ratio to increase the gas generator speed and, depending on the fuel regulator 60, reduce the fuel flow to the combustion chamber so that the turbine outlet temperature T6 is prevented from increasing beyond a predetermined maximum limit value.

Om så är önskvärt kan elektromagneten 239 aktiveras så- som svar pâ andra parametrar som ur säkerhetssynpunkt tager över- hand. För att exempelvis skydda rekuperatorn 56 från alltför höga termiska pàkänningar kan logikelementet 538 innefatta en diffe- rentiator 548 som står i förbindelse med signalen från turbinut- loppstemperaturen T6, för att alstra en signal som indikerar änd- ringshastigheten för turbinutloppstemperaturen T6. Logikelementet 535 kan således alstra en signal som aktiverar elektromagneten 239 så snart ändringshastigheten för turbinutloppstemperaturen Te överskrider ett förutbestämt maximivärde. På detta sätt kan elekt- romagneten 239 reglera Gen maximala ändringshastigheten för tempe- raturen i rekuperatorn, och därmed den termiska påkänning som re- kuperatorn utsättes för. På liknande sätt kan logikelementet 538 verka så att det begränsar den maximala effekt som utvecklas över effektturbin- och/eller gasgeneratoraxlarna.If desired, the electromagnet 239 can be activated in response to other parameters that prevail from a safety point of view. For example, to protect the recuperator 56 from excessive thermal stresses, the logic element 538 may include a differentiator 548 which communicates with the signal from the turbine outlet temperature T6, to generate a signal indicating the rate of change of the turbine outlet temperature T6. The logic element 535 can thus generate a signal which activates the electromagnet 239 as soon as the rate of change of the turbine outlet temperature Te exceeds a predetermined maximum value. In this way, the electromagnet 239 can regulate Gen the maximum rate of change of the temperature in the recuperator, and thus the thermal stress to which the recuperator is exposed. Similarly, the logic element 538 may operate to limit the maximum power developed over the power turbine and / or gas generator shafts.

Växlino Eftersom turbinmotorn 30 är av friturbintyp och således har en effektutgângsaxel 82 som ej är fysiskt förbunden med gas- generatoraxeln 76, skulle effektturbinaxeln 82 normalt sträva att mycket avsevärt öka sitt varvtal under en växling (utväxlingsänd- ring) vid vilken, efter urkoppling av drivkopplingen 34 för att möjliggöra växling i växellådan 38, praktiskt taget all tröghets- belastning bortkopplas från effektturbinaxeln 82 och den därmed förbundna effektaxeln 32. Vid normal manuell växlingsändring släp- per man naturligtvis gasreglagearmen 184 så att bränsleregulatorn 60 omedelbart börjar avsevärt minska bränsleflödet till brännkam- maren 98. På grund av det höga rotationströghetsmomentet för ef- fektturbinaxeln 82 ävensom det stora volumetriska gasflödet över effektturbinen från brännkammaren, skulle effektturbinaxeln ändå sträva att rotera med alltför högt varvtal. 450 784 42 heglersystemtt :om avsts med íöreliggande uppfinning an- vänder sig följaktligen av den ltdskenemanövrerande regleringen 66 till att ställa om ledskenorna 120, 122 mot derasgi-iig'16“ïïf_*~-. sade "omkastade" läge, så att gasilödet från motornlträtfar ei- fektturbinhjulens skovlar 117, 119 i motsatt riktning på sådant sätt att dessa eífektturbinhjuls rotation motverkas. Gasflödet från motorn användes således för att retardera i stället för att driva turbinaxeln 82. Såsom ett resultat härav strävar effekttur- binaxeln att minska sitt varvtal till den punkt där synkron väx- ling av växellådan 38 och efterföljande âterinkoppling av driv- kopplingen 34 kan genomföras enkelt och snabbt utan att motorn eller drivöverföringen skadas. .Gear line Since the turbine engine 30 is of the free turbine type and thus has a power output shaft 82 which is not physically connected to the gas generator shaft 76, the power turbine shaft 82 would normally strive to very significantly increase its speed during a shift (gear change) at which, after disengaging the drive clutch 34 to enable shifting in the gearbox 38, virtually all inertia loads are disconnected from the power turbine shaft 82 and the associated power shaft 32. With normal manual shift change, of course, the throttle control arm 184 is released so that the fuel regulator 60 immediately begins to significantly reduce the fuel flow. 98. Due to the high moment of inertia of the power turbine shaft 82 as well as the large volumetric gas flow over the power turbine from the combustion chamber, the power turbine shaft would still tend to rotate at too high a speed. Accordingly, if distended by the present invention, the ltd rail maneuvering control 66 is used to adjust the guide rails 120, 122 toward their guidewire 16 'ïïf_ * ~ -. said "inverted" position, so that the gas sound from the engine enters the power turbine blades 117, 119 in the opposite direction in such a way that the rotation of these power turbine wheels is counteracted. The gas flow from the engine is thus used to decelerate instead of drive the turbine shaft 82. As a result, the power turbine shaft tends to reduce its speed to the point where synchronous shifting of the gearbox 38 and subsequent reconnection of the drive clutch 34 can be performed easily. and quickly without damaging the engine or drive transmission. .

Mera speciellt gäller att den hydromekaniska delen av ledskeneregleringen 66 är så anordnad att när man släpper gasreg- lagehävarmen 184, såsom är fallet vid växling, så alstras en myc- ket stor felsignal av högtrycket från effektturbinvarvtals-givar- ledningen 420, för att svänga hävarmen 396 i motursriktningen och åstadkomma en avsevärd ökning av hoptryckningen av fjädern 384.More specifically, the hydromechanical portion of the guide rail control 66 is arranged so that when the throttle lever 184 is released, as is the case when shifting, a very large error signal of the high pressure is generated from the power turbine speed sensor line 420 to pivot the lever 396 in the counterclockwise direction and bring about a considerable increase in the compression of the spring 384.

En tillräcklig hoptryckning av fjädern 384 resulterar i att venti- len 380 tryckes uppåt och drivkolven 366 nedåt till sitt i fig 12 visade läge. Kolvens 366 lägesinställning motsvarar lägesinställ- ning av ledskenorna 120, 122 i det i fig 16 visade inställnings- läget. Gasflödet från brännkammaren riktas då av ledskenorna över turbinhjulskovlarna 117, 119 i motsatt riktning mot dessas rota- tionsriktning för att retardera effektturbinaxeln 82. Eftersom drivkopplingen 34 är urkopplad under denna växlingsoperation så retarderas effektturbinaxeln 82 ganska snabbt på grund av det mot- riktade gasflöde som alstras genom att ledskenorna 120 inställts i sitt i fig 16 visade läge. Ändå mera speciellt gäller att arrange- manget av fjädrarna 406, 408 och den relativa storleken på trycket som utvecklas i ledningen 410 och 420 bringar den hydromekaniska delen av den ledskenemanövrerande regleringen 66 att verka på det ovan beskrivna sättet för att åstadkomma omställning av ledske- norna 120 till deras negativa eller omkastade inställningsrikt- ning som visas i fig 16, och modulera ledskenornas inställning inom den i fig 18 med d betecknade zonen i relation till storle- ken på ett alltför högt värde för Npt, så snart som gasreglagear- men 184 förflyttas till ett läge mindre än ett förvalt inställ- ningsläge a* för gasreglagearmen. När varvtalet för effektturbin- axeln 82 reduceras börjar kolven 416 förskjutas i en motsatt rikt- \\éi '450 784 'ning för att minska hoptzyckningen av ijâdern 384 så snart som turbinvarvtalet har reducerats till ett förvalt värde. Verkan av kolven 416 är vid den föredragna utiöringsformen sådan att kolven har möjlighet att modulcra graden av hoptryckning av fjädern 384 i relation till storleken på Npt-felet. Ju större varvtalsielet är desto mera svänges ledskenorna till ett "hårdare" bromsande inställningsläge. Lägesinställningen av ledskenorna bibehålles således i ett omkastat bromsande tillstånd och moduleras inom zo- nen d nära det i fig 18 visade maximala bromsläget -950 i rela- tion till effektturbinens varvtalsfel. Så snart den utväxlings- ändrande växlingen har fullbordats är reglersystemet självfallet verksamt,genom den tidigare diskuterade accelerationsdriften,att återigen öka effektturbinvarvtalet.A sufficient compression of the spring 384 results in the valve 380 being pushed upwards and the drive piston 366 downwards to its position shown in Fig. 12. The position setting of the piston 366 corresponds to the position setting of the guide rails 120, 122 in the setting position shown in Fig. 16. The gas flow from the combustion chamber is then directed by the guide rails over the turbine impellers 117, 119 in the opposite direction to their direction of rotation to decelerate the power turbine shaft 82. Since the drive clutch 34 is disengaged during this shift operation, the power turbine shaft 82 retards fairly quickly due to the opposite gas. by adjusting the guide rails 120 in their position shown in Fig. 16. Even more particularly, the arrangement of the springs 406, 408 and the relative magnitude of the pressure developed in conduits 410 and 420 cause the hydromechanical portion of the guide maneuvering control 66 to operate in the manner described above to effect adjustment of the guide rails. 120 to their negative or reversed setting direction shown in Fig. 16, and modulate the setting of the guide rails within the zone designated in Fig. 18 by d in relation to the magnitude of an excessive value for Npt, as soon as the throttle control arm 184 is moved to a position less than a preset setting position a * for the throttle control arm. As the speed of the power turbine shaft 82 is reduced, the piston 416 begins to displace in an opposite direction to reduce the congestion of the spring 384 as soon as the turbine speed has been reduced to a preselected value. The action of the piston 416 in the preferred embodiment is such that the piston has the ability to modulate the degree of compression of the spring 384 in relation to the magnitude of the Npt error. The larger the speed, the more the guide rails are swung to a "harder" braking setting position. The position adjustment of the guide rails is thus maintained in a reversed braking state and is modulated within the zone d near the maximum braking position -950 shown in Fig. 18 in relation to the power error of the power turbine. As soon as the gear-changing gearbox has been completed, the control system is of course effective, through the previously discussed acceleration operation, in increasing the power turbine speed again.

Retardation Ett första tillstånd av retardation av gasturbinmotorn åstadkommes genom minskning av bränsleflödet enligt det retarde- tionsschema som står till buds genom retardationsfönstret 286 i inställningsventilen 62. Mera speciellt gäller att frigörandet av gasreglagearmen 184 bringar bränsleregulatorn 60 att mycket avsevärt begränsa bränsleflödet genom öppningen 178. Såsom en konsekvens härav åstadkommes det minimala bränsleflödet till gas- turbinmotorn genom retardationsbränsleledningen 142 och det till- hörande retardationsfönstret 286 i inställníngsventilen. Såsom tidigare påpekats är retardationsfönstret 286 speciellt utformat för gasturbinmotorn för att kontinuerligt reducera bränsleflödet enligt ett schema som upprätthåller förbränning i brännkammaren 98, d'vs väsentligen längs gasturbinmotorns driftlinje för att upprätthålla förbränning, men under den linje som motsvarar vad som "erfordras för körning". Även.utan svängning av gasreglage- armen 184 kan elektromagneten 239, såsom tidigare påpekats, ak- tiveras vid särskilda tillfällen för att alstra en falsk gas- reglagenivåsignal till bränslehävarmen 226 för att åstadkomma retardation genom sträng begränsning av bränsleflödet.Retardation A first state of deceleration of the gas turbine engine is achieved by reducing the fuel flow according to the deceleration scheme available through the deceleration window 286 in the setting valve 62. More specifically, the release of the throttle control arm 184 causes the fuel regulator 60 to significantly restrict the fuel. a consequence of this, the minimum fuel flow to the gas turbine engine is achieved through the deceleration fuel line 142 and the associated deceleration window 286 in the setting valve. As previously noted, the deceleration window 286 is specifically designed for the gas turbine engine to continuously reduce fuel flow according to a scheme that maintains combustion in the combustion chamber 98, i.e. substantially along the operating line of the gas turbine engine to maintain combustion, but below the line corresponding to " . Even without pivoting the throttle control arm 184, the electromagnet 239 can, as previously pointed out, be activated on special occasions to generate a spurious throttle control level signal to the fuel lever 226 to effect deceleration by strictly limiting fuel flow.

Denna retardation genom begränsning av bränsleflödet åstadkommes genom reducering av gasreglagenivån till ett läge vid eller omedelbart ovanför ett förvalt läge ax för gasreglage- inställningen. Detta gasreglageinställningsläga ligger normalt just något litet över det minimala gasreglageläget, och motsva- rar pâ det hela taget läget för gasreglagearmen under det rull- ningstillstånd där motorn i viss mån drives av fordonets tröghet, X' 450 784 fil/l" såsom när ioxdonet rulla: utiöx en backe. Eftersom denna retarde- tion genon strypning av bränsleflödet verkar enbart genom regula- torn 60 är ott uppenbart att ledskeneregleringon är opåverkad därav och foxtsätter att vara verksam i de tillstånd som diskute- rats tidigare. Detta är speciellt sant eftersom gasreglaget har ställts ned till, men inte ställts ned under det förvalda gas- reglageläget ax för vilket den hydromekaniska delen av ledskene- ställorganet 66 är känsligt.This deceleration by limiting the fuel flow is accomplished by reducing the throttle level to a position at or immediately above a preselected position axis for the throttle setting. This throttle setting position is normally just slightly above the minimum throttle position, and generally corresponds to the position of the throttle lever during the rolling condition where the engine is driven to some extent by the inertia of the vehicle, X '450 784 fil / l "as when the iodine rolls Since this deceleration through throttling of the fuel flow acts only through the regulator 60, it is ott obvious that the guide rail control is unaffected by it and foxts to be active in the conditions discussed earlier. This is especially true since the throttle control has set down to, but not set down below the preselected throttle position ax to which the hydromechanical portion of the hinge adjusting member 66 is sensitive.

Vid fortsatt svängning av gasreglagearmen 184 ned under läget aï och mot dess minimiläge uppkommer ett andra tillstånd av retardation eller bromsning av fordonet. I detta tillstånd åstadkommer rörelsen av gasreglagearmen ned under läget ax att den hydromekaniska delen av ledskeneställorganet 66 alstrar en avsevärt större felsignal med avseende på eífektturbinvarvtalet för att svänga ledskenorna 120 till deras i fig 16 visade omkas- tade läge eller "bromsläge". Mera speciellt gäller, såsom disku- terats ovan med hänsyn till växlingen av fordonet, att denna sto- ra felsignal för effektturbinvarvtalet i jämförelse med gasreg- lagearmens läge åstadkommer betydande moturssvängning av häver- men 396 och en därav följande hoptryckning av fjädern 384. Häri- genom drives kolven 366 och ledskenorna i riktning mot dessas i fig 16 visade läge. Såsom ett resultat härav motverkar gasflödet från gasturbinmotorn rotationen av turbinhjulen 116, 118, och åstadkommer en avsevärd tendens till retardatíon av utgångsaxeln 82. Det har visat sig att för en gasturbinmotor i effektklassen 450-600 hk så åstadkommer denna reversering eller omkastninç av ledskenorna i kombination med minimalt bränsleflöde till bränn- kammaren, såsom detta flöde bestämmas av retardationsfönstret 286, en bromsande effekt av 200 hk eller mer på turbinens utgångsaxel 82. i Det skall observeras att under detta andra tillstånd av retardation, såväl som under den växlingsoperation som diskute- rats tidigare, och eftersom ledskenorna nu är inställda i sitt "reverserade" eller omkastade läge, så är den logik som åstadkom- mes av den elektroniska reglermodulen 68,när det gäller att reg- lera elektromagneten 426 att förhindra övertemperatur för T4 el- ler T6, nu verksam i motsatt riktning mot vad som kräves. Följ- aktligen innefattar den elektroniska reglerlogiken dessutom en omvandlare 544 som avkänner ändringen så snart ledskenorna passe- rar över centrumläget som i fig 18 anges av den förutbestämda 450 784 'vinkeln Eä, och därefter befinner sig i en inställning med nega- tiv ínställningsvinkel. Denna av omvandlaxen 544 alstrade sig- nal aktiverar en reverscxingsanordning, såsom en inverterarc 546, som kastar om signalen till elektromagntten 426. Mera speciellt gäller att ifall det under denna retardationsdrift med ledske- norna i det.i iig 16 visade läget med negativ inställningsvinkel, skulle uppkomma en alltför hög brännkammarutloppstemperatur T4 eller alltför hög turbinutloppstemperatur T6, så gäller att den av elementet 500 alstrade signalen, för att minska storleken på den aktuella signalen, omkastas av elementet 546. Uppkomsten av ett högt värde på T4 eller Te, när elementet 546 är aktiverat, alstrar följaktligen en elektrisk signal med ökande styrka till elektromagneten 426. Såsom svar driver elektromagneten 426 ven- tilen 432 i en riktning som ökar trycket i ledningen 394 och på ansatsen 393. Härigenom reduceras storleken på fjäderns 383 för- spänning och bringas ventilen 380 att röra sig nedåt. I ett föl- jande moment rör sig kolven 366 uppåt för att minska hoptryck- ningen av fjädern 382. Härav följer att ledsfenorna 120 justeras i omkastad riktning bort från det i fig 16 visade läget för maxi- mal bromsning, och tillbaka mot det i fig 14 visade neutrala lä- get. Denna rörelse minskar självfallet storleken på effekten som överföres från gasflödet i motverkan av rotationen av ledskenor- na 117 för att åstadkomma en därav följande minskning av bränsle- flödet, såsom diskuterats tidigare. Det reducerade bränsleflödet minskar sedan storleken på övertemperaturparametern T4 eller T6.When the throttle control lever 184 continues to pivot below the position a1 and towards its minimum position, a second state of deceleration or braking of the vehicle arises. In this condition, the movement of the throttle control arm down below the axial position causes the hydromechanical portion of the guide rail actuator 66 to generate a significantly larger error signal with respect to the power turbine speed to pivot the guide rails 120 to their reversed position or "brake position" shown in Fig. 16. More specifically, as discussed above with respect to the shift of the vehicle, this large error signal for the power turbine speed in comparison with the position of the throttle control arm causes significant counterclockwise oscillation of the lever 396 and a consequent compression of the spring 384. through the piston 366 and the guide rails are driven in the direction of their position shown in Fig. 16. As a result, the gas flow from the gas turbine engine counteracts the rotation of the turbine wheels 116, 118, and causes a considerable tendency to decelerate the output shaft 82. It has been found that for a gas turbine engine in the power class 450-600 hp, this reversal or reversal of the guide rails in combination with minimal fuel flow to the combustion chamber, as this flow is determined by the deceleration window 286, a braking effect of 200 hp or more on the turbine output shaft 82. i It should be noted that during this second state of deceleration, as well as during the shift operation discussed previously, and since the guide rails are now set in their "reversed" or reversed position, the logic provided by the electronic control module 68, in controlling the electromagnet 426, is to prevent overtemperature of T4 or T6, now operating in the opposite direction to what is required. Accordingly, the electronic control logic further includes a transducer 544 which senses the change as soon as the guide rails pass over the center position indicated in Fig. 18 by the predetermined 450 784 'angle Ea, and thereafter is in a setting with a negative setting angle. This signal generated by the conversion axis 544 activates a reversing device, such as an inverter 546, which reverses the signal to the electromagnet 426. More specifically, if during this deceleration operation with the guide rails in the position shown in Fig. 16 with a negative setting angle, should an excess combustion chamber outlet temperature T4 or excessively high turbine outlet temperature T6 arise, the signal generated by the element 500, in order to reduce the magnitude of the current signal, is reversed by the element 546. The formation of a high value of T4 or Te, when the element 546 is activated, consequently generates an electrical signal of increasing strength to the electromagnet 426. In response, the electromagnet 426 drives the valve 432 in a direction which increases the pressure in the line 394 and on the shoulder 393. This reduces the magnitude of the spring 383 bias and brings the valve 380 to move downward. In a subsequent moment, the piston 366 moves upwards to reduce the compression of the spring 382. It follows that the guide fins 120 are adjusted in the reverse direction away from the position for maximum braking shown in Fig. 16, and back towards that in Figs. 14 showed the neutral position. This movement, of course, reduces the magnitude of the power transmitted from the gas flow in counteracting the rotation of the guide rails 117 to effect a consequent reduction in the fuel flow, as previously discussed. The reduced fuel flow then reduces the size of the overtemperature parameter T4 or T6.

En sådan verkan för att reglera T4 eller T6 kommer i huvudsak endast att äga rum när bränsleflödet som tillföres brännkammaren är större än vad som tillâtes.av retardationsinställningen 286.Such an effect of regulating T4 or T6 will essentially only take place when the fuel flow supplied to the combustion chamber is greater than that permitted by the deceleration setting 286.

Det är således mera sannolikt att en sådan verkan äger rum under "odriven rullning" än under hård bromsning under det andra re- tardationstillstândet. Detta är naturligt med driften av motorn, men under hård retardation är bränsleflödet till brännkammaren minimalt och brännkammarutloppstemperaturen är relativt låg. Un- der normala tillstånd, och även med ledskenorna i ett läge med negativ inställningsvinkel, gäller emellertid att den elektro- niska reglermodulen alltjämt är verksam att återföra_ledskenorna i riktning mot deras neutrala läge för att söka minska eventuella övertemperaturtillstând.Thus, such an effect is more likely to occur during "unrolled rolling" than during hard braking during the second deceleration state. This is natural with the operation of the engine, but during hard deceleration the fuel flow to the combustion chamber is minimal and the combustion chamber outlet temperature is relatively low. Under normal conditions, and even with the guide rails in a position with a negative setting angle, it applies, however, that the electronic control module is still effective to return the guide rails in the direction of their neutral position in order to try to reduce any overtemperature conditions.

Effektåterkopplingsbromsnino Ett tredje retardationstillstånd för fordonet kan väljas 450 784 “° šå manuell väg av föraren. Så kommer också normalt att ske, när fordonet efter initiering av de iörsta två ovan beskrivna retar- dationstillstånden, alltjämt drives av sin egen tröçhet med en alltför hög hastighet, d'vs när eifektturbinaxelns 82 varvtal Npt alltjämt är alltför högt. Eíiektturbinaxelns varvtal Npt kan lig- ga i ett område med approximativt 90% av dess maximala varvtal, medan gasgeneratorvarvtalet Ngg har nedbringats till eller till ett värde nära dess låga tomgångsvarvtal uppgående till ungefär 50% av det maximala gasgeneratorvarvtalei.Power feedback brake no. A third deceleration state of the vehicle can be selected 450 784 “° ša manual route by the driver. This will also normally be the case when the vehicle, after initiating the first two deceleration states described above, is still driven by its own inertia at too high a speed, ie when the 82 np of the power turbine shaft is still too high. The turbine shaft speed Npt may be in a range of approximately 90% of its maximum speed, while the gas generator speed Ngg has been reduced to or to a value close to its low idle speed of about 50% of the maximum gas generator speed.

: 'Detta tredje retardationstillstånd, som benämnes effekt- återkopplingsbromsning, väljes på manuell väg genom tillslagning av effektâterkopplingsströmställaren 466. Såsom svar härpå alst- rar den elektroniska reglermodulen 68 signaler som i sista hand resulterar i mekanisk sammankoppling av gasgeneratoraxeln med effektturbinaxeln, så att gasgeneratoraxelns tröghetsmoment blir verksamt på fordonets drivöverföring för att åstadkomma ytterli- gare bromseffekt därpå. Mera speciellt gäller att vid tillslag- ning (slutning) av strömställaren 466 så alstrar OCH-grinden 506 en signal till OCH-grinden 504 eftersom gasreglagenivån ligger under en förvald punkt aä, varigenom funktionsgeneratorn 488 bringas alstra en signal till OCH-grinden 506 och eftersom gas- generatorn drives med ett varvtal överstigande 45% av dess no- minella värde som bestämmas av elementet 474. Elementet 472 ut- vecklar en signal genom ledningen 480 till OCH-grinden 504 ef- tersom effektturbinvarvtalet är större än gasgeneratorvarvtalet i detta drifttillstånd. Elementet 470 noterar också att de effek- tiva relativa varvtalen för gasgeneratoraxeln och effektturbin- axeln ligger utanför en förutbestämd gräns, såsom plus eller minus 5% noterat vid jämföraren 470. Elementet 470 alstrar följ- aktligen ej någon signal till OCH-grindarna 502, 504. Mera spe- ciellt gäller att elementet 470 ej nödvändigtvis jämför de aktu- ella relativa varvtalen för gasgeneratorns och effektturbinens axlar. Elementet är i stället så anordnat att det endast alstrar en signal till OCH-grindarna 502, 504 så snart de relativa varv- talen för axlarna 520, 522 i effektâterkopplingskopplingen 84 lig- ger inom de förvalda förutbestämda gränserna för varandra. Jämfö- raren 468 kommer alltså att kompensera, om så erfordras, skillna- w der i de aktuella varvtalen för gasgenerator- och effektturbin- axlarna, ävensom för skillnader mellan utväxlingsförhållandena för de två drivöverföringarna 78 resp 80 som är förbundna med de 47 450 784 två axlarna 502, 522 hos återkopplinçskopplingen 84.This third deceleration state, called power feedback braking, is manually selected by turning on the power feedback switch 466. In response, the electronic control module 68 generates signals that ultimately result in mechanical interconnection of the gas generator shaft with the power turbine shaft axis so that the gas turbine shaft becomes effective on the vehicle's drive transmission to provide additional braking effect thereon. More specifically, when the switch 466 is turned on (closed), the AND gate 506 generates a signal to the AND gate 504 because the throttle level is below a preselected point aa, thereby causing the function generator 488 to generate a signal to the AND gate 506 and since the gas generator is operated at a speed exceeding 45% of its nominal value determined by the element 474. The element 472 develops a signal through the line 480 to the AND gate 504 because the power turbine speed is greater than the gas generator speed in this operating state. Element 470 also notes that the effective relative speeds of the gas generator shaft and power turbine shaft are outside a predetermined limit, such as plus or minus 5% noted at comparator 470. Accordingly, element 470 does not generate a signal to AND gates 502, 504 More specifically, the element 470 does not necessarily compare the actual relative speeds of the shafts of the gas generator and the power turbine. The element is instead arranged so that it only generates a signal to the AND gates 502, 504 as soon as the relative speeds of the shafts 520, 522 in the power feedback circuit 84 are within the preselected predetermined limits for each other. The comparator 468 will thus compensate, if necessary, for differences in the current speeds of the gas generator and power turbine shafts, as well as for differences between the gear ratios of the two drive transmissions 78 and 80, respectively, connected to the 47 450 784 two the shafts 502, 522 of the feedback lens coupling 84.

På grund av skillnaden mellan nyt och Nr överföras ingen .s 9 signal från elementet 470 till vare sig OCH-grinden 502 eller 504. s v S' om angivits schematiskt med cirkeln som är iörbunden med in- ngsvärdet från elementet 470 till OCH-grinden S04, inverteras detta ingångsvärde och OCH-grinden är nu verksam att alstra en utgångssignal eftersom ingen signal kommer från elementet 470, och eftersom signaler mottages från OCH-grinden 507 och elemen- d S G tet 472. Utgångssignalen från OCH-grinden 504 fyller två funktio- ner. För det första alstras en signal för 50% N g-storleken i iukntionsgeneratorn 566 och adderas till den konstanta 50%-iga förspänningssignalen hos summeraren 570. Den resulterande signalen motsvarar ett varvtalskommando för 100% N99. För det andra pas- serar utstorheten från OCH-grinden 504 genom ELLER-grinden 562 för att alstra en signal till elektromagneten 257. Denna signal har tillräcklig storlek för att omställa elektromagneten 257 till dess i fig 6D visade läge som frilägger öppningen 178 för ett av- sevärt bränsleflöde till brännkammaren. Det inses att full akti- vering av elektromagneten 257 till dess i fig 6D visade läge in- nebär väsentligen en falsk gasreglagearm-signal till bränslehäv- armen 226, varigenom hävarmen 226 bringas att svänga till ett läge som normalt åstadkommas genom nedtryckning av gasreglagear- men 184 till dess läge för maximalt bränsleflöde. För det andra är signalen från summeraren 570 också en instorhet till elementet 497, så att en artificiell fullgassignal alstras vilken tager överhand över aktiveringssignalen som bibehåller ledskenorna i deras i fig 16 visade bromsläge under det tidigare diskuterade andra retardationstillståndet. Aktiveringen eller strömmatningen av ledskeneelektromagneten 426 medför ökning av trycket i led- ningen 394, varigenom fjädrarna 382-385 tillåtas omställa kolven 366 och de därmed förbundna ledskenorna i riktning mot deras i fig 14 visade "neutrala" inställningsläge.Due to the difference between new and Nr, no .s 9 signal is transmitted from element 470 to either AND gate 502 or 504. en S 'if indicated schematically with the circle connected to the input value from element 470 to AND gate S04 , this input value is inverted and the AND gate is now operative to generate an output signal since no signal comes from the element 470, and since signals are received from the AND gate 507 and the element SG 472. The output signal from the AND gate 504 fulfills two functions. down. First, a 50% Ng magnitude signal is generated in the auction generator 566 and added to the constant 50% bias signal of the summer 570. The resulting signal corresponds to a 100% N99 speed command. Second, the magnitude from the AND gate 504 passes through the OR gate 562 to generate a signal to the electromagnet 257. This signal is of sufficient size to convert the electromagnet 257 to its position shown in Fig. 6D which exposes the opening 178 of one of the - noticeable fuel flow to the combustion chamber. It will be appreciated that full activation of the electromagnet 257 to its position shown in Fig. 6D essentially involves a false throttle arm signal to the fuel lever 226, thereby causing the lever 226 to pivot to a position normally provided by depressing the throttle lever 184 to its maximum fuel flow mode. Second, the signal from the summer 570 is also a magnitude to the element 497, so that an artificial full throttle signal is generated which takes over the activation signal which maintains the guide rails in their braking position shown in Fig. 16 during the previously discussed second deceleration state. The activation or current supply of the guide rail electromagnet 426 causes an increase in the pressure in the line 394, whereby the springs 382-385 are allowed to adjust the piston 366 and the associated guide rails in the direction of their "neutral" setting position shown in Fig. 14.

Nan inser följaktligen att signalen från OCH-grinden 504 alstrar en accelerationssignal till motorn, vilken signal ställer in ledskenorna 120, 122 i deras neutrala läge, så att maximalt tryckförhållande utvecklas över gasgeneratorturbinen 102, ocn samtidigt bränsleflödet till brännkammaren 98 har ökats avsevärt. Såsom svar härpå börjar gasgeneratorsektionen att snabbt öka varvtalet mot ett värde sådant att varvtalet för axeln 522 hos återkopplingskopplingen närmar sig varvtalet för dess 450 784 “S ändra axel 520.Accordingly, Nan realizes that the signal from AND gate 504 generates an acceleration signal to the engine, which signal sets the guide rails 120, 122 in their neutral position so that maximum pressure ratio develops across the gas generator turbine 102, and at the same time the fuel flow to the combustion chamber 98 has increased significantly. In response, the gas generator section begins to rapidly increase the speed to a value such that the speed of the shaft 522 of the feedback coupling approaches the speed of its 450 784 "S changing shaft 520.

Så snart som eífekttuxLinaxelns och gasgeneratoraxelns varvtal anpassats på länmligt sätt efter varandra så att de två axlarna 520, S22 i återkopplingskopplingen har varvtal inom de förvalda gränserna som bestämmes av elementet 470 i den elektro- niska reglermodulen, så utvecklar den elektroniska reglermodulen en positiv signal till båda OCH-grindarna 502, 504. Denna posi- tiva signal stoppar omedelbart utgångssignalen irån OCH-grinden 504 för att desaktivera den proportionella elektromagneten 257 i bränsleregulatorn och återigen reducera bränsleflödet tillbaka till ett minimivärde, och stoppar samtidigt den överhanden tagan- de signalen till elementet SO0 så att ledskenorna 120, 122 åter- igen omställes tillbaka till sina i fig 16 visade bromslägen i överensstämmelse med den manövrering som ovan diskuterats med av- seende på det andra retardationstillståndet.As soon as the speeds of the power axis line and the gas generator shaft are suitably adjusted one after the other so that the two shafts 520, S22 in the feedback circuit have speeds within the preselected limits determined by the element 470 in the electronic control module, the electronic control module develops a positive signal to both AND gates 502, 504. This positive signal immediately stops the output signal from the AND gate 504 to deactivate the proportional electromagnet 257 in the fuel regulator and again reduce the fuel flow back to a minimum value, while stopping the overriding signal to the element SO0 so that the guide rails 120, 122 are again adjusted back to their braking positions shown in Fig. 16 in accordance with the maneuver discussed above with respect to the second deceleration state.

Logikelementet OCH-grinden 502 utvecklar nu en positiv utsignal för drivning till drivaren S16 och för att aktivera kopplingsställorganets elektromagnetventil 518. Såsom svar härpå blir kopplingen 84 tillslagen för att mekaniskt låsa samman axlar- na 520 och 522 ävensom gasgenerator- och effektturbinaxlarna 76, 82. Införandet av logikelementet 470 i den elektroniska regler- modulen säkerställer utöver de andra tidigare beskrivna funktio- nerna också att eftersom de två axlarna 520, 522 roterar med nära synkrona varvtal så uppkommer en relativt liten bristande vrid- momentöverensstämmelse över kopplingens plattor eller skivor 524, 526. Följaktligen kan kopplingens 84 storlek vara relativt liten.The logic element AND gate 502 now develops a positive output signal for driving to the driver S16 and for activating the clutch actuator solenoid valve 518. In response, the clutch 84 is turned on to mechanically lock the shafts 520 and 522 together with the gas generator and power turbine shafts 76, 82. The introduction of the logic element 470 in the electronic control module also ensures, in addition to the other previously described functions, that since the two shafts 520, 522 rotate at almost synchronous speeds, a relatively small lack of torque correspondence occurs across the coupling plates or discs 524, 526. Consequently, the size of the coupling 84 may be relatively small.

Det inses således att den elektroniska reglermodulen 68 arbetar automatiskt först för att öka gasgeneratorvarvtalet till att vä- sentligen överensstämma med eífektturbinvarvtalet, och sedan för att automatiskt återföra ledskenorna till deras i fig 16 visade bromsläge samtidigt som kopplingen 84 tillslås.It will thus be appreciated that the electronic control module 68 operates automatically first to increase the gas generator speed to substantially conform to the power turbine speed, and then to automatically return the guide rails to their braking position shown in Fig. 16 while the clutch 84 is turned on.

Den inbördes förbindelsen mellan gasturbinmotor-driv- överföringen och gasgeneratoraxeln 76 åstadkommer att gasgenera- torns 76 rotationströghetsmoment bidrager till att retardera for- donet. Det har visat sig att íör en motor av den beskrivna typen som tillhör effektklassen 450-600 hk, så bidrager detta effekt- återkopplings-bromstíllstånd med ungefär 200-250 bromsande häst- krafter till den bromseffekt på 200 hk som alstras genom inställ- ningen av ledskenorna 120, 122 i deras i fig 16 visade läge. Ef- tersom bränsleregulatorn återigen i hög grad stryper bränsleílö- 49 450 784 üet genom öppningen 178, regleras bxänsleflödet av retardations- fönstret 286 som tillåter gasgeneratorsektionen att retardera un- der bibehållande av iörbränningsprocessen i brännkammaren SE.The interconnection between the gas turbine engine drive transmission and the gas generator shaft 76 causes the torque inertia of the gas generator 76 to contribute to decelerating the vehicle. It has been found that in the case of an engine of the type described which belongs to the power class 450-600 hp, this power feedback braking condition with approximately 200-250 braking horsepower contributes to the braking power of 200 hp generated by the setting of the guide rails 120, 122 in their position shown in Fig. 16. Since the fuel regulator again greatly restricts the fuel flow through the opening 178, the fuel flow is regulated by the deceleration window 286 which allows the gas generator section to decelerate while maintaining the combustion process in the combustion chamber SE.

Minskning av bränsleflödet åstadkommer således retardationseíiek- ten hos gasgeneratorns rotationströghetsmoment vid fordonets drivöverföring.Reduction of the fuel flow thus produces the deceleration effect of the rotational inertia moment of the gas generator during the drive transmission of the vehicle.

Av det ovanstående torde klart ha framgått att förelig- gande uppfinning åstadkommer avsevärd bromsning för retardations- ändamål samtidigt som den alltjämt använder de optimala drift- egenskaperna hos en gasturbinmotor av iriturbintyp, med gasgene- ratorsektionen mekaniskt förbunden med eiíektturbinsektionen en- bart i en speciell situation med en manuellt vald "sträng" tredje typ av retardationstillstånd. Under samtliga retardationstill- stånd och motorns hela drift upprätthålles en kontinuerlig för- bränningsprocess i brännkammaren. Avsevärd retardation erhålles således utan att förbränningsprocessen därför behöver släckas.From the above it should be clear that the present invention provides considerable braking for deceleration purposes while still using the optimum operating characteristics of a gas turbine engine gas turbine engine, with the gas generator section mechanically connected to the electric turbine section only in a special situation. with a manually selected "string" third type of deceleration state. During all deceleration conditions and the entire operation of the engine, a continuous combustion process is maintained in the combustion chamber. Significant deceleration is thus obtained without the combustion process therefore having to be extinguished.

Denna effektåterkopplings-bromsdrift kan desaktiveras eller avbrytas på många sätt: manuellt genom öppnande av ström- stauaren 466 för att stoppa utsignalen från OCH-grinden soe; i åstadkommande av en INTE-signal för att slå ifrån drivaren 516 och elektromagneten 518 för urkoppling av kopplingen 84. Ifall den manuella strömställaren ej öppnas och motorn fortsätter att retardera så gäller vidare att elementet 474 också är verksamt att desaktivera effektåterkopplingsdriften så snart som gasgene- ratorvarvtalet Ngg reducerats till ett värde under 4 % av dess maximala varvtal. Nedtryckning av gasreglaget till ett inställ- ningsvärde överstigande a* desaktiverar också effektåterkopplings- driften genom att stoppa en utsignal från OCH-grinden 506.This power feedback brake operation can be deactivated or interrupted in many ways: manually by opening the power stowage 466 to stop the output signal from the AND gate soe; in providing a NO signal to turn off the driver 516 and the electromagnet 518 to disengage the clutch 84. If the manual switch is not opened and the engine continues to decelerate, the element 474 is also operative to deactivate the power feedback operation as soon as the gas generator Ngg has been reduced to a value below 4% of its maximum speed. Depressing the throttle to a setting value in excess of a * also deactivates the power feedback operation by stopping an output signal from the AND gate 506.

Från det föregående torde det nu vara uppenbart att fö- religgande uppfinning åstadkommer en förbättrad driftcykel för en gasturbinmotor speciellt avsedd för drift av ett markgående fordon på säkert, välkänt sätt under samtidigt bibehållande av de inneboende fördelarna med en gasturbinmotor. Mera speciellt gäl- ler att genom användning av en motor av friturbíntyp åstadkommas större användbarhet och möjlighet att variera motorns drift. Sam- tidigt kan motorn drivas inom hela sin driftcykel under bibehål- lande av en kontinuerlig förbränningsprocess inuti brännkammaren 98. Härigenom undvikes olika driftproblem och problem med drift- livslängden som hänger samman med ett upprepat startande och stop- pande av förbränningsprocessen. Den nya cykeln avser ett användan- 450 784 50 He av en brännkammare 98 som har stxypta munstycken 104 iör att åstadkomma ett variabelt tryck inuti Lrënnkammaren när varvtalet för gaagencratorsektioncn varieras. uasgeneratorsektionens varv- tal justeras normalt till ett íörvalt värde i förhållande till läget av gasreglagearmen 184, medan ledskenorna 120, 122 drives att justera turbinilopppstemperaturen 14 till ett förvalt, vä- sentligen konstant värde för att upprätthålla hög motordrift- verkningsgrad. Vidare gäller att ledskeneregleringen är verksam att indirekt ändra bränsleílödet genom bränsleregulatorn 60 ge- nom ändring av varvtalet för gasgeneratorsektionen så att de olika ställorganen drives på ett integrerat sätt utan att motver- ka varandra. Samtidigt åstadkommas en justering av eífektturbin- axelns varvtal Npt medelst ledskeneregleringen 66.From the foregoing, it should now be apparent that the present invention provides an improved operating cycle for a gas turbine engine specifically designed to operate a ground-going vehicle in a safe, well-known manner while maintaining the inherent advantages of a gas turbine engine. More specifically, the use of a motor of the frit turbine type provides greater usability and the possibility of varying the operation of the motor. At the same time, the engine can be operated throughout its operating cycle while maintaining a continuous combustion process inside the combustion chamber 98. This avoids various operating problems and problems with the operating life associated with a repeated start and stop of the combustion process. The new cycle relates to the use of a combustion chamber 98 having clamped nozzles 104 to provide a variable pressure within the combustion chamber when the speed of the gas generator section is varied. The speed of the uas generator section is normally adjusted to a preselected value relative to the position of the throttle control arm 184, while the guide rails 120, 122 are driven to adjust the turbine inlet temperature 14 to a preselected, substantially constant value to maintain high engine efficiency. Furthermore, the guide rail control is effective in indirectly changing the fuel flow through the fuel regulator 60 by changing the speed of the gas generator section so that the various actuators are driven in an integrated manner without counteracting each other. At the same time, an adjustment of the speed Npt of the power turbine shaft is effected by means of the guide rail control 66.

Det inses vidare att föreliggande uppfinning åstadkom- mer en gasturbinmotor som är speciellt lämpad för drivning av ett markgående fordon genom att snabbt reagerande acceleration liknande den som erhålles med en vanlig förbränningsmotor åstad- kommes såväl genom den automatiska högtomgångsdriften som genom sättet för acceleration av gasturbinmotorn. Detta åstadkommes genom först ändring av drivkraftfördelningen för att utveckla maximal effekt till gasgeneratorsektionen. Inställnings-reglerventilen 62 är då verksam på ett regenerativt sätt med att öka bränsleflödet till brännkammaren på sådant sätt att gasgeneratorvarvtalet ökas under bibehållande av väsentligen konstant maximal turbininlopps- temperatur T4 och därigenom åstadkomma maximal acceleration utan överhettning av motorn. Inställningsventilen begränsar dessutom T6 under den inledande delen av accelerationen när det råder till- stånd med "stoppad" turbin. Accelerationen avslutas sedan så snart avsevärd acceleration av gasgeneratorsektionen har uppnåtts, genom en ändring tillbaka av effektfördelningen för att utveckla större effekt över effektturbinhjulen 116, 118.It is further understood that the present invention provides a gas turbine engine which is particularly suitable for propelling a ground vehicle by rapidly responding acceleration similar to that obtained with a conventional internal combustion engine both by the automatic high speed operation and by the method of accelerating the gas turbine engine. This is achieved by first changing the propulsion distribution to develop maximum power to the gas generator section. The setting control valve 62 then operates in a regenerative manner to increase the fuel flow to the combustion chamber in such a way that the gas generator speed is increased while maintaining a substantially constant maximum turbine inlet temperature T4 and thereby achieving maximum acceleration without overheating of the engine. The setting valve also limits the T6 during the initial part of the acceleration when there is a "stopped" turbine condition. The acceleration is then terminated as soon as significant acceleration of the gas generator section has been achieved, by a change back of the power distribution to develop greater power over the power turbine wheels 116, 118.

Det bör vidare noteras att föreliggande uppfinning åstad- kommer ett förbättrat sätt och en anordning för retardation av fordonet i en trestegs typ av drift genom först minskning av bränsleflödet, sedan inställning av ledskenorna i bromstillstån- det och därpå genom manuellt val av effektåterkopplíngsdriften.It should be further noted that the present invention provides an improved method and apparatus for decelerating the vehicle in a three stage type of operation by first reducing the fuel flow, then adjusting the guide rails in the braking state and then by manually selecting the power feedback mode.

De primära funktionselementen hos bränsleregulatorn 60, inställningsventilen 62 och ledskeneregleringen 60 är hydromeka- niska till sin natur. Detta åstadkommer, tillsammans med manövre- ringen av elektromagneten 426 i ledskeneregleringen, som normalt ” __ 450 784 år aktiverad, en motor och ett rcglersystem som är särskilt läm- pet för att åstadkomma säker motordriit i händelse av olika fel- tillstånd. 1 händelse av fullständigt elkraítbortiall till den elektroniska reglermodulen 68 gäller speciellt att den mekaniska delen av bränsleregulatorn 60 iortsätter att justera bränzleflö- det i relation till det bränsleílöde som valts medelst garrcglage- armen 164. Inställningsventilen 62 påverkas på intet sätt av ett sådant elfel, och har förmåga att reglera accelerationen och/el- ler retardationen för att både förhindra överhettning av motorn under acceleration och bibehålla förbränningen under acceleratio- nen. Den hydromekaniska delen av ledskeneregleringen kommer att förbli verksam i händelse av ett elfel, och har förmåga att jus- tera ledskenorna på lämpligt sätt för att upprätthålla funktio- nell motordrift. Vid uppkomst av eliel blir ledskeneregleringens elektromagnet 426 desaktiverad, vilket medför förlust av trycket på ytan 393 av reglerkolven 392. Den medelst hävarmen 396 åstad- komna varvtalsregleringen bibehålles dock och ledskenorna kan lägesinställas på lämpligt sätt för att upprätthålla funktionell motordrift under detta fel i det elektriska systemet. Härav föl- jer att fastän vissa önskvärda särdrag hos motorregleringen kom- mer att bortfalla i händelse av elfel kan motorn ändock alltjämt fungera riktigt med lämplig acceleration och retardation, så att fordonet alltjämt kan drivas på ett säkert sätt fastän med en viss möjlig förlust av verkningsgrad och med förlorad förmåga att åstadkomma effektåterkopplingsbromsning. från det föregående torde det vara uppenbart att förelig- gande uppfinning åstadkommer ett förbättrat sätt att automatiskt inställa och återställa tomgången för gasgeneratorsektionen så att motorn svarar snabbt när det gäller att utveckla ökad utef- fekt, såsom när man önskar accelerera fordonet. Föreliggande upp- finning åstadkommer vídare ett förbättrat sätt att reglera bräns- leflödet hydromekaniskt i relation till gåsgeneratorvarvtalet, ävensom att taga överhanden över normal varvtalsreglering för bränsleregulatorn, för att öka eller minska bränsleflödet i be- roende av uppkomsten av olika tillstånd som medför aktivering av endera av elektromagneterna 239, 257. Föreliggande uppfinning åstadkommer vidare ett förbättrat sätt för reglering av bränsle- flöde till brännkammaren under acceleration, så att konstant tur- bininloppstemperatur T4 hela tiden upprätthålles, medan bränsle- flödet också regleras under retardationen för undvikande av ut- 450 784 ”Ä 'clåckning av förbränninç;p1ece::\L inuii n1ännkammmren. Uppfin- ningen avser vidare ett íö::1tt1ai sätt att reglera ledskenein- ställningen 5 en sådan motox, Låom gxnom hydaomekanisk drivning íöx reglering av varvtalet hos en rotor, :åsom turbinhjulen 11ß, 118, och genom elektrisk manövrerinç som Lager överhanden bero- ende på storleken av aktiveringen av den proportionella elektro- magneten 426.The primary functional elements of the fuel regulator 60, the setting valve 62 and the guide rail control 60 are hydromechanical in nature. This, together with the actuation of the electromagnet 426 in the guide rail control, which is normally “__ 450 784 years activated, provides a motor and a control system which is particularly suitable for achieving safe motor operation in the event of various fault conditions. In the event of a complete power outage to the electronic control module 68, it is particularly true that the mechanical part of the fuel regulator 60 resets to adjust the fuel flow in relation to the fuel flow selected by the throttle arm 164. The setting valve 62 is in no way affected by such an electrical fault. has the ability to control the acceleration and / or deceleration to both prevent overheating of the engine during acceleration and maintain combustion during acceleration. The hydromechanical part of the guide rail control will remain effective in the event of an electrical fault, and has the ability to adjust the guide rails in a suitable manner to maintain functional motor operation. When electric is generated, the electromagnet 426 of the guide rail control is deactivated, which results in a loss of pressure on the surface 393 of the control piston 392. However, the speed control achieved by the lever 396 is maintained and the guide rails can be positioned appropriately to maintain functional motor operation during this failure. the system. It follows that although some desirable features of the engine control will be lost in the event of a power failure, the engine can still function properly with appropriate acceleration and deceleration, so that the vehicle can still be driven safely even with some possible loss of efficiency. and with lost ability to effect power feedback braking. From the foregoing, it will be apparent that the present invention provides an improved method of automatically adjusting and resetting the idle section of the gas generator section so that the engine responds quickly to developing increased output power, such as when it is desired to accelerate the vehicle. The present invention further provides an improved way to regulate the fuel flow hydromechanically in relation to the goose generator speed, as well as to take precedence over normal speed control for the fuel regulator, in order to increase or decrease the fuel flow due to the occurrence of various conditions causing of the electromagnets 239, 257. The present invention further provides an improved method of controlling fuel flow to the combustion chamber during acceleration, so that constant turbine inlet temperature T4 is maintained at all times, while the fuel flow is also regulated during deceleration to avoid discharge. 'Ä' clåckning av förbränninç; p1ece :: \ L inuii n1ännkammmren. The invention further relates to a method of regulating the guide rail setting 5 such a motox, by means of hydaomechanical drive, by regulating the speed of a rotor, such as the turbine wheels 11ß, 118, and by electrical actuation which is generally dependent on on the magnitude of the activation of the proportional electromagnet 426.

I det föregående har en föredragen utíöríngsíorm av upp- finningen beskrivits tillräckligt i detalj för att man med kän- nedom om tekniken inom området skall kunna utöva uppfinningen.In the foregoing, a preferred embodiment of the invention has been described in sufficient detail for those skilled in the art to practice the invention.

Ovanstående detaljerade beskrivning skall emellertid endast upp- fattas sàsom varande exemplifierande till sin natnr, och avser ej'att begränsa uppfinningens skyddsomfång eller dess idé som i stället framgår av nedanstående patentkrav.However, the above detailed description is to be construed as merely exemplary of its reference, and is not intended to limit the scope of the invention or its idea as set forth in the appended claims.

Claims (25)

450 784 Éâšâflššââl450 784 Éâšâ fl ššââl 1. l. Gasturbinmotor. k ä n n e t e c k n a d av organ (48, 68) anordnade att. åtminstone när motorn inte är belastad. alstra en signal (268) förutseende påläggandet av en belastning på motorn (30). och organ (60) anordnade att bibehålla varvtalet hos en roterande del (88) av motorn (30) vid ett första förut» bestämt värde när motorn inte är belastad ocn förutseende- -signalen är obefintlig. och vid ett andra. högre. förut- bestämt värde när förutseende-signalen förefinnes.1. l. Gas turbine engine. k ä n n e t e c k n a d of bodies (48, 68) arranged that. at least when the engine is not loaded. generating a signal (268) anticipating the application of a load to the motor (30). and means (60) arranged to maintain the speed of a rotating part (88) of the motor (30) at a first predetermined value when the motor is not loaded and the foresight signal is non-existent. and at a second. higher. predetermined value when the foresight signal is present. 2. Motor enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av en gas- generatorsektion (52) och en effektturbinsektion (54). varvid den roterande delen är en rotor (88) i gasgeneratorsektionen (52).An engine according to claim 1, characterized by a gas generator section (52) and a power turbine section (54). the rotating member being a rotor (88) in the gas generator section (52). 3. Motor enligt krav l eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att i motorn ingår en utgângsaxel (82) förbunden med ingångs- axeln (32) till en koppling (34). samt organ (48) anordnade att avkänna varvtalet för kopplingens (34) utgângsaxel (36) och alstra förutseende-signalen (268) när det avkända varv- talet är lägre än ett förutbestämt värde.Motor according to Claim 1 or 2, characterized in that the motor comprises an output shaft (82) connected to the input shaft (32) of a coupling (34). and means (48) arranged to sense the speed of the output shaft (36) of the clutch (34) and generate the foresight signal (268) when the sensed speed is lower than a predetermined value. 4. Motor enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av en gaspå- draqsdel (184) anordnad att reglera motorns (30) uteffekt. varvid de förutseende-signalen alstrande organen (68) är an- ordnade att alstra förutseende-signalen (268) endast när gas- pådragsdelen (184) befinner sig inom ett begränsat område av lägen. inluderande det läge som motsvarar att ingen uteffekt erhålles från motorn.Engine according to claim 3, characterized by a throttle part (184) arranged to regulate the output power of the engine (30). wherein the foresight signal generating means (68) are arranged to generate the foresight signal (268) only when the throttle member (184) is within a limited range of positions. including the position corresponding to no output power obtained from the motor. 5. Motor enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k - n a d av organ (60) för reglering av bränsletillförseln till en förbränninqskammare (98) i MOIOIH (30). för att reflïelö den roterande delens (88) varvtal.Engine according to one of the preceding claims. Knowledge of means (60) for regulating the supply of fuel to a combustion chamber (98) in MOIOIH (30). to re fl ïelö the rotating part (88) speed. 6. Motor enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att 450 784 organen (60) för reglering av hränsletillförseln omfattar en doseringsventil (252) anordnad att reglera bränsletíllförseln. organ (210) anordnade att utöva en första kraft verkande på doseringsventilen (252) för att sträva att reducera bränsle- tillförseln, vilken kraft är beroende av den roterande delens (88) förnandenvarande varvtal. och organ (224) anordnade att utöva en andra kraft som verkar på doseringsventilen (252) i motsatt riktning mot den första kraften.Engine according to claim 5, characterized in that the 450 784 means (60) for regulating the fuel supply comprise a metering valve (252) arranged to regulate the fuel supply. means (210) arranged to exert a first force acting on the metering valve (252) in an effort to reduce the fuel supply, which force is dependent on the accelerating speed of the rotating part (88). and means (224) arranged to exert a second force acting on the metering valve (252) in the opposite direction to the first force. 7. Motor enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att i motorn också ingår en gaspådragsdel (184) anordnad att reglera uteffekten från motorn (30). varvid de organ som utövar den andra kraften omfattar en fjäder (224). som är inrättad att utsättas för ökande påkänning, och därför utövar en större andra kraft. när gaspâdragsdelen (184) förflyttas för ökning av motorns uteffekt.7. An engine according to claim 6, characterized in that the engine also includes a throttle member (184) arranged to regulate the output power from the engine (30). the means exerting the second force comprising a spring (224). which is set up to be subjected to increasing stress, and therefore exerts a greater second force. when the throttle part (184) is moved to increase the output power of the engine. 8. Motor enligt krav 6 eller 7. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den första kraften omfattar en mekanisk varvtalsqivare (210) av centrifugalviktstyp.Engine according to claim 6 or 7, characterized in that the means exerting the first force comprise a mechanical speed transmitter (210) of the centrifugal weight type. 9. Motor enligt något av kraven 6-8. k ä n n e t e c k n a d av organ (168) anordnade att reglera bränsleflödet till dose- ríngsventilen (252) i beroende av bränsletrycket vid punkter uppströms och nedströms ventilen (252). för att bibehålla ett väsentligen konstant tryck mellan dessa punkter.Engine according to one of Claims 6 to 8. sensing means (168) arranged to regulate the flow of fuel to the metering valve (252) depending on the fuel pressure at points upstream and downstream of the valve (252). to maintain a substantially constant pressure between these points. 10. l0. Motor enligt något av kraven 6-9. k ä n n e t e c k - n a d av att de bränsletillförseln reglerande organen (60) också omfattar organ inrättade att utöva en tredje kraft verk- sam pä doseringsventilen (252) i motsatt riktning mot den första kraften.10. l0. Engine according to one of Claims 6 to 9. characterized in that the fuel supply regulating means (60) also comprise means arranged to exert a third force acting on the metering valve (252) in the opposite direction to the first force. 11. ll. Motor enligt krav 10. K 5 D H 8 I 2 C K H 8 Ö av att motorn är så inrättad att ändringen från det första förut- bestämda varvtalet till det andra förutbestämda varvtalet åstadkommes genom den tredje kraftens Påverkan- 450 784 5511. ll. Engine according to claim 10. K 5 D H 8 I 2 C K H 8 Ö in that the engine is so arranged that the change from the first predetermined speed to the second predetermined speed is effected by the influence of the third force. 450 784 55 12. Motor enligt krav 10 eller 11. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den tredje kraften omfattar en elektromekanisk omvandlare (257). varjämte i motorn ingår ett elektriskt reglersystem (268) inkopplat att driva omvandlaren (257) att utöva den tredje kraften under nämnda vissa andra tillstånd av motorns drift.A motor according to claim 10 or 11, characterized in that the means exerting the third force comprise an electromechanical transducer (257). furthermore, the motor includes an electric control system (268) connected to drive the transducer (257) to exert the third force during said certain other states of operation of the motor. 13. Motor enligt krav 12. k ä n n e t e e k n a d av att den elektromekaníska omvandlaren (257) har en rörlig utgângsdel medelst vilken den tredje kraften utövas. och också inbegriper en förspänd del (260) som begränsar rörelsen av utgångsdelen som svar på drivning av omvandlaren (257) vid förekomsten av nämnda vissa andra tillstånd av motorns drift. för att be- gränsa den tredje kraften.Motor according to claim 12, characterized in that the electromechanical transducer (257) has a movable output part by means of which the third force is exerted. and also includes a biased portion (260) that restricts the movement of the output portion in response to drive of the transducer (257) in the presence of said certain other states of engine operation. to limit the third force. 14. Motor enligt krav 13. k ä n n e t e c k n a d av att det elektriska reglersystemet (68) är inrättat att. vid före- komsten av ytterligare tillstånd av motorns drift. tillföra den elektromekaniska omvandlaren (257) en drivsignal som är tillräckligt kraftig för att övervinna förspänningen på den förspända delen (260). för att öka den tredje kraften utöver dess värde under nämnda vissa andra tillstånd av motorns drift. och därigenom öka varvtalet för den roterande delen till ett värde större än dess andra förutbestämda värde.Motor according to Claim 13, characterized in that the electrical control system (68) is designed to. in the presence of additional conditions of engine operation. supply to the electromechanical transducer (257) a drive signal strong enough to overcome the bias voltage on the biased portion (260). to increase the third force beyond its value during said certain other states of operation of the engine. thereby increasing the speed of the rotating part to a value greater than its other predetermined value. 15. Motor enligt något av kraven 10-14. k ä n n e t e c k - n a d av att den elektromekaniska omvandlaren är en elektro- magnet (257).Engine according to one of Claims 10 to 14. know that the electromechanical transducer is an electromagnet (257). 16. Motor enligt något av kraven 10-15. k ä n n e t e c k - n a d av att doseringsventilen omfattar ett doseringselement (252) som är uppburet på en ledat svängbar bränslereglerhäv- stång (226). för rörelse i riktning mot och bort från en ventilöppning för att stänga och öppna densamma.Engine according to one of Claims 10 to 15. characterized in that the metering valve comprises a metering element (252) which is supported on an articulated pivotable fuel control lever (226). for movement in the direction of and away from a valve opening to close and open it. 17. Motor enligt krav 16. k ä n n e t e c k n a d av att bränslereqlerhävstângen (226) har två armar (230. 234). att organen som utövar den första och den andra kraften är anord- 450 784 56 nade att verka på hävstångens ena arm (230). och organen som utövar den tredje kraften är anordnade att verka på den andra armen (234). som också uppbär doseringselementet (252).An engine according to claim 16, characterized in that the fuel regulating lever (226) has two arms (230, 234). that the means exerting the first and the second force are arranged to act on one arm of the lever (230). and the means exerting the third force are arranged to act on the second arm (234). which also carries the dosing element (252). 18. Motor enligt något av kraven 6-17. k ä n n e t e c k - n a d av organ (239) anordnade att under vissa tillstånd av motorns drift utöva en fjärde kraft som verkar på doserinqs- ventilen i motsatt riktning mot den andra kraften.Engine according to one of Claims 6 to 17. k ä n n e t e c k - n a d of means (239) arranged to exert, during certain conditions of the operation of the engine, a fourth force acting on the metering valve in the opposite direction to the second force. 19. Motor enligt krav 18. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den fjärde kraften omfattar en elektromag- net (239).19. A motor according to claim 18, characterized in that the means exerting the fourth force comprise an electromagnet (239). 20. Motor enligt krav 19. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den fjärde kraften omfattar en proportio- nell elektromagnet (239).20. A motor according to claim 19. characterized in that the means exerting the fourth force comprise a proportional electromagnet (239). 21. Motor enligt något av kraven 18-20 i kombination med kravet 12. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den fjärde kraften är anordande att regleras av det elektriska reglersystemet (68).Motor according to one of Claims 18 to 20, in combination with Claim 12., characterized in that the means which exert the fourth force are arranged to be regulated by the electrical control system (68). 22. Motor enligt något av kraven 18-21 i kombination med kravet 17. k ä n n e t e c k n a d av att organen som utövar den fjärde kraften är anordnade att verka på bränslereglerhäv- stângens andra arm (234).Engine according to one of Claims 18 to 21, in combination with Claim 17, characterized in that the means which exert the fourth force are arranged to act on the second arm of the fuel control lever (234). 23. Sätt att använda. eller med andra ord användning av. en gasturbinmotor (30) som är av friturbintyp och driver ett markfordon. får at;_ästadkomna svarande acceleration av mark- fordonet. genom vidtagandet av följande åtgärder: selektivt bibehållande av motorns (30) varvtal vid ett första förut- bestämt minimitomgångsvarvtalz alstring (medelst 184) av en första signal som begär (kräver) en avsevärd ökning av motorns uteffekt; alstring av en andra signal (frân 48) förutseende a1s;;an¿e; av aen första signalen: och automatisk ínjusteríng av motorvarvtalet till ett andra förutbestämt tomgângsvarvtal som är väsentligt högre än det första tomgângsvarvtalet. som 450 784 57 svar på alstrandet av den andra signalen.23. Ways to use. or in other words the use of. a gas turbine engine (30) which is of the free turbine type and drives a ground vehicle. may achieve a corresponding acceleration of the ground vehicle. by taking the following measures: selectively maintaining the engine (30) speed at a first predetermined minimum speed speed generating (by means of 184) a first signal requesting (requiring) a significant increase in the engine output power; generating a second signal (from 48) foresight a1s ;; an¿e; of a first signal: and automatic adjustment of the motor speed to a second predetermined idle speed which is significantly higher than the first idle speed. in response to the generation of the second signal. 24. Sätt enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t av att en koppling (34) ínkopplas mellan motorn (30) och fordonets slut- transmíssíon med ingângsaxeln (32) och utgångsaxeln (36) kopp- lingsbara till motorn resp. sluttransmissíonen. och att den andra signalen alstras så snart som varvtalet för kopplingens utgångsaxel (36) är lägre än ett förutbestämt värde.24. A method according to claim 23, characterized in that a coupling (34) is coupled between the engine (30) and the final transmission of the vehicle with the input shaft (32) and the output shaft (36) connectable to the engine resp. the final transmission. and that the second signal is generated as soon as the speed of the output shaft of the clutch (36) is lower than a predetermined value. 25. Sätt enligt krav 24. k ä n n e t e c k n a t av att ett gasreglage (184) reglerbart inställes att ändra uteffekteñ som begärs från motorn (30). och att den andra signalen alstras så snart som gasreglaget (184) befinner sig i huvudsak vid sitt tomgångsläge och varvtalet nos kopplingens utgângsaxel (36) är lägre än det förutbestämda värdet.25. A method according to claim 24, characterized in that a throttle control (184) is adjustably set to change the output power requested from the engine (30). and that the second signal is generated as soon as the throttle control (184) is substantially at its idle position and the speed nos of the output shaft (36) of the clutch is lower than the predetermined value.