DE351901C - Regelungsvorrichtung fuer auf verschiedenen Hoehen arbeitende Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung besteht in einer Einrichtung für auf verschiedenen Höhen arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, bei denen eine Zusatzluftpumpe in veränderlicher Menge derart Zusatzluft in die Ladung des Motorzylinders fördert, daß die Zylinderfüllung auf größerer Betriebshöhe trotz vermindertem Luftdruck nicht kleiner wird. Bei einem bekannten Motor dieser Art erfolgt die Regelung der zusätzlichen Luftmenge in der Weise, daß je nach der Betriebshöhe das Übersetzungsverhältnis zwischen Luftpumpe und Motor verändert wird. Der Lieferungsgrad ist alsdann von der Umlaufgeschwindigkeit der Zusatzpumpe abhängig, welche Abhängigkeit durch die neue Erfindung vermieden wird.

Nach der vorliegenden Erfindung wird unter an sich bekannter Anwendung eines bei verschiedenen Umdrehzahlen ein gleiches Verdichtungsverhältnis schaffenden Druckerzeugers für die Zusatzluftförderung, z. B. eines Zellengebläses, der Enddruck durch Regelorgane in der Pumpenleitung konstant gehalten. Dieser Zweck kann durch ein Drosselorgan in der Saugleitung oder durch ein Abblaseorgan in der Druckleitung der Zusatzluftpumpe erreicht werden. Bei solcher Bauart kann die Luftpumpe unmittelbar auf die Hauptwelle des Motors gesetzt werd,en, und außerdem kann die Luftregulierung selbsttätig erfolgen, was bei der j Verwendung kinetischer Mittel in befriedigender j Weise nicht möglich ist.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, die sich sowohl auf Viertakt- als auch auf Zweitaktmotoren anwenden läßt.

In Abb. ι ist ein Viertaktexplosionsmotcr schematisch dargestellt; Abb.2 zeigt eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Zusatzluftmenge in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Barometerstand.

In Abb. ι ist α ein Arbeitszylinder des Motors mit dem Kolben b und dem Einlaßventil c, vor dem ein nicht gezeichneter Vergaser mit Brennstoffdüse angeordnet ist. Bei d ist eine Öffnung im Motorzylinder, die durch die Leitung e mit einer von der Kurbelwelle h ange-. triebenen Luftpumpe g (Zellengebläse oder Kolbenpumpe) in Verbindung steht. Durch das Schieberventil f erhält die von der Pumpe g geförderte Zusatzluft Zutritt zu der vom Motorkolben angesaugten Füllung, i ist das Auslaßventil des Motors. Die Leitung ze> verbindet einen nicht eingezeichneten Brennstoffbehälter mit der vom Motor angetriebenen Brennstoffpumpe χ und der in die Druckleitung e eingebauten Austrittsdüse y, über welcher der Regulierungskonus ζ angeordnet ist. Vor die Saugleitung I der Luftpumpe g ist der Drosselschieber m geschaltet, der durch den Handhebel υ eingestellt werden kann.

Durch den Abwärtsgang des Kolbens b wird vom Vergaser her atmosphärisches Brenngemisch in den Motorzylinder α eingesaugt. Nahe dem unteren Totpunkt wird der Einlaß d vom Motorkolben b freigelegt. Gleichzeitig öffnet der Schieber f die Leitung e, worauf durch den Einlaß d der Atmosphäre entnommene, von der Pumpe g geförderte Zusatzluft in die vom Motorkolben b herangeholte Füllung gepreßt wird, während das Einlaßventil c sich schließt. Beim Aufwärtsgang des

Kolbens b schneidet der Schieber f die Druckleitung e ab, um sie erst wieder gegen das Ende der nächsten Einlaßperiode frei zu machen. Auf dem Wege zum Motorzylinder bestreicht die Druckluft in der Leitung e die Brennstoffdüse y. Der von der Pumpe χ erzeugte Brennstoffs.trahl stößt gegen den Regulierkonus ζ und vermischt sich mit der Zusatzluft, durch die der Brennstoff in den Motorzylinder fortgerissen wird.

In der Niederung, z. B. auf dem Flugplatz, wird der Schieber m zweckmäßig so eingestellt, daß er die Saugleitung I der Luftpumpe g fast ' vollständig drosselt und gerade so viel Luft in j die Pumpe eintreten läßt, daß in der Förderleitung e der zur Herstellung der gewünschter Lademenge im Motorzylinder α erforderliche | Überdruck zustande kommt. Mit fortschreiten- _; der Betriebshöhe wird die Drosselung der Saugleitung so vermindert, daß die Pumpe mehr Luft ansaugen und im Zylinder α den gleichen Druck herstellen kann wie in der Tiefe.

Statt eines Drosselorganes in der Saugleitung / : kann ein Schieber als Abblaseorgan 'in der Druckleitung e angeordnet sein. Ein solcher, als Abblaseorgan dienender Drosselschieber kann entweder in eine Umlaufleitung vom Druckrohr zum Saugrohr oder in eine Zweigleitung vom Druckrohr ins Freie eingebaut sein. In Abb. 2 ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der zusätzlichen Luftmenge dargestellt.

k ist der Druckkolben eines doppelwirkenden Servomotors, durch den der Drosselschieber m in die Saugleitung I gesteuert wird. Der durch den Kolben k in zwei Räume H₁, n_z geteilte Zylinder steht durch die Rohrleitung O₁, o₂ mit dem Steuerschieber φ in Verbindung. Der Hebel q stützt sich in seinem Drehpunkt auf die Kolbenstange u und ist an dem einen Ende mit dem Steuerorgan φ verbunden, während das andere Ende einem Bourdonschen Federmanometer r angehängt ist. s ist eine Druckluftleitung mit eingebautem Minderungsventil, die einem besonderen Druckbehälter angeschlosser sein kann. t_x, f₂ sind Auslaßstellen, die in der Ruhelage des Steuerschiebers f durch diesen abgesperrt werden. Durch Verwendung der Kolbenstange u als Drehpunkt für den Hebel q wird eine Rückführung des Steuerschiebers^) bewirkt und ein Uberregulieren des Drosselschiebers m in der Saugleitung I vermieden.

Wenn das Fahrzeug aufwärts steigt, krümmt

sich infolge des kleineren Luftdruckes die Bourdonsche Röhre r auswärts und zieht den Steuerschieber j> nach oben, worauf Druckluft über den Kolben k tritt, während durch f₂ Luft ausströmt. Dadurch wird der Kolben k mit dem Schieber m abwärts geschoben und die ■Saugleitung I der Pumpe so geöffnet, daß der Ro Druck im Motorzylinder die gleiche Größe beibehält wie in der Tiefe. Die hierzu erforderliche Gesetzmäßigkeit zwischen der Stellung des Manometers r und der Wirkung des·Drosselschiebers m auf den Druck in der Leitung e kann durch" die Mündungsform der zur Pumpe führenden Leitung am Schiebergehäuse genau abgestimmt werden.

Der Handhebel ν gestattet eine willkürliche Regelung der Zusatzluft, und die Federn in den 7η Räumen M₁, n₂ sollen bewirken, daß die Handsteuerung nicht stoßweise vor sich geht.

Der Servomotor kann auch zur Betätigung durch Drucköl eingerichtet sein, in welchem Falle die Leitung s entweder mit der Umlauf-Ölung des Motors in Verbindung gebracht oder durch eine besondere Ölpumpe gespeist wird. t_lt t₂ dienen alsdann als Rücklauf leitung zum Ölbehälter.

Der bedeutsame Fortschritt der neuen Erfindung liegt darin, daß für jede gegebene Betriebshöhe das Druckverhältnis im Motorzylinder ohne weitere Regelung der Pumpenleistung gleich bleibt. Mit wechselnder Betriebshöhe muß nur die Menge der Zusatzluft, nicht aber das Druckverhältnis in der Pumpe verändert werden.

Insbesondere für den Flugverkehr ist konstante Motorleistung bei abnehmendem Atmosphärendruck aus dem Grunde von allergrößter Bedeutung, weil bei gleichbleibendem, Verdichtungsdruck die Fahrgeschwindigkeit mit der Flughöhe zunimmt. Auf 4000 m Höhe beträgt die Verbesserung der Flugleistung 25 Prozent und auf 7000 m 45 Prozent.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Regelungsvorrichtung für auf verschiedenen Höhen arbeitende Verbrennungskraft- itso maschinen, bei denen die Ladung des Motorzylinders durch eine Zusatzluftpumpe eine veränderliche Menge Zusatzluft erhält, dadurch gekennzeichnet, daß unter an sich bekannter Anwendung eines bei verschiedenen Umdrehzahlen ein gleiches Verdichtungsverhältnis schaffenden Druckerzeugers für die Zusatzluftförderung (z. B. Zellengebläse) der Enddruck durch Regelorgane in der Pumpenleitung — Drosselorgan in der Saugleitung, Abblaseorgan in der Druckleitung — konstant gehalten wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.