DE20109773U1 - Device for examining the flow movement of a gaseous medium in a cylinder space - Google Patents
Device for examining the flow movement of a gaseous medium in a cylinder spaceInfo
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Description
Bezeichnung: Einrichtung zur Untersuchung der Strömungsbewegungen eines gasförmigen Mediums in einem ZylinderraumDesignation: Device for investigating the flow movements of a gaseous medium in a cylinder chamber
BeschreibungDescription
Bei der Entwicklung von Hubkolbenbrennkraftmaschinen ist die Kenntnis der Strömungsvorgänge im Brennraum insbesondere für den Ansaug- und Kompressionstakt von Bedeutung, um durch konstruktive Maßnahmen Einfluß auf den Strömungsverlauf, die Gemischbildung,, die Gemischverteilung und die hiervon abhängigen Vorgänge in bezug auf die Zündung und den Ablauf der Verbrennung im Brennraum nehmen zu können und zwar sowohl für Brennkraftmaschinen die nach dem Otto-Verfahren arbeiten als auch für Brennkraftmaschinen, die nach dem Diesel-Verfahren arbeiten.When developing reciprocating piston internal combustion engines, knowledge of the flow processes in the combustion chamber is important, particularly for the intake and compression stroke, in order to be able to influence the flow pattern, the mixture formation, the mixture distribution and the processes dependent on this with regard to the ignition and the course of combustion in the combustion chamber through design measures, both for internal combustion engines that operate according to the Otto process and for internal combustion engines that operate according to the diesel process.
Zu untersuchen sind hierbei grundsätzlich zwei unterschiedliche Strömungsbewegungen im Zylinderraum. Hierbei handelt es 0 sich einmal um eine sogenannte Drallströmung, d. h. eine Strömungsbewegung, deren Drehachse im wesentlichen durch die Zylinderachse vorgegeben wird und die durch eine besondere Anordnung und Ausbildung von einem oder mehreren Gaseinlaßkanälen bewirkt werden kann. Zum anderen handelt es sich um ei-5 ne sogenannte Tumble-Strömung, d. h. eine Strömungsbewegung, deren Drehachse quer zur Zylinderachse ausgerichtet ist und die ebenfalls durch eine entsprechende Anordnung des oder der Gaseinlaßkanäle erzeugt werden kann.Basically, two different flow movements in the cylinder space must be examined. Firstly, there is a so-called swirl flow, i.e. a flow movement whose axis of rotation is essentially determined by the cylinder axis and which can be brought about by a special arrangement and design of one or more gas inlet channels. Secondly, there is a so-called tumble flow, i.e. a flow movement whose axis of rotation is aligned transversely to the cylinder axis and which can also be produced by a corresponding arrangement of the gas inlet channel(s).
0 Bei der Verwendung von voll-variabel steuerbaren Ventilantrieben ist es darüber hinaus möglich, bei beispielsweise zwei Gaseinlaßkanälen je nach Lastanforderung Kombinationen und Überlagerungen dieser Strömungsbewegungen zu erzeugen.0 When using fully variable controllable valve actuators, it is also possible to generate combinations and superpositions of these flow movements, for example in two gas inlet channels, depending on the load requirement.
Um die Einflüsse der verschiedenen Möglichkeiten zur Gestaltung eines Brennraums untersuchen zu können, ist aus EP 0 611 955 Bl eine Einrichtung zur Untersuchung der Strö-In order to be able to investigate the influences of the various possibilities for the design of a combustion chamber, EP 0 611 955 Bl describes a device for investigating the flow
mungsbewegung in einem Zylinderraum bekannt, der im wesentlichen dem Brennraum einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nachgebildet ist. Die Zylinderdecke weist zwei Gaseinlässe mit einstellbaren Ventilkörpern auf und der Boden ist mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehen. Zur Erfassung der Strömungsbewegung ist im Zylinderraum ein drehbar gelagerter Meßflügel angeordnet, dessen Welle mit einem Meßaufnehmer zur Erfassung der durch die Strömungsbewegung induzierten Drehbewegung des Meßflügels verbunden ist. Da für die Strömungsführung und die Ausbildung der Strömung im Zylinderraum auch der Boden des Zylinderraums von Bedeutung ist, der in der Praxis dem Kolbenboden entspricht, wird das Strömungsfeld durch die im Kolbenboden angeordneten Durchtrittsöffnungen für das abströmende Gas, in der Regel Luft, in diesem Bereich nicht unbeträchtlich verzerrt so daß eine den tatsächlichen Verhältnissen weitgehend entsprechende Nachbildung der tatsächlichen Strömungsvorgänge nicht möglich ist.The cylinder head has two gas inlets with adjustable valve bodies and the base is provided with a large number of through-openings. To record the flow movement, a rotatably mounted measuring vane is arranged in the cylinder chamber, the shaft of which is connected to a measuring sensor for recording the rotary movement of the measuring vane induced by the flow movement. Since the base of the cylinder chamber, which in practice corresponds to the piston base, is also important for the flow guidance and the formation of the flow in the cylinder chamber, the flow field is considerably distorted in this area by the through-openings arranged in the piston base for the escaping gas, usually air, so that a reproduction of the actual flow processes that largely corresponds to the actual conditions is not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung 0 der vorstehend bezeichneten Art zu schaffen, mit der diese Nachteile vermieden werden.The invention is based on the object of creating a device 0 of the type described above with which these disadvantages are avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Einrichtung der vorstehend bezeichneten Art der Boden mit einer Vielzahl von düsenförmigen Durchtrittsöffnungen versehen, die jeweils einen konvergenten Wandungsverlauf aufweisen, wobei der größere Durchtrittsquerschnitt dem Zylinderraum zugekehrt ist und ein Unterdruckerzeuger auf der dem Zylinderraum abgekehrten Seite des Bodens vorgesehen ist, der so ausgelegt ist, daß jeweils 0 im engsten Durchtrittsquerschnitt der düsenförmigen Durchtrittsöffnungen für das durchströmende Gas eine Strömung mit Schallgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Diese Lösung nutzt die Tatsache auf, daß die Schallgeschwindigkeit im stationären, kalten und daher nahezu isothermen Strömungsversuch 5 eine Konstante darstellt. Dementsprechend ist die axiale Geschwindigkeitsverteilung im Zylinderraum nicht mehr von den über dem Boden herrschenden lokal unterschiedlichen Druckver-To solve this problem, in a device of the type described above, the bottom is provided with a large number of nozzle-shaped passage openings, each of which has a convergent wall profile, with the larger passage cross-section facing the cylinder chamber and a vacuum generator being provided on the side of the bottom facing away from the cylinder chamber, which is designed in such a way that a flow at the speed of sound can be set for the gas flowing through in the narrowest passage cross-section of the nozzle-shaped passage openings. This solution makes use of the fact that the speed of sound is a constant in the stationary, cold and therefore almost isothermal flow test 5. Accordingly, the axial speed distribution in the cylinder chamber is no longer dependent on the locally different pressure differences prevailing above the bottom.
hältnissen abhängig, die durch die unterschiedlichen Strömungsverteilungen im Zylinderraum verursacht werden. Die mittlere axiale Abströmgeschwindigkeit wird nur noch vom Verhältnis der Summe der engsten Querschnitte der Durchtritts-Öffnungen zur Bodenfläche bestimmt, da die Schallgeschwindigkeit eine reine Temperaturfunktion ist. Damit wird aber genau die Wirkung eines bewegten Kolbens simuliert, der unabhängig von der aktuellen Druckverteilung im Zylinder ein räumlich gleichmäßiges, aciales Strömungsfeld vorgibt. Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß die Ansprüche an den stromab angeordneten Unterdruckerzeuger deutlich reduziert werden können. Aufgrund des Schallzustandes im engsten Querschnitt der Durchtrittsöffnungen kann die Strömungsführung hinter dem mit düsenförmigen Durchtrittsöffnungen versehenen Boden nicht auf die Strömungsverhältnisse im Zylinderraum zurückwirken.conditions caused by the different flow distributions in the cylinder chamber. The average axial outflow velocity is now only determined by the ratio of the sum of the narrowest cross sections of the passage openings to the base area, since the speed of sound is a pure function of temperature. This simulates exactly the effect of a moving piston, which sets a spatially uniform, axial flow field regardless of the current pressure distribution in the cylinder. A further advantage is that the demands on the downstream vacuum generator can be significantly reduced. Due to the sound condition in the narrowest cross section of the passage openings, the flow guidance behind the base provided with nozzle-shaped passage openings cannot affect the flow conditions in the cylinder chamber.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die düsenförmigen Durchtrittsöffnungen in Strömungsrichtung gesehen, jeweils im Anschluß an den engsten 0 Durchtrittsquerschnitt mit einer diffusorartigen Erweiterung versehen sind. Eine derartige Gestaltung der Durchtrittsöffnungen in Form einer Lavaldüse stabilisiert die Strömungsverhältnisse im engsten Querschnitt. Zweckmäßigerweise ist das Verhältnis des engsten Durchtrittsquerschnittes A* zum Austrittsquerschnitt A2 des Diffusorteils so bemessen, daß das Verhältnis A*/A2 < 1 entspricht. Bei einer derartigen Auslegung stellt sich im engsten Durchtrittsquerschnitt bereits vor dem äußeren kritischen Druckverhältnis von P2Zp1 = 0,528 im engsten Durchtrittsquerschnitt A* der Schallzustand ein.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the nozzle-shaped passage openings, viewed in the direction of flow, are each provided with a diffuser-like extension adjacent to the narrowest passage cross-section. Such a design of the passage openings in the form of a Laval nozzle stabilizes the flow conditions in the narrowest cross-section. The ratio of the narrowest passage cross-section A* to the outlet cross-section A 2 of the diffuser part is expediently dimensioned such that the ratio A*/A 2 < 1. With such a design, the sound state is established in the narrowest passage cross-section even before the external critical pressure ratio of P 2 Zp 1 = 0.528 in the narrowest passage cross-section A*.
0 P1 ist hierbei der Druck im Zylinderraum und p2 ist hierbei der Druck an der Autrittsseite des Diffusors.0 P 1 is the pressure in the cylinder chamber and p 2 is the pressure at the outlet side of the diffuser.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Auslegung der Durchtrittsöffnungen als Überschalldüsen liegt auch darin, daß nach Überschreiten der Schallgrenze der Massenstrom unabhängig vom eingestellten Druckverhältnis konstant ist, so daß an die Regelung des vom Unterdruckerzeuger vorzugebenden Un-The particular advantage of the inventive design of the passage openings as supersonic nozzles is that after the sound limit is exceeded, the mass flow is constant regardless of the set pressure ratio, so that the control of the pressure set by the vacuum generator is not affected.
terdrucks geringere Ansprüche zu stellen sind. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß im Zylinderraum nicht nur stationäre Strömungsverhältnisse sondern auch instationäre Strömungsverhältnisse untersucht werden können, so beispielsweise der Einfluß des Ventilkörpers in der Bewegung und der Einfluß seiner unterschiedlichen geometrischen Lage zur Einlaßöffnung des Einlaßkanals in der Zylinderdecke. Die Einrichtung ist gegenüber derartigen gewollten Druckschwankungen bzw. Druckänderungen im Zylinderraum solange unempfindlich, wie das bei Aufrechterhaltung einer Schallgeschwindigkeit im engsten Düsenquerschnitt notwendige Druckverhältnis zwischen dem Zylinderraum und dem Unterdruckerzeuger eingehalten wird.A further advantage is that not only stationary flow conditions but also unsteady flow conditions can be investigated in the cylinder chamber, such as the influence of the valve body in motion and the influence of its different geometric position in relation to the inlet opening of the inlet channel in the cylinder ceiling. The device is insensitive to such desired pressure fluctuations or pressure changes in the cylinder chamber as long as the pressure ratio between the cylinder chamber and the vacuum generator required to maintain a speed of sound in the narrowest nozzle cross-section is maintained.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Anordnung eines Diffusors ein Druckrückgewinn möglich ist.A further advantage is that pressure recovery is possible by arranging a diffuser.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Boden in seinem Abstand zur Zylinderdecke einstellbar ist. Damit ist es möglich, die Strömungszustände für unterschiedliche "Kolbenstellungen" gegenüber der Zylinderdecke zu untersuchen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the distance between the bottom and the cylinder ceiling is adjustable. This makes it possible to examine the flow conditions for different "piston positions" relative to the cylinder ceiling.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Boden exzentrisch um die Achse des Zylin-5 derraumes rotierbar gelagert ist. Durch diese Anordnung wird die Ausbildung ausgeprägter Stromfäden vermieden. Durch die ständig wechselnde Beaufschlagung der einzelnen Düsen an verschiedenen Orten stellt sich im Zusammenspiel mit der Massenträgheit der Luftsäule in den einzelnen Durchtrittsöffnungen 0 eine weitere Vergleichmäßigung der axialen Strömungskomponente ein, da jeder Ort mit jedem anderen in Wechselwirkung eintritt. Hierdurch wird für alle anderen Strömungskomponenten eine geschlossene Reflektionsflache simuliert und die Gleichmäßigkeit der axialen Abströmung verbessert. 35In a further advantageous embodiment of the invention, the base is mounted eccentrically around the axis of the cylinder chamber. This arrangement prevents the formation of pronounced flow threads. The constantly changing impact on the individual nozzles at different locations, in conjunction with the mass inertia of the air column in the individual passage openings 0, results in a further homogenization of the axial flow component, since each location interacts with every other. This simulates a closed reflection surface for all other flow components and improves the uniformity of the axial outflow. 35
Mit Hilfe einer derartigen Einrichtung lassen sich auch optische Untersuchungen der Strömungsbewegungen durchführen, wenn :*·.:··· .··..··. .: .··..··. ···:···:«·: : : #: With the help of such a device, optical investigations of the flow movements can also be carried out if :*·.:··· .··..··. .: .··..··. ···:···:«·: : : #:
durch entsprechende und bekannte Maßnahmen die Strömung sichtbar gemacht wird.the flow is made visible through appropriate and known measures.
Da es für die durchzuführenden Untersuchungen auch darauf ankommt, die Intensität der Strömung zu erfassen, ist für die Untersuchung einer Tumble-Strömung in einer Ausgestaltung der Erfindung im zylindrischen Raum ein um eine quer zur Zylinderachse ausgerichtete Achse drehbarer, wenigstens zweiflügeliger Meßflügel angeordnet.Since it is also important for the investigations to be carried out to determine the intensity of the flow, in one embodiment of the invention a measuring vane with at least two blades that can rotate about an axis aligned transversely to the cylinder axis is arranged in the cylindrical space for the investigation of a tumble flow.
Zur Untersuchung einer Drallströmung ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß im Zylinderraum ein um die Zylinderachse drehbarer, wenigstens zweiflügeliger Meßflügel angeordnet ist.In order to investigate a swirl flow, one embodiment of the invention provides that a measuring vane with at least two blades that can rotate about the cylinder axis is arranged in the cylinder chamber.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dem Meßflügel einen berührungslos wirkenden Meßaufnehmer zur Erfassung der Drehzahl zuzuordnen.In an expedient embodiment of the invention, it is further provided that a contactless measuring sensor for detecting the rotational speed is assigned to the measuring vane.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using schematic drawings of an embodiment. They show:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung zur Untersuchung einer Tumble-Strömung, 25Fig. 1 is a perspective view of a device for investigating a tumble flow, 25
Fig. 2 einen Teil-Vertikalschnitt durch die düsenförmigen Durchtrittsöffnungen des Bodens,Fig. 2 a partial vertical section through the nozzle-shaped openings of the floor,
Fig. 3 in einem vertikalen Teilschnitt eine Ausführungs-0 form mit drehbar gelagertem Boden,Fig. 3 in a vertical partial section an embodiment with a rotatably mounted base,
Fig. 4 ein Diagramm über die Abhängigkeit des Massestroms vom kritischen Druckverhältnis und vom Querschnittsverhaltnis.
35Fig. 4 is a diagram showing the dependence of the mass flow on the critical pressure ratio and the cross-sectional ratio.
35
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist einen Zylinderraum 1 auf, der dem Brennraum einer Hubkolbenbrennkraftma-The device shown in Fig. 1 has a cylinder chamber 1 which corresponds to the combustion chamber of a reciprocating piston internal combustion engine.
schine nachgebildet ist. In der Zylinderdecke 2 sind zwei nebeneinander liegende Gaseinlaßkanäle 3 vorgesehen, deren Einlaßquerschnitt in den Zylinderraum 1 über einstellbare Ventilkörper 4 veränderbar ist. Nach unten ist der Zylinderraum 1 durch einen Boden 5 abgeschlossen, der bei dem dargestellten Beispiel in seinem Abstand zur Zylinderdecke 2 einstellbar ist.machine. Two gas inlet channels 3 are provided in the cylinder cover 2, the inlet cross-section of which into the cylinder chamber 1 can be changed via adjustable valve bodies 4. The cylinder chamber 1 is closed off at the bottom by a base 5, the distance of which from the cylinder cover 2 can be adjusted in the example shown.
Der Boden 5 ist mit einer Vielzahl von düsenartigen Durchtrittsöffnungen 6 versehen, die jeweils einen konvergenten Wandungsverlauf aufweisen, wobei der größere Durchtrittsquerschnitt dem Zylinderraum zugekehrt ist.The bottom 5 is provided with a plurality of nozzle-like passage openings 6, each of which has a convergent wall profile, with the larger passage cross-section facing the cylinder space.
Das untere Ende des Zylinderraums 1 ist druckdicht an einen hier nur schematisch dargestellten Absaugkanal 7 angeschlossen, der mit der Saugseite eines Unterdruckerzeugers 8 verbunden ist. Als Unterdruckerzeuger können statische Verdrängermaschinen, wie Rootsverdichter, Schraubenlader oder dergl. eingesetzt werden oder aber auch Strömungsmaschinen, wie Seitenkanalverdichter oder dergl.. Infolge des vom Unterdruckerzeuger 8 bewirkten Unterdrucks im Zylinderraum 1 strömt über die Einlaßkanäle 3 Luft in den Zylunderraum nach, so daß sich aufgrund der hier dargestellten Geometrie der Einlaßkanäle 3 im Zylinderraum 1 eine Tumble-Strömung einstellt, deren Dreh-5 achse quer zur Zylinderachse 9 ausgerichtet ist.The lower end of the cylinder chamber 1 is connected in a pressure-tight manner to a suction channel 7, shown only schematically here, which is connected to the suction side of a vacuum generator 8. Static displacement machines such as Roots compressors, screw loaders or the like can be used as vacuum generators, or also flow machines such as side channel compressors or the like. As a result of the negative pressure in the cylinder chamber 1 caused by the vacuum generator 8, air flows into the cylinder chamber via the inlet channels 3, so that due to the geometry of the inlet channels 3 shown here, a tumble flow is established in the cylinder chamber 1, the axis of rotation of which is aligned transversely to the cylinder axis 9.
Zur Erfassung der Intensität dieser Tumble-Strömung ist im Zylinderraum 1 ein drehbar gelagerter Meßflügel 10 angeordnet, der über einen hier nicht näher dargestellten Meßaufneh-0 mer zur Erfassung der Drehzahl des Maßflügels mit einer Auswerteeinrichtung in Verbindung steht.To detect the intensity of this tumble flow, a rotatably mounted measuring vane 10 is arranged in the cylinder chamber 1, which is connected to an evaluation device via a measuring sensor (not shown in detail here) for detecting the speed of the measuring vane.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die düsenförmigen Durchtrittsöffnungen 6, wie der vergrößerte Teil-Vertikalsschnitt durch den Boden 5 in Fig. 2 zeigt, als sogenannte Laval-Düsen ausgebildet. Die düsenförmigen Durchtrittsöffnungen 6 weisen jeweils einen konvergenten Wandungs-In the embodiment shown here, the nozzle-shaped passage openings 6, as shown in the enlarged partial vertical section through the base 5 in Fig. 2, are designed as so-called Laval nozzles. The nozzle-shaped passage openings 6 each have a convergent wall
verlauf auf, wobei der größere Durchtrittsquerschnitt 11 dem Zylinderraum 1 zugekehrt ist. An den engsten Durchtrittsquerschnitt 12 schließt sich eine diffusorartige Erweiterung 13 an.
5course, with the larger passage cross-section 11 facing the cylinder chamber 1. The narrowest passage cross-section 12 is followed by a diffuser-like extension 13.
5
Bildet man nun die diffusorartige Erweiterung so aus, daß der engste Querschnitt 12 mit seiner Fläche A* im Verhältnis zum Austrittsquerschnitt A2 auf der dem Unterdruckerzeuger zugekehrten Seite ein Verhältnis A*/A2 < 1 ergibt, stellt sich im engsten Querschnitt bei einem entsprechenden Druckverhältnis, wie in Fig. 4 in einem Diagramm wiedergegeben, eine Strömung mit Schallgeschwindigkeit ein, wenn das äußere kritische Druckverhältnis zwischen dem im Zylinderraum herrschenden größeren Druck P1 und dem auf der Austrittsseite bestehenden kleineren Druck p2 eingehalten wird. Das bedeutet aber auch, daß Druckschwankungen auf der Unterdruckseite nicht auf den Druck im Zylinderraum 1 zurückwirken, solange das kritische Druckverhältnis nicht überschritten wird. Dies gilt auch dann, wenn der Boden 5 nicht ebenflächig ausgebildet ist son-0 dern in seiner räumlichen Konturierung einem realen Kolbenboden nachgebildet ist.If the diffuser-like extension is now designed in such a way that the narrowest cross section 12 with its area A* in relation to the outlet cross section A 2 on the side facing the vacuum generator results in a ratio A*/A 2 < 1, a flow at the speed of sound is established in the narrowest cross section at a corresponding pressure ratio, as shown in a diagram in Fig. 4, if the external critical pressure ratio between the higher pressure P 1 prevailing in the cylinder chamber and the lower pressure p 2 existing on the outlet side is maintained. This also means, however, that pressure fluctuations on the vacuum side do not affect the pressure in the cylinder chamber 1 as long as the critical pressure ratio is not exceeded. This also applies if the bottom 5 is not flat but is modeled on a real piston bottom in its spatial contour.
Bei Einhaltung des kritischen Druckverhältnisses, d. h. wenn bei allen düsenförmigen Durchtrittsöffnungen im engsten Quer-5 schnitt die Schallgeschwindigkeit eingehalten wird, kann an keiner Stelle mehr Luft einströmen, als durch diese Strömungsbedingungen vorgegeben ist, so daß eine Verzerrung des Strömungsfeldes durch lokale Unterschiede des axialen Strömungskomponenten nicht bewirkt werden und dementsprechend die 0 Ausbildung der Strömung über dem Kolbenboden dem realen Zustand im Brennraum einer Kolbenbrennkraftmaschine weitgehend nachgebildet werden kann.If the critical pressure ratio is maintained, i.e. if the speed of sound is maintained at all nozzle-shaped passage openings in the narrowest cross-section, no more air can flow in at any point than is specified by these flow conditions, so that a distortion of the flow field is not caused by local differences in the axial flow components and accordingly the formation of the flow over the piston crown can be largely reproduced in the real state in the combustion chamber of a piston internal combustion engine.
Um die Ausbildung von "Stromfäden" zu vermeiden, ist der Boden 5, wie in Fig. 3 in einem Teilschnitt dargestellt, am Zylinderraum um eine parallel zur Zylinderachse 9 kreisendrotierbar gelagert. Hierzu ist ein den Abströmkanal 7 umfas-In order to avoid the formation of "current threads", the base 5 is mounted on the cylinder chamber so that it can rotate in a circle parallel to the cylinder axis 9, as shown in a partial section in Fig. 3. For this purpose, a
sendes zentrales Antriebsrad 14 vorgesehen, das mit einem nicht näher dargestellten Antrieb in Verbindung steht, auf dem wenigstens ein Planetenrad 17 drehbar gelagert ist, das mit einer Verzahnung 15 versehen ist. Dem Planetenrad 17 ist an der Wandung des Zylinderraums 1 eine Innenverzahnung 18 zugeordnet. Das Planetenrad 17 ist um seine Mittelachse drehbar auf dem Antriebsrad 14 gelagert und weist einen um das Maß e versetzten Kurbelzapfen 19 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 20 am drehbar gelagerten Boden 5 eingreift.A central drive wheel 14 is provided which is connected to a drive (not shown in detail) on which at least one planetary gear 17 is rotatably mounted, which is provided with a toothing 15. An internal toothing 18 is assigned to the planetary gear 17 on the wall of the cylinder chamber 1. The planetary gear 17 is rotatably mounted on the drive wheel 14 about its central axis and has a crank pin 19 which is offset by the dimension e and which engages in a corresponding recess 20 on the rotatably mounted base 5.
Wird das Antriebsrad 14 angetrieben, dann überträgt das Planetenrad 17 auf den Boden 5 nicht nur eine Kreisbewegung um die Zylinderachse 9 sondern gleichzeitig eine hierzu überlagerte Kreisbewegung um die Drehachse 17.1 des Planetenrades 17, so daß die Längsachsen der einzelnen Düsen in der Ebene Hypotrochoiden beschreiben. Die Zähnezahlen des Planetenrades 17 und der ein Hohlrad bildenden Verzahnung 18 im Zylinderraum 2 können beispielsweise im Verhältnis zweier Primzahlen aufgeteilt sein.If the drive wheel 14 is driven, the planetary gear 17 transmits to the base 5 not only a circular movement around the cylinder axis 9 but at the same time a superimposed circular movement around the rotation axis 17.1 of the planetary gear 17, so that the longitudinal axes of the individual nozzles describe hypotrochoids in the plane. The number of teeth of the planetary gear 17 and the toothing 18 forming a ring gear in the cylinder chamber 2 can, for example, be divided in the ratio of two prime numbers.
Zur Untersuchung einer Drallströmung mit einer Anordnung, bei der beispielsweise der Zylinderraum 1 mit nur einem Einlaßkanal versehen ist, der im wesentlichen tangential in bezug auf die Zylinderwandung schräg von oben in den Zylinderraum 1 einmündet, ist der Meßflügel 10 dann so anzuordnen, daß seine Drehachse mit der Zylinderachse 9 zusammenfällt.To investigate a swirl flow with an arrangement in which, for example, the cylinder chamber 1 is provided with only one inlet channel which opens into the cylinder chamber 1 obliquely from above essentially tangentially with respect to the cylinder wall, the measuring vane 10 is then to be arranged such that its axis of rotation coincides with the cylinder axis 9.
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2001
- 2001-06-12 DE DE20109773U patent/DE20109773U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010927 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040817 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20080101 |