(19)
(11) EP 1 347 157 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
24.09.2003  Patentblatt  2003/39

(21) Anmeldenummer: 02006066.1

(22) Anmeldetag:  18.03.2002
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F02B 33/42, F04F 11/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(71) Anmelder: Swissauto Engineering S.A.
1037 Etagnières (CH)

(72) Erfinder:
  • Wenger, Urs
    4900 Langenthal (CH)
  • Martin, Roger
    5504 Othmarsingen (CH)

(74) Vertreter: AMMANN PATENTANWAELTE AG BERN 
Schwarztorstrasse 31
3001 Bern
3001 Bern (CH)

   


(54) Gasdynamische Druckwellenmaschine


(57) Die gasdynamische Druckwellenmaschine ist bestimmt, einer Verbrennungsmaschine Ladeluft zuzuführen, enthält einen Zellen (41) aufweisenden Rotor (40), einen Niederdruck-Frischluftzufuhrkanal, einen zur Verbrennungsmaschine führenden Hochdruck-Ladeluftkanal, einen von der Verbrennungsmaschine herkommenden Hochdruck-Abgaskanal (31) und einen Niederdruck-Abgaskanal (35) auf, wobei der Niederdruck-Abgaskanal (35) und der Hochdruck-Abgaskanal (31) in einem Gasgehäuse (34) und der Niederdruckfrischluft-Zufuhrkanal und der Hochdruck-Ladeluftkanal in einem Luftgehäuse angeordnet sind und der Hochdruck-Abgaskanal (31) rotorseitig eine Verbreiterung (53) aufweist. Vom Hochdruckkanal (31) zum Niederdruckkanal (35) ist eine Leitung (57) angeordnet, die zur Aufrechterhaltung des Druckwellenprozesses derart über geeignete Mittel (59) geregelt ist, dass immer zuerst ein Teil des Abgasstromes aus dem Hochdruck-Abgaskanal (31) in die Verbreiterung (53) geleitet wird, bevor in der Leitung (57) weiteres Abgas vom Hochdruck-Abgaskanal zum Niederdruck-Abgaskanal geleitet wird. Durch diese Massnahmen werden über den gesamten Bereich des Kennfeldes des Verbrennungsmotors und insbesondere im Teillastbereich verbesserte Verbrauchswerte erzielt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine gasdynamische Druckwellenmaschine gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Eine solche gasdynamische Druckwellenmaschine ist in der WO 99/11914 des gleichen Anmelders ausführlich beschrieben und es wird darauf Bezug genommen.

[0003] Bei einer gasdynamischen Druckwellenmaschine zur Aufladung von Verbrennungsmotoren, welche mit vier Kanälen ohne zusätzliche Regeleinrichtungen in Form von Taschen verwendet wird, ist die Prozessabstimmung nur auf einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors abgestimmt. Man spricht in diesem Zusammenhang vom Auslegepunkt der Druckwellenmaschine. Durch Anwendung sogenannter Taschen in den Gehäusewänden kann die Druckwellenmaschine abstimmungsunempfindlicher und der Last-Drehzahl- und Volumenbereich stark ausgedehnt werden. Der Nachteil dieser Methode ist eine Erhöhung der Verluste durch die in den Taschen stattfindenden Nebenprozesse, wie Einströmen und Ausströmen der Gase und die Erzeugung von Druck- und Expansionswellen durch die Taschen.

[0004] Der Übergang vom sogenannten Primärprozess auf den Hauptprozess, abgestimmter Prozess, verursacht Störungen im Druckwellenprozess, welche Spülungseinbrüche und somit Bereiche hoher Rezirkulation von Abgas in die Ladeluft verursachen. Um in diesen Bereichen, wie auch im Startfall, erhöhte Rezirkulation zu vermeiden, muss ein Zufluss zur Gastasche, entweder als gefräste Schwelle oder als gesteuerter Zufluss z.B. gemäss CH-A-681 738, verwendet werden.

[0005] Aus z.B. der EP-B-885 352 ist ein Verfahren bekannt, das es bei einer Standard-Druckwellenmaschine mit einem sogenannten Waste-Gate ermöglicht, überschüssiges Hochdruckabgas, z.B. im Teillastbereich des Verbrennungsmotors, vom Hochdruckabgaskanal in den Niederdruckabgaskanal umzuleiten und somit den Druck vor der Druckwellenmaschine abzusenken. Daraufhin sinkt auch der Druck nach der Druckwellenmaschine und somit der Druck im Ansaugkanal des Verbrennungsmotors. Durch das Öffnen des Waste-Gate erfolgt jedoch, bei nicht vorhandenem Zufluss zur Gastasche, zusätzlich zum Abblasen des überschüssigen Hochdruckabgases ein Zusammenbruch der Spülung des Rotors der Druckwellenmaschine. Dies bewirkt im schlimmsten Falle sogar eine Rezirkulation des Abgases in den Ansaugkanal des Verbrennungsmotors und auf jeden Fall eine deutliche Verschlechterung des Kompressionswirkungsgrades der Druckwellenmaschine.

[0006] Aus z.B. den bereits genannten CH-A-681 738 und EP-A-0 210 328 ist ein Verfahren bekannt, aus welchem das vom Verbrennungsmotor ausgestossene Abgas über einen abzweigenden Zufluss zur Gastasche der Druckwellenmaschine ein Abblasen des überschüssigen Hochdruckgases in die Gastaschen ermöglicht und somit eine Verbesserung des Kompressionswirkungsgrades durch die verbesserte Spülung des Rotors erreicht wird.

[0007] Die eingangs erwähnte WO 99/11914 widerum verhindert den dauernden Einsatz einer Gastasche mit ihren Verlusten, und eliminiert den den Druckwellenprozess störenden Steg zwischen dem Abgaskanal und der Gastasche bei geöffnetem Zufluss, sowie die durch die Leitungsführung zur Gastasche auftretenden Energieverluste in Form von Strömungs- und Temperaturverlusten und die Einschränkungen in der Gestaltung der anderen Kanäle.

[0008] Bei allen diesen Verfahren ist aber nachteilig, dass im Teillastbereich des Verbrennungsmotors durch das Abblasen des überschüssigen Hochdruckgases in die Gastaschen oder der Vergrösserung des Hochdruck-Abgaskanals, der Druck im Hochdruck-Abgaskanal immer noch zu hoch bleibt, das heisst, die sich somit einstellende negative Druckdifferenz Ladeluftaustritt aus der Druckwellenmaschine gegenüber Hochdruck-Abgaseintritt in die Druckwellenmaschine, bewirkt erhöhte Ausstossverluste des Verbrennungsmotors und somit schlechtere Verbrauchswerte im Teillastbereich des Verbrennungsmotors. Gleichzeitig bleibt aber durch die ungenügende Absenkung des Abgasdruckes über den Druckwellenprozess ein ungewollter Ladedruck nach der Druckwellenmaschine bestehen. Beim Ottomotor mit seiner Laststeuerung über die Drosselklappe muss nun dieser höhere Druck in der Ansaugleitung noch zusätzlich durch das teilweise Schliessen der Drosselklappe reduziert werden, was weitere Verluste in Form von Drosselverlusten bewirkt.

[0009] Die Verfahren aus CH-A-681 738, EP-A-0 210 328 und WO 99/11194 zum Abblasen des überschüssigen Hochdruckgases haben den Nachteil, dass über einen weiten Bereich des Verbrennungsmotoren-Kennfeldes, hauptsächlich aber im Teillastberich des Verbrennungsmotors, nicht genügend abgeblasen werden kann, das heisst, dass der Druck vor der Druckwellenmaschine auf einem höheren Niveau ist als der Druck nach der Druckwellenmaschine. Dies ergibt eine negative Druckdifferenz auch über den Verbrennungsmotor und somit eine erhöhte Ausstossarbeit der Kolben des Verbrennungsmotors. Beim Ottomotor muss durch die Qualitätsregelung sogar noch die Drosselklappe teilweise geschlossen werden, um den über den Druckwellenprozess entstehenden Überdruck im Ansaugkanal des Motors zu reduzieren. Dies hat weitere Verluste in Form von Drosselverlusten zur Folge. Beide Verlustgrössen wirkend sich negativ auf den Teillastverbrauch des Verbrennungsmotors aus.

[0010] Es ist gegenüber diesem bekannten und beschriebenen Stand der Technik Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gasdynamische Druckwellenmaschine anzugeben, die über den gesamten Bereich des Kennfeldes eines Verbrennungsmotors und insbesondere im Teillastbereich, verbesserte Verbrauchswerte und eine höhere Leistung erbringt. Diese Aufgabe wird mit der gasdynamischen Druckwellenmaschine gemäss Patentanspruch 1 gelöst.

[0011] Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0012] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1
zeigt schematisch einen abgewickelten zylindrischen Schnitt durch die Zellen eines Rotors einer Druckwellenmachine gemäss Stand der Technik,
Figur 2
zeigt schematisch ein Detail eines abgewickelten zylindrischen Schnittes durch die Zellen des Rotors der Figur 1,
Figuren 3, 3A
zeigen schematisch ein Detail eines abgewickelten zylindrischen Schnittes durch die Zellen eines Rotors gemäss Erfindung bei geschlossenem und offenem Schieber,
Figuren 4, 4A
zeigen eine Variante zur Ausführung nach den Figuren 3, 3A,
Figuren 5, 5A
zeigen eine Variante zur Ausführung nach den Figuren 3, 3A, und
Figuren 6, 6A
zeigen eine Variante zur Ausführung nach den Figuren 4, 4A.


[0013] Der Einfachheit halber ist in den Abwicklungen ein Druckwellen-Zyklus dargestellt und beschrieben. Die Erfindung ist jedoch von der Anzahl der Druckwellen-Zyklen unabhängig; sie kann für Druckwellenmaschinen mit nur einem Zyklus oder aber mit zwei oder mehr Zyklen angewandt werden.

[0014] Figur 1 zeigt eine Abwicklung des Rotors einer gasdynamischen Druckwellenmaschine 2 mit der Verbrennungsmaschine 1, den Hochdruck-Abgaskanal 3 und den Niederdruck-Abgaskanal 4 inklusive der Spülluft S, den Rotor 6 mit den einzelnen Zellen 18, den Frischlufteintritt 8, bzw. Niederdruck-Frischluftzufuhrkanal 14, den Hochdruckladeluftkanal 10, der in den Ladeluftkanal 11 übergeht und zur Verbrennungsmaschine 1 führt.

[0015] Wie bereits eingangs erwähnt wurde, ist die Prozessabstimmung auf die Verbrennungsmaschine bei der Verwendung der vier Kanäle ohne zusätzliche Regeleinrichtungen nur auf einen Betriebspunkt der Verbrennungsmaschine möglich. Dabei spricht man in diesem Zusammenhang vom Auslegepunkt der Druckwellenmaschine. Durch die Verwendung von Taschen in der Gehäusewand kann die Druckwellenmaschine abstimmungsunempfindlicher gemacht werden und damit der Last-, Drehzahl- und Volumenbereich stark ausgedehnt werden. Im Verlaufe der langjährigen Entwicklung von solchen Druckwellenmaschinen wurden verschiedene Taschen in der Gehäusewand 24 ausgefräst, z. B. eine Kompressionstasche 19, eine Expansionstasche 20 und eine Gastasche 21 mit Steg 21A, deren Anwendungen dem Fachmann wohlbekannt sind. Bei der Verwendung solcher Taschen ist es ein Nachteil, dass der Druckwellenprozess im nicht abgestimmten Kennfeldbereich über Nebenprozesse geleitet wird, welche nie einen optimalen Wirkungsgrad ergeben.

[0016] Normalerweise wird die Druckwellenmaschine mit bekannten Verfahren, beispielsweise Charakteristikenverfahren und Auslegungsberechnungen, auf den vom Verbrennungsmaschinen-Hersteller gewünschten Punkt, meist bei Nenndrehzahl des Motors, optimal ausgelegt, wobei dies entweder ohne Taschen oder auch mit einer oder zwei oder allen drei Taschen geschehen kann.

[0017] In Figur 2 ist, in Anlehnung an Figur 1, ein Hochdruck-Abgaskanal 3 dargestellt, der keinerlei Mittel zur Beeinflussung des Hochdruck-Abgasstromes aufweist. Der Rotor 6 mit seinen Zellen 18 ist in abgewickelter Form dargestellt und man erkennt ferner das Gasgehäuse 24, den Hochdruck-Abgaskanal 3 sowie den Niederdruck-Abgaskanal 4.

[0018] Ferner ist in Figur 2 die Gastasche 21 eingezeichnet, wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten CH-A-681 738 vorhanden ist. Diese Gastasche sowie vor allem der dort notwendigerweise vorhandene Steg 21 A zwischen Hochdruck-Abgaskanal und Gastasche erzeugt zusätzliche Verluste, besonders dann, wenn bei tiefen bis mittleren Drehzahlen, Temperaturen und Durchsätzen ein Abblasen im Normalfall unnötig ist.

[0019] In den Figuren 4, 4A und 5, 5A der WO 99/11914, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird, ist eine Beeinflussung des Hochdruck-Abgaskanals mittels Schieber schematisch dargestellt.

[0020] Die Figuren 3 bis 6a der vorliegenden Erfindung beziehen sich ebenfalls auf die Beeinflussung des Hochdruck-Abgasstromes. In den Figuren 3 und 3A der vorliegenden Erfindung ist der abgewickelte Rotor 40 mit den Zellen 41 dargestellt und, im Gegensatz zur Gastasche 21 in Figur 2, eine als Gastasche dienende Aussparung 48 im Gasgehäuse 34 vorgesehen, die durch einen Schieber 49 verändert werden kann, wie dies durch den Pfeil 50 angedeutet ist. In Figur 3A ist der Schieber 49 ganz in Pfeilrichtung eingerückt, so dass der Hochdruck-Abgaskanal verbreitert ist, ohne dass ein Steg entstanden ist. Durch eine geeignete und für einen Fachmann berechenbare Steuerung kann der Schieber derart verschoben werden, dass der Hochdruck-Abgaskanal dermassen verbreitert wird, bis der Druck darin so weit abgesunken ist, dass der durch den Druckwellenprozess erzeugte Ladedruck auf das gewünschte Niveau absinkt.

[0021] In den Figuren 4 und 4A ist eine Variante des Schiebers dargestellt, wobei es sich dabei um ein schwenkbares Teil 51 handelt, das an einem Scharnier 52 angelenkt ist und durch eine ähnliche Steuerelektronik wie oben bewegt werden kann, die eine Verbreiterung 53 des Abgashochdruckkanals bewirkt.

[0022] Da die gemäss WO 99/11914 dargestellte Vergrösserung des Hochdruck-Abgaskanals mittels der Aussparungen 48 oder Verbreiterungen 53 nicht ausreichend ist, um das Druckniveau des Hochdruck-Abgases soweit abzusenken, dass der Druck in diesem Hochdruck-Abgasteil das erwünschte Niveau nahe bei Umgebungsdruck erreicht, werden zusätzliche Mittel zur Druckreduktion benötigt.

[0023] Diese Mittel zur Druckreduktion enthalten die in den Figuren 3, 3A - 6, 6A dargestellte zusätzliche Leitung 54 -57. In den Figuren 3, 3A ist dies der Verbindungskanal 54, der die Leitung zwischen der Aussparung 48 und dem Hochdruck-Abgaskanal 35 herstellt. In Figur 3 ist der Schieber 49 geschlossen und damit sowohl die Aussparung als auch der Verbindungskanal 54 geschlossen. In Figur 4A ist sowohl die Aussparung als auch der Verbindungskanal 54 offen.

[0024] Durch diese freiwerdende Leitung 54 kann nun eine zusätzliche Abgasmenge direkt in den praktisch unter Umgebungsdruck stehenden Niederdruck-Abgaskanal 35 abgeblasen werden. Dadurch sinkt der Druck im Hochdruck-Abgaskanal 31 auf das gewünschte tiefere Niveau ab. Wichtig ist, dass der freigegebene zusätzliche Verbindungskanal 54 erst öffnet, wenn eine genügend grosse Abgasmenge zuerst durch die Vergrösserung des Hochdruck-Abgaskanals 31 direkt in den Rotor abgeblasen wird, da sonst der Druckwellen-Prozess gestört wird und somit die Spülung des Rotors zusammenbricht und unerwünschtes Abgas zum Motor geleitet wird.

[0025] Analog zu den Figuren 3, 3A ist in den Figuren 4, 4A ein Verbindungskanal 55 eingezeichnet, der die Leitung zwischen der als Gastasche dienenden Verbreiterung 53 und dem Niederdruck-Abgaskanal 35 herstellt, wobei die Verbreiterung 53 und der Verbindungskanal 55 durch das schwenkbare Teil 51 verschlossen und geöffnet werden können.

[0026] In einer Variante zur Ausführung gemäss den Figuren 3, 3A ist in den Figure 5, 5A schematisch ein Ventil 58 dargestellt, wie es z.B. in der CH-A-681 738 zur Steuerung des Gastaschenzuflusses verwendet wird. Auch hier sorgt die Steuerung dafür, dass das Ventil 58 erst soweit bewegt wird, dass ein genügend grosser Anteil Hochdruckabgas 31 zur Aufrechterhaltung der Rotorspülung in die Aussparung 48 umgeleitet wird. Das Ventil 58 wird dann weiter geöffnet und eine Leitung 56 freigegeben. Diese Leitung 56 ist über einen geeigneten Verbindungskanal mit dem Niederdruck-Abgaskanal 35 verbunden. Über diese Leitung 56 kann nun eine zusätzliche Abgasmenge direkt in den praktisch unter Umgebungsdruck stehenden Niederdruck-Abgaskanal 35 abgeblasen werden. Dadurch sinkt der Druck im Hochdruck-Abgaskanal 31 auf das gewünschte tiefere Niveau ab.

[0027] In den Figuren 6 und 6A wird schematisch eine Walze 59 dargestellt, wie sie in ähnlicher Form in der EP-A-0 210 328 zur Steuerung des Gastaschenzuflusses verwendet wird. Auch hier wird die Walze 59 erst soweit bewegt, dass ein genügend grosser Anteil Hochdruckabgas 31 zur Aufrechterhaltung der Rotorspülung in die Verbreiterung 53 umgeleitet wird.

[0028] Die Walze 59 wird dann weiter gedreht und gibt den Verbindungskanal 57 frei. Der Verbindungskanal 57 ist mit dem Niederdruck-Abgaskanal 35 verbunden. Über diese Leitung kann nun eine zusätzliche Abgasmenge direkt in den praktisch unter Umgebungsdruck stehenden Niederdruck-Abgaskanal 35 abgeblasen werden. Dadurch sinkt der Druck im Hochdruck-Abgaskanal 31 auf das gewünschte tiefere Niveau ab.

[0029] Die gleichen Massnahmen können selbstverständlich auch bei vorbekannten anderen Verfahren zur Regelung des Hochdruck-Abgasstroms in die Gastaschen vorgenommen werden. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann bei allen möglichen Anwendungen, entweder wie vorgehend beschrieben oder bei Verwendung von an sich bekannten Gastaschen, der zusätzliche, direkt vom Hochdruck-Abgaskanal 31 in den Niederdruck-Abgaskanal 35 geleitete Abgasstrom über ein zusätzliches Stellglied erfolgen, das beispielsweise durch einen Mikroprozessor gesteuert ist. Dabei ist es unerheblich, ob dieses zusätzliche Stellglied eine Klappe, ein Ventil, eine Walze oder ein ähnliches Regelorgan zur zusätzlichen Abblasung vom Hochdruck-Abgaskanal 31 in den Niederdruck-Abgaskanal 35 aufweist. Wichtig ist jedoch, dass steuerungstechnisch gewährleistet ist, dass zuerst der Abgasstrom vom Hochdruck-Abgaskanal entweder durch eine Verbreiterung des Hochdruck-Abgaskanals 31 wie in den Figuren 4A und 5A dargestellt, oder durch eine teilweise Umleitung des Abgasstromes in die Gastasche geführt wird, bevor das zusätzliche Regelorgan die weitere Öffnung direkt vom Hochdruck-Abgaskanal 31 in den Niederdruck-Abgaskanal 35 freigibt. Diese regelungstechnische Vorgehensweise wird zur Aufrechterhaltung der Rotorspülung benötigt.

[0030] Dabei ist von Vorteil, wenn auch nicht Bedingung, dass die Leitung vom Hochdruck-Abgaskanal in den Niederdruck-Abgaskanal von der Gastasche, bzw. Aussparung oder Verbreiterung aus geht.

[0031] Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass damit ein Verfahren zur Teillastverbrauchsreduktion von Hubkolbenmotoren mittels einer Wirkungsgradverbesserung an einer gasdynamischen Druckwellenmaschine ermöglicht wird. Das Verfahren kann dabei mit anderen Verfahren kombiniert, oder aber auch einzeln mittels thermodynamischer Verbesserung einer Druckwellenmaschine gemäss den Patentansprüchen verwendet werden.

[0032] Es geht ferner daraus hervor, dass der Druck im Hochdruckabgaskanal und somit auch der Ladedruck sowie die negative Druckdifferenz über den Lader deutlich verringert werden. Da sich dadurch auch die negative Druckdifferenz über den Verbrennungsmotor verringert, kann mit diesem Verfahren auch der Teillastkraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors reduziert werden. Zusätzlich entfällt bei Ottomotoren im Teillastbereich grösstenteils eine Drosselung mittels Drosselklappe, da der Ladedruck durch die fast vollständige Absenkung des Abgasdruckes dem Umgebungsdruck weitgehend entspricht. Dies bewirkt eine weitere Reduktion des Teillastverbrauchs.

[0033] Die erfindungsgemässe Druckwellenmaschine ermöglicht es, über den gesamten Bereich des Kennfeldes eines Verbrennungsmotors sowohl die negative Druckdifferenz und somit die erhöhte Ausstossarbeit des Verbrennungsmotors so gering als möglich zu halten, als auch die Abblasemenge soweit zu erhöhen, dass der Druck im Hochdruck-Abgaskanal soweit gesenkt werden kann, dass auch der Druck im Ladeluftkanal soweit verringert werden kann, dass eine teilweise Schliessung der Drosselklappe des Verbrennungsmotors im Teillastbereich entfallen kann. Die Wirksamkeit der Erfindung ist insbesondere gegeben, wenn gewährleistet werden kann, dass eine genügend grosse Abgasmenge zuerst durch die Vergrösserung des Hochdruck-Abgaskanals 31, bzw. durch die Gastaschen, direkt in den Rotor abgeblasen wird, da sonst der Druckwellenprozess gestört wird und somit die Spülung des Rotors zusammenbricht und unerwünschtes Abgas zum Motor geleitet wird. Dies ist durch geeignete regelungtechnische Gestaltung der Erfindung sicherzustellen.


Ansprüche

1. Gasdynamische Druckwellenmaschine, die bestimmt ist, einer Verbrennungsmaschine Ladeluft zuzuführen, mit einem Zellen (18, 41) aufweisenden Rotor (6, 40), einem Niederdruck-Frischluftzufuhrkanal (14), einem zur Verbrennungsmaschine (1) führenden Hochdruck-Ladeluftkanal (10), einem von der Verbrennungsmaschine herkommenden Hochdruck-Abgaskanal (3, 31) und einem Niederdruck-Abgaskanal (4, 35), wobei der Hochdruck-Abgaskanal (3, 31) und der Niederdruck-Abgaskanal (4, 35) in einem Gasgehäuse (24, 34) und der Niederdruckfrischluft-Zufuhrkanal (14) und der Hochdruck-Ladeluftkanal (10) in einem Luftgehäuse angeordnet sind und der Hochdruck-Abgaskanal (3, 31) rotorseitig eine Vergrösserung (21; 48, 53) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vom Hochdruck-Abgaskanal (3; 31) zum Niederdruck-Abgaskanal (4; 35) eine Leitung (54-57) angeordnet ist, die zur Aufrechterhaltung des Druckwellenprozesses derart über geeignete Mittel geregelt ist, dass immer zuerst ein Teil des Abgasstromes aus dem Hochdruck-Abgaskanal (3, 31) in die Vergrösserung geleitet wird, bevor in der Leitung weiteres Abgas vom Hochdruck-Abgaskanal zum Niederdruck-Abgaskanal geleitet wird.
 
2. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrösserung aus einer rotorseitigen Aussparung (48) oder Verbreiterung (53) besteht, die Mittel (49, 51, 58, 59) aufweist, um ohne Bildung eines Steges diese Vergrösserung zu verändern.
 
3. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Veränderung der Vergrösserung des Hochdruck-Abgaskanals (31) ausgebildet sind, ebenfalls die Öffnungsweite der Leitung (54-57) zu verändern.
 
4. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsweite der Leitung (54-57) durch ein Stellglied veränderbar ist.
 
5. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mittels Mikroprozessor geregelt ist.
 
6. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Veränderung der Aussparung (48) und der Öffnungsweite der Leitung (56) ein Ventil (58) aufweisen, wobei durch Weiterbewegen des Ventils zuerst ein genügend grosser Teil des Abgasstromes in die Aussparung(48) geleitet wird und bei weiterem Weiterbewegen des Ventils auch die Leitung (56) in den Niederdruck-Abgaskanal freigegeben wird.
 
7. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Veränderung der Verbreiterung (53) des Hochdruck-Abgaskanals und der Öffnungsweite der Leitung (57) eine Walze (59) aufweisen, die derart gesteuert ist, dass zuerst ein genügend grosser Teil des Abgasstromes in die Verbreiterung (53) geleitet wird und bei weiterer Verdrehung auch die Leitung (57) in den Niederdruck-Abgaskanal frei gegeben wird.
 
8. Gasdynamische Druckwellenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung aufweist, um eine Abzweigung vom Hochdruck-Abgaskanal in die Vergrösserung oder in den Gastaschenkanal zu regeln.
 




Zeichnung













Recherchenbericht