DE452592C

DE452592C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Regeln der Brennstoffzufuhr fuer mit UEberdruck laufende Flugzeugmotoren

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Publication number: DE452592C
Application number: DER68071D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-07-02
Filing date: 1926-07-02
Publication date: 1927-11-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bei unter Überdruck laufenden Flugzeugmotoren, durch welche eine Regulierung der Brennstoffzufuhr erfolgt, die sich selbsttätig der Höhe, in welcher sich das Flugzeug befindet, anpaßt. Bekanntlich hat man, um einen Kraftverlust bei¹ Flugzeugmotoren in großen Höhen zu vermeiden, Motorenmitgroßenvolumetrischen Kompressionen konstruiert, um eine Kompression zu erhalten, die normal der Flughöhe des Flugzeugs ist. Man ist jedoch bei diesen Motoren gezwungen, den Zutritt der Gase zu verringern, wenn das Flugzeug sich in der Höhe des Bodens befindet, falls man die Selbstzündungswirkungen und andere Wirkungen vermeiden .will, die sich aus der zu starken Kompression ergeben. Der Motor- ist alsdann sozusagen untergespeist. Zur Regelung hat man bereits barometrische Kapseln

ao benutzt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer barometrischen Kapsel, welche ein kleines Regelventil betätigt, das von einem Kolbenzylinder getragen wird. Dadurch kann man in dem Zylinder den Unterdruck wirken lassen, welcher in dem Einlaßsammler existiert, indem der Kolben die Drosselungs- und Öffnungsklappen für die Einlaßgase derart steuert, daß das öffnen dieser Klappen eine Funktion des barometrischen Druckes des Standortes bildet.

Bei einer anderen Ausführungsform ist das öffnen derselben Klappen eine Funktion des Unterdruckes, welcher in dem Einlaßsammler herrscht.

In beiden Fällen kann die Vorrichtung die Speisung des Motors entweder mit einem Brennstoff oder mit zwei verschiedenen Brennstoffen sichern.

Die Zeichnung stellt drei Ausführungsformen der neuen Vorrichtung beispielsweise schematisch dar.

In Abb. ι bezeichnet ι den Motor, welcher zwei Reihen von Zylindern besitzen möge.

2 und 2¹ sind die Vergaser und 3 und 3¹ sind die Einlaßsammler, in welchen bei 4 und 4¹ die Drosselklappen für die Gase angebracht sind, welche durch die Hebel 5 und 5¹ gesteuert werden.

Diese Hebel stehen durch eine Stange 6 miteinander in Verbindung und sind außerdem durch eine Stange 7 mit einem Kolben 8 verbunden, der sich in einem Zylinder 9 gegen die Wirkung einer Feder 10 bewegen kann.

Der Zylinder 9 ist durch eine Leitung 11 mit einem der Einlaßsammler 3 verbunden. Im Innern dieser Leitung befindet sich ein Ventil 12, welches durch eine Stange 13 mit der Membran 14 einer barometrischen Kapsel 15 verbunden ist, die eine austarierte Feder 16 enthält.

Im Boden des Zylinders 9 ist eine kleine. Öffnung 17 vorgesehen, um den Druck auf beide Flächen des Kolbens auszugleichen, wenn das Ventil 12 geschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Sobald sich der Motor in einer hinreichend niedrigen Höhe befindet, wirkt der atmosphärische Druck auf die Membran 14 ein und hält das Ventil 12 auf seinem Sitz fest. Der Kolben 8 nimmt dann die in Abb. 1 veranschaulichte Stellung ein, die der geeigneten Drosselung der Klappen 4 und 4¹ entspricht.

Sobald der Motor 1 die normale Flughöhe erreicht, ist die Wirkung der Feder 16 auf die Membran 14 größer als die Einwirkung des atmosphärischen Druckes, und das Ventil 12 verläßt seinen Sitz. Hieraus ergibt sich, daß der Zylinder 9 durch die Leitung 11 mit dem Sammler 3 in Verbindung gesetzt wird, in welchem stets ein Unterdruck herrscht. Der Kolben 8 wird also nach links gesaugt, und bei dieser Bewegung öffnet er die Klappen 4 und 4¹ vollständig, infolgedessen Vollgas in den Motor gelangt. Zu bemerken ist, daß die kleine Öffnung 17 in diesem Augenblick durch das untere Ende des Ventils 12 verschlossen i. ist. :'

Sobald der Motor hinreichend weit hinabgeht, tritt die umgekehrte Bewegung ein. Die Einwirkung des· atmospärischen Druckes veranlaßt die Schließung des Ventils 12. Die Öffnung 17 wird frei, die Drucke der beiden Flächen des Kolbens gleichen sich aus und die Feder 10 stößt den Kolben zurück, infolgedessen die Klappen 4 und 4¹ in die Drosselungsstellungen zurückgebracht werden. Die in Abb. 2 veranschaulichte Vorrichtung - beruht auf demselben Prinzip, nur ist hier die Bewegung des Kolbens 8 eine Funktion des Unterdruckes im Sammler 3, anstatt eine Funktion des atmosphärischen Druckes zu sein.

Der untere Teil der Membran 14 bildet die obere Zwischenwand einer Kammer, welche durch die Leitung 11 mit dem Sammler 3 in Verbindung steht. Oberhalb der Membran 14 befindet sich ein dichtes Gehäuse 18, in welchem ein genau bestimmter Druck herrscht, beispielsweise der auf dem Boden herrschende atmosphärische Druck. In diesem Falle ist das Gehäuse mit einem kleinen Hahn 19 versehen, mittels dessen es mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt werden kann, wenn der Motor sich auf dem Boden befindet, und eine austarierte Feder 16 zieht das Ventil 12 zurück, solange der Unterdruck im Sammler 3 nicht eine gewisse Größe erreicht hat.

Die Wirkungsweise ist folgende: Sobald der Motor sich in einer zu niedrigen Höhe befindet, ist der Unterdruck im Sammler 3 zu schwach, um ein öffnen des Ventils 12 herbeizuführen, und der Motor funktioniert mit einem Einlaß, der durch die Klappen 4 und 4¹ gebremst wird. Hebt sich der Motor, so nimmt der Druck an absolutem Wert ab und der Unterdruck steigt. In einem gewissen geeignet gewählten Augenblick ist der Unterdruck ein solcher, daß der oberhalb der Membran herrschende atmosphärische Druck des Bodens hinreicht, um die Wirkungen der Feder 16 zu überwinden, und das Ventil 12 öffnet sich. Wie vorher, wird der Kolben 8 nach links gezogen und die Drosselklappen 4 und 4¹ öffnen sich vollständig.

Wenn ein Flugzeug aufsteigt, kann es von Wichtigkeit sein, ein allmähliches öffnen der Drosselklappen herbeizuführen, um den Unterdruck in den Einlaßsammlern konstant zu halten und demgemäß dem Motor während der ganzen Zeit des Aufsteigens seine Höchstkraft zu bewahren.

Man kann dieses Resultat in einfachster Weise dadurch erzielen, daß man das durch die Membran der barometrischen Kapsel betätigte Ventil durch einen Verteiler (Hahn, Ventil, Schieber o. dgl.) ersetzt, der in derselben Weise betätigt wird und die Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Einlaß sammler reguliert.

Abb. 3 veranschaulicht beispielsweise im Schnitt diese Ausführungsform des Verteilers, der im vorliegenden Falle ein Flachschieber ist.

Der Kolben 8, dessen Stange 7 die Drosselklappen betätigt, kann sich in einem Zylinder 9 bewegen, der an seinen Enden zwei Kanäle 20 und 21 besitzt, welche in einen Raum münden, der durch das Rohr 11 mit dem Einlaßsammler in Verbindung steht.

In diesem Raum 22 ist ein Stück 23 angeordnet, welches vollkommen dem Schieber einer Dampfmaschine gleicht. Dieser Schieber 23, der in seiner Mittelstellung veranschaulicht ist, ist mit der Membran 14 der barometrischen Kapsel 24 verbunden. Der Innenraum des Schiebers steht durch ein Loch 25 mit der Atmosphäre in Verbindung. Der Kolben 8 ist in seiner Mittelstellung veranschaulicht. Befindet sich das Flugzeug auf dem Boden, so ist der Kolben vollständig nach rechts gedrückt, und die Drosselklappen befinden sich in der Stellung der größten Drosselung. Befindet sich aber das Flugzeug in seiner Flughöhe, so ist der Kolben 8 nach links gedrückt, und die Drosselklappen sind vollständig offen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Angenommen, der absolute Wert des Unterdrucks, den man in den Einlaßsammlern aufrechtzuerhalten wünscht, sei beispielsweise auf 500 g festgesetzt, so ist zu diesem Zwecke in der barometrischen Kapsel eine Feder 16

as angeordnet, die so ausgewählt ist, daß die Membran sich in ihrer Mittelstellung befindet, wenn der Druck im Raum 22 500 g beträgt.

Steigt das Flugzeug aufwärts, so verringert

sich der absolute Druck in der Leitung 11.

In einem gewissen Augenblick stößt die Feder 16 den Schieber 23 nach rechts und setzt den Kanal 21 mit dem Raum 22 in Verbindung. Hieraus ergibt sich, daß die linke Fläche des Kolbens sich in Unterdruck befindet in bezug auf die rechte Fläche, da letztere dem atmosphärischen Druck des Flugortes unterworfen ist. Der Kolben bewegt sich also nach links. Bei dieser Bewegung öffnet er die Drosselklappen und der absolute Druck in der Leitung 11 steigt. Hat der Druck 500 g erreicht, so kehrt der Schieber 23 in seine mittlere Stellung zurück, setzt die beiden Kolbenflächen mit der Atmosphäre in Verbindung und hält den Kolben somit in der Stellung fest, welche einem Druck von 500 g im Einlaßsammler entspricht.

Geht das Flugzeug abwärts, so findet das Umgekehrte statt: Der absolute Druck in dem Raum 22 steigt, die Membran 14 zieht den Schieber 23 nach links, die Öffnung 20 wird frei und der Kolben 8 wird nach rechts gezogen, infolgedessen die Drosselklappen allmählich geschlossen werden, bis der Druck von 500 g erreicht ist.

Der durch die Membran gesteuerte Schieber kann natürlich auch durch irgendeine andere Vorrichtung ersetzt werden, welche dieselbe Wirkung hervorruft. Es können Hähne, Ventile, Kolbenschieber ο. dgl. Verwendung finden.

Anstatt die Vorrichtungen auf die Drosselklappen einwirken zu lassen, kann man diese natürlich auch auf den Zutritt der verschiedenen Brennstoffe einwirken lassen. Bekanntlich können beispielsweise Alkohol oder Benzol größere Drucke aufnehmen als Benzin. Die Montage würde also in folgender Weise zu erfolgen haben. Am Boden und bis zu einer gewissen Höhe würde die Vorrichtung den Flug mit Alkohol oder Benzol ausführen. Von einer gewissen Höhe oder von einem gewissen Unterdruck im Einlaßsammler ab würde die Vorrichtung so arbeiten, daß der Flug unter Benutzung von Benzin stattfindet.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Brennstoffzufuhr in Übereinstimmung mit der Flughöhe für mit Überdruck laufende Flugzeugmotoren durch eine barometrische Kapsel, dadurch gekennzeichnet, daß die barometrische Kapsel (15) ein kleines Regelventil (12) eines Zylinders (9) öffnen kann, worauf in diesem Zylinder der Saugunterdruck des Einlaß-Sammlers (3) wirkt und ein Kolben (8) in dem Zylinder die Drosselklappen (4, 4¹) im Einlaßrohr in Abhängigkeit vom barometrischen Druck steuert (Abb. 1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) der barometrischen Kapsel (15) auf einer Seite einem konstanten Druck unterworfen ist und auf der anderen Seite mit dem Regelventil (12) verbunden ist, so daß das öffnen der Drosselklappen für die Einlaßgase von dem Unterdruck abhängt, welcher in dem Sammler (3) herrscht (Abb. 2).

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Membran der barometrischen Kapsel betätigte Ventil durch einen Schieber (23) ersetzt ist, welcher die Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Sammler (3) regelt (Abb. 3).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisevorrichtung eine Speisung mit zwei verschiedenen Brennstoffen bewirken kann.

Hierzu t Blatt Zeichnungen.