Titel: | Neuere Messinstrumente für Gaskraftmaschinen. |
Autor: | Fr. |
Fundstelle: | Band 305, Jahrgang 1897, S. 57 |
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Neuere Messinstrumente für
Gaskraftmaschinen.
Mit Abbildungen.
Neuere Messinstrumente für Gaskraftmaschinen.
Um das Arbeiten einer Gaskraftmaschine auf einfache Weise zu ermitteln und namentlich
über die Druckverhältnisse im Cylinder derselben ohne jene immerhin umständlichen
Vorbereitungen, welche die Anwendung des Indicators verlangt, Aufschluss zu
erhalten, hat die Firma Dreyer, Rosenkranz und Droop in
Hannover den Fig. 1 und
2 ersichtlichen
Druckanzeiger in den Handel gebracht.
Derselbe ermöglicht eine stete Betriebscontrole, lässt die Ursache auftretender
Betriebsstörungen sofort erkennen und kann auch von Nichtfachleuten mit Vortheil
benutzt werden.
Textabbildung Bd. 305, S. 57
Druckanzeiger von Dreyer, Rosenkranz und Droop.
Aehnlich wie beim Indicator wird auch hier der Druck im Arbeitscylinder von einem
Kolben mit Federbelastung aufgenommen, dessen Bewegung durch einen Hebel auf die
Schreibfläche übertragen wird. Die Bewegung der letzteren erfolgt jedoch nicht wie
beim Indicator im Zusammenhang mit dem Motorkolben, sondern willkürlich von Hand. Es
folgt hieraus, dass die mit dem Druckanzeiger erhaltenen Diagramme in ihrer
Längenausdehnung nicht gleich sein können, sondern nur in ihren Höhenabmessungen
constant bleiben und diese Aufschluss über den höchsten und niedrigsten Druck in
jeder Phase der einzelnen Arbeitsperioden geben.
Die Kenntniss dieser Drücke genügt vollkommen für die Betriebscontrole und
Ermittelung von Störungsursachen. In Fig. 1 ist der Apparat in
Verbindung mit dem Motor dargestellt. Das Ventilgehäuse a bleibt dauernd mit dem Motor verbunden, während der Apparat selbst nur
für die Zeit der Untersuchung mittels Ueberfallmutter auf dem Gehäuse befestigt
wird. Als geeignetster Befestigungsort für das Ventilgehäuse wird das
Auslassventilgehäuse oder dessen Deckel bezeichnet.
Vor Aufnahme der Diagramme wird der Schieber b mit der
Schreibtafel c einmal hin und zurück geschoben, so dass
der Schreibstift d eine Gerade – die atmosphärische
Linie – schreibt; alsdann öffnet man das Ventil ganz, bis die Rückfläche des
Ventilkegels nach aussen abdichtet, und kann nun mit dem Verschieben der
Schreibtafel beginnen.
Es empfiehlt sich, während des Verschiebens die Bildung des Diagrammes zu verfolgen
und die Schreibtafel mit gleichmässig leichtem Druck nach dem Schreibstift hin zu
bewegen.
Für die Diagrammnahme während des Betriebes verwendet man die dem
Verbrennungsdrucke entsprechende starke Feder; versagt
der Motor schon beim Anlassen, so wird die dem Apparate gleichfalls mitgegebene schwache Feder, welche dem Compressionsdruck
entspricht, eingesetzt und das Diagramm genommen, während der Motor von Hand gedreht
wird.
Fig. 3 und 4 stellen
Normaldiagramme dar, welche bei erstmaliger Benutzung des Apparates zu nehmen sind;
dieselben sind aufzuheben und dienen bei allen späteren Untersuchungen als Anhalt
für die Beurtheilung des Zustandes des Motors.
In Fig. 3 – dem mit schwacher Feder erhaltenen
Diagramm – stellt g h die Phase des Ansaugens, h i die des Comprimirens, i
k die des Expandirens und k l die des
Ausblasens dar. Hierbei ist nur zu bemerken, dass die Linien g h und k l, um sie deutlicher hervorzuheben,
in weiterem Abstande von der atmosphärischen Linie gezeichnet sind, als dies in
Wirklichkeit bei den meisten Motorsystemen der Fall sein wird.
In Fig. 4 – dem Normaldiagramm des in Betrieb
befindlichen Motors, welches mit der starken Feder genommen ist – stellt h i die Phase der Compression, i k1 den Verbrennungsdruck und k1
k2 die Expansion der
Verbrennungsgase dar; bei k2 öffnet sich das Ausblaseventil.
Die Phasen des Ansaugens und Ausblasens sind auf diesem Diagramm nur als
Verstärkungen der atmosphärischen Linie sichtbar, da die geringen Drucke von der
starken Feder nicht angezeigt werden.
Durch Vergleichung der von Zeit zu Zeit oder bei unregelmässigem Arbeiten des Motors
abgenommenen Diagramme mit den Normaldiagrammen lassen sich die Ursachen etwaiger
Betriebsstörungen leicht feststellen.
Textabbildung Bd. 305, S. 57
Fig. 3.Normaldiagramm des von Hand gedrehten Motors mit Benutzung der
schwachen Feder.
P Compression; V Vacuum b.
Ansaugen; S Gegendruck b. Auspuffen.
Textabbildung Bd. 305, S. 57
Fig. 4.Normaldiagramm des im Betrieb befindlichen Motors mit Benutzung
der starken Feder.
P Compression; F Verbrennungsdruck;
Z Enddruck.
Zum Zwecke der genauen Ermittelung der Anzahl von Explosionen, welche im
Arbeitscylinder einer Gaskraftmaschine erfolgen, verwendeten J. L. Christy und S. A. Hasbrouck bei
bezüglichen Untersuchungen im Stevens Institute of Technology zu Hoboken bei New
York einen Apparat, dessen Construction die Revue
industrielle vom 5. Juni 1897 S. 226 entnommene Abbildung (Fig. 5) veranschaulicht.
Der Kolben eines einfachen Watt'schen Indicators von 1,6
qc Fläche dient sammt der dahinter liegenden Feder zur Aufnahme der bei Explosion
des Gasgemisches eintretenden Stösse und überträgt dieselben mittels seiner Stange
auf einen Winkelhebel, an dessen anderen Schenkel eine mit einem Zählwerke in
Verbindung gebrachte Stange angreift.
Die Firma H. Maihak in Hamburg fertigt zum
Indiciren von Gas- und Erdölmotoren einen, dem 1891 279 *
31 beschriebenen, zum Indiciren von Dampfmaschinen dienenden gewöhnlichen
Crosby-Indicator ähnlichen Apparat an, dessen Construction Fig. 6 und 7 erkennen lassen.
Textabbildung Bd. 305, S. 58
Fig. 5.Apparat zur genauen Ermittelung der Anzahl von Explosionen.
Mit Rücksicht auf die bei Gasmotoren auftretenden plötzlichen starken
Verbrennungsdrucke erhält der Crosby-Indicator für diese Art Motoren einen Kolben
S1, dessen Fläche
nur die Hälfte derjenigen des gewöhnlichen Kolbens beträgt. Da es aus verschiedenen
Gründen wünschenswerth erscheint, dass trotzdem auch hier die für den
Dampfmaschinenindicator gebräuchlichen Kolbenfedern Verwendung finden, wurde der
Kolben in der Fig. 6
ersichtlichen Weise ausgebildet. Bezüglich der Auswahl der Federn ist zu beachten,
dass dieselben (wegen der halben Kolbenfläche) bei gleicher Belastung nur halb so
stark zusammengedrückt werden, wie bei normalem Kolben. Zur Erzielung der
gewünschten senkrechten Schreibstiftbewegung ist es deshalb erforderlich, halb so
starke Federn als gewöhnlich zu verwenden.
Textabbildung Bd. 305, S. 58
Apparat zum Indiciren von Gas- und Erdölmotoren von Maihak.
Der Schreibhebel 161
erhält ferner zur Erhöhung seiner Widerstandsfähigkeit einen winkelförmigen
Querschnitt, wodurch sein Gewicht nur unwesentlich erhöht wird. Der Deckel 2 des Indicatorcylinders führt gleichzeitig die
Kolbenstange und hält die den oberen Theil von A
umschliessende Hülse 3 in ihrer Lage. An letzterer
befindet sich ein Arm mit Festpunkt für den Gegenlenker 15 der Geradführung, deren Schwinghebel 13 in
fester Verbindung mit 3 gelagert ist. Der genannte Arm
trägt ausserdem einen kleinen Handgriff 22, mittels
dessen die Hülse 3 und mit dieser das gesammte
Schreibzeug um die Achse des Indicatorcylinders gedreht werden kann. Zur Rückdrehung
der Papiertrommel dient eine Schraubenfeder.
Der Indicator kann auch in solcher Ausführung geliefert werden, dass er ausser
für Gasmotoren auch für Dampfmaschinen benutzt werden kann. Der obere Cylinder ist
dann so weit verlängert, dass ein normaler Kolben in demselben arbeiten kann,
welcher nebst Stange gegen den kleineren Kolben mit Stange auszuwechseln ist. Für
hohen (Wasser-)Druck bis 150 at und mehr erhalten die normalen Crosby-Indicatoren
eine Einrichtung, vermöge deren die Fläche des Indicatorkolbens auf den zehnten
Theil reducirt wird.
Fr.