DE622139C

DE622139C - Device for the automatic adjustment of carburetors in aircraft at different altitudes

Info

Publication number: DE622139C
Application number: DES106259D
Authority: DE
Original assignee: CARBURATEUR STRATOS SOC DU
Current assignee: CARBURATEUR STRATOS SOC DU
Priority date: 1932-07-02
Filing date: 1932-09-16
Publication date: 1935-11-21

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung von Vergasern bei Flugzeugen in verschiedenen Flughöhen Bekanntlich ändert sich die Leistung der Flugmotoren mit der Höhe, in der man fliegt, mit dem Barometerstand und mit der Temperatur, also mit dem spezifischen Gewicht der Luft. Die Änderung des spezifischen Gewichtes der Luft äußert sich in zweifacher Weise: i. durch die Änderung der Füllung der Motorzylinder und 2. durch die Änderung der Zusammensetzung der Mischung im Vergaser, sofern dieser nicht Einrichtungen besitzt, welche den Einfluß der Höhe ausgleichen.Device for the automatic adjustment of carburetors in aircraft at different altitudes It is well known that the power of the aircraft engines changes with the altitude at which you are flying, with the barometer reading and with the temperature, that is, with the specific weight of the air. The change in specific weight the air manifests itself in two ways: i. by changing the filling of the Engine cylinder and 2. by changing the composition of the mixture in the carburetor, provided that this does not have facilities that compensate for the influence of the height.

Es ist bekannt, der ersten dieser beiden Änderungen entweder durch die Anwendung eines Verdichters oder auch durch die eines größeren Zylinders, in beiden Fällen verbunden mit der notwendigen, der jeweiligen Flughöhe entsprechenden Drosselung der Gaszuleitung zum Motor, abzuhelfen und der zweiten Änderung durch Regelung des Vergasers zu begegnen. Es ist nun zur selbsttätigen Höhenregelung des Vergasers eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der die Einstellung des Vergasers mittels eines in einem Zylinder geführten Regelkolbens erfolgt, der auf der einen Seite von dem äußeren Luftdruck und einer Feder und auf der anderen Seite durch ein Druckmittel (Gas oder Flüssigkeit) belastet ist, das durch ein Regelungsorgan auf konstantem Druck gehalten wird, wobei dieses Regelungsorgan selbst auch unter einem konstanten Druck steht und den Zufluß des unter höherem Druck herangeführten Druckmittels zu dem Raum vor dem Regelkolben steuert. Als Regelungsorgan kommt eine Membrane zur Anwendung, die auf der einen Seite unter dem konstant zu erhaltenden Druck des Druckmittels und auf der anderen Seite unter dem konstanten Druck steht.It is known to be due to either of these two changes the use of a compressor or even that of a larger cylinder, in both cases combined with the necessary, corresponding to the respective flight altitude Throttling of the gas supply line to the engine, remedy and the second change through Counter regulation of the carburetor. It is now for the automatic height control of the Carburetor became known a device in which the adjustment of the carburetor takes place by means of a control piston guided in a cylinder, which on the one Side by the external air pressure and a spring and on the other side by a pressure medium (gas or liquid) is loaded, which is controlled by a regulating body is kept at constant pressure, this regulating body itself also under stands a constant pressure and the inflow of the brought up under higher pressure Controls pressure medium to the space in front of the control piston. As a regulatory body comes a Membrane for use on the one hand under the constant to be maintained Pressure of the pressure medium and on the other hand is under the constant pressure.

Die Erfindung besteht nun darin, daß das Regelungsorgan den Zufluß und Abfluß des unter höherem Druck herangeführten Druckmittels zu dem Raum vor dem Regelkolben steuert und als Kolbenschieber ausgebildet und mit einem größeren Kolben zu einem Differentialkolben vereinigt ist, auf dessen kleinere Stirnfläche der konstant zu haltende Druck vor dem Regelkolben einwirkt und dessen größere Stirn- und Differentialflächen zwei in ihrer Höhe verschiedenen Drücken ausgesetzt sind, die beide von dem Atmosphärendruck abhängen, aber stets einen konstanten Differenzdruck ergeben, der dem auf die kleinere Stirnfläche wirkenden Druck entgegenwirkt und im Beharrungszustand gleich diesem ist.The invention consists in the fact that the regulating member controls the inflow and discharge of the pressurized medium supplied under higher pressure to the space in front of the Control piston controls and designed as a piston valve and with a larger piston is combined into a differential piston, on the smaller face of which the constant The pressure to be maintained acts in front of the control piston and its larger end and differential surfaces two pressures different in height, both from atmospheric pressure depend, but always result in a constant differential pressure that corresponds to the smaller one Front face acting counteracts pressure and in the steady state equal to this is.

Hierdurch wird einerseits eine weit bessere Konstanthaltung des Druckes des Druckmittels erreicht, da die Erzeugung einer konstanten Druckdifferenz gegenüber dem jeweils herrschenden Atmosphärendruck leichter und sicherer bewerkstelligt werden kann und nicht nur der Zufluß, sondern auch der Abfluß des Druckmittels entsprechend gesteuert wird. Andererseits ist auch ein Ansprechen der Vorrichtung auch auf sehr kleine Drücke gesichert (z. B. auf den Unterdruck, welcher in einem Vergaser entsteht), da die auf den Kolben wirkende kleine Druckdifferenz durch Wahl eines entsprechenden Verhältnisses der beiden Kolbenflächen des Differentialkolbens beliebig verstärkt werden kann.On the one hand, this ensures that the pressure is kept constant much better of the pressure medium achieved, as opposed to the generation of a constant pressure difference the prevailing atmospheric pressure can be done more easily and safely can and not only the inflow, but also the outflow of the pressure medium accordingly is controlled. On the other hand, the device also responds to a great deal small pressures secured (e.g. on the negative pressure, which in a Carburetor arises), since the small pressure difference acting on the piston is by choice a corresponding ratio of the two piston areas of the differential piston can be reinforced as required.

Die das Druckmittel unter konstanten Druck setzende bzw. haltende Druckdifferenz, d. h. der auf die eine der beiden Flächen des Differentialkolbens wirkende, um einen konstanten Wert vom äußeren Luftdruck verschiedene Druck kann durch eine normal vorhandene Druckquelle geliefert werden, wie z. B. von gewissen Vergasern, in denen ein vom Atmosphärendruck um einen konstanten Betrag verschiedener Unterdruck herrscht. Die konstante Druckdifferenz kann aber auch durch einen besonders erzeugten konstanten Überdruck, z. B. den Überdruck einer in die Atmosphäre mündenden Flüssigkeitssäule o. dgl., erzeugt werden. Es wird also nicht wie bei allen -mit baro= metrischen Dosen versehenen Vorrichtungen ein konstanter Druck in einem geschlossenen Raume erzeugt, sondern ein Druckunterschied gegenüber dem Atmosphärendruck.The one that puts or maintains the pressure medium under constant pressure Pressure difference, d. H. on one of the two faces of the differential piston acting to a constant value from the external air pressure different pressure can be supplied by a normally available pressure source, such as B. of certain Carburetors, in which one differs from atmospheric pressure by a constant amount There is negative pressure. The constant pressure difference can also be caused by a special generated constant overpressure, e.g. B. the overpressure of an opening into the atmosphere Liquid column or the like., Are generated. So it will not be like with all -with baro = metric cans provided a constant pressure in a closed device Spaces created, but a pressure difference compared to atmospheric pressure.

Die Änderung des atmosphärischen Druckes bewirkt eine Bewegung des Regelkolbens, der bis dahin durch den Atmosphären- und Federdruck einerseits und den Druck des Druckmittels vor dem Regelkolben andererseits im Gleichgewicht gehalten war wie. bei den bekannten Vorrichtungen.The change in atmospheric pressure causes the Control piston, which until then by the atmospheric and spring pressure on the one hand and the pressure of the pressure medium in front of the control piston on the other hand is kept in equilibrium was like. in the known devices.

In den beiden obenerwähnten Fällen, d. h. sowohl wenn es sich um die Regelung der Füllung der Zylinder *als auch wenn es sich um die Regelung des Gemisches des Vergasers handelt,- wird das Regelorgan (Drosselklappe des Motors oder Verdichters bzw. das das Gemisch regelnde Organ)' durch die "Bewegung des Regelkolbens betätigt.In the two cases mentioned above, i. H. both when it comes to the Regulation of the filling of the cylinder * as well as the regulation of the mixture of the carburetor, - the regulating device (throttle valve of the engine or compressor or the organ regulating the mixture) 'actuated by the "movement of the regulating piston.

Auf der Zeichnung ' ist der Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.In the drawing, the subject matter of the invention is represented by exemplary embodiments illustrated.

Die Abb. x zeigt im Grundriß, teilweise abgebrochen und im Schnitt, einen .gemäß der Erfindung mit der Gemischregelvorrichtung versehenen Vergaser. Die Abb. 2 ist ein Aufriß desselben im axialen Schnitt. Die Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des in Abb._ z dargestellten Reglers.Fig. X shows in plan, partly broken off and in section, a .according to the invention provided with the mixture control device carburetor. Fig. 2 is an elevation of the same in axial section. Fig. 3 shows another Embodiment of the controller shown in Fig._ z.

Das selbsttätig nach Maßgabe der Höhe regelnde Organ, das z. B. an einem Vergaser angebracht ist, besteht aus einem Zylinder z, in dem sich ein Kolben 2 bewegt. In der Kammer 3 herrscht der Atmosphärendruck. Auf der anderen Seite des Kolbens, in der Kammer 4, herrscht der Druck, der in der mit ihr durch das Rohr 23 verbundenen Kammer 5 des Vergasers vorhanden ist. In dieser Kammer 5 herrscht ein Druck, der um einen konstanten Betrag kleiner ist als der Druck der Außenluft. Die Kammer 5 des Vergasers bildet das obere Ende eines senkrechten Zylinders und ist unten durch einen, senkrecht beweglichen Kolben 18 abgeschlossen. Der Zylinderraum unterhalb des Kolbens =8 steht mit der Atmosphäre in Verbindung; dem Gewicht des Kolbens wird durch den Druckunterschied. zwischen der Luft oberhalb und der unterhalb des Kolbens das Gleichgewicht gehalten. Da nun das Gewicht des Kolbens unveränderlich ist, so ist dieser Druckunterschied konstant. Infolgedessen ist auch der Unterschied zwischen den Drücken der Luft auf den beiden Seiten des Kolbens 2 konstant und damit eine konstante Kraft gegeben, die den Kolbenschieber 6 nach links drückt.The automatically according to the height regulating organ that z. B. at A carburetor is attached, consists of a cylinder z, in which a piston 2 moves. Atmospheric pressure prevails in chamber 3. On the other side of the Piston, in the chamber 4, there is the pressure that is in the with her through the pipe 23 connected chamber 5 of the carburetor is present. In this chamber 5 prevails a pressure that is less than the pressure of the outside air by a constant amount. The chamber 5 of the carburetor forms the upper end of a vertical cylinder and is closed at the bottom by a vertically movable piston 18. The cylinder space below the piston = 8 is in contact with the atmosphere; the weight of the Piston is due to the pressure difference. between the air above and below of the piston kept the equilibrium. Since now the weight of the piston is unchangeable this pressure difference is constant. As a result, there is also the difference between the pressures of the air on the two sides of the piston 2 is constant and therefore given a constant force that pushes the piston valve 6 to the left.

Der Kolbenschieber 6, welcher mit dem Kolben 2 zu einem Differentialkolben vereinigt ist, bewegt sich in dem Gehäuse 7 und dient als Regelorgan eines Servomotors; er ist an seinem Ende mit einer axialen Bohrung 13 versehen. die durch ein radiales Loch zz seitlich ausmündet.The piston slide 6, which is combined with the piston 2 to form a differential piston, moves in the housing 7 and serves as a control element of a servomotor; it is provided with an axial bore 13 at its end. which opens laterally through a radial hole zz.

Der Servomotor selbst besteht aus _einem durch eine Feder 9 belasteten Kolben 8, der in einer entsprechenden zylindrischen Erweiterung des Gehäuses 7 angeordnet ist. (Die Kraft der Feder kann durch Drehen einer Kuppe =o verändert werden, die mit dem Gehäuse durch ein nicht gezeichnetes Gewinde verbunden ist.) Wenn bei einer Verschiebung des Kolbenschiebers nach links das Loch iz des Kolbenschiebers 6 vor eine Öffnung 12 im Gehäuse 7 zu liegen kommt, so kann Öl unter Druck (durch die Öffnung =2, das Loch x= und die Bohrung 13) zufließen und auf den Kolben 8 einwirken. Wenn andererseits bei einer Verschiebung nach rechts das Ende 14 des Kolbenschiebers 6 eine Öffnung 15 im Gehäuse 7 freigibt, wird Öl, das sich hinter dem Kolben 8 befindet, durch diese Öffnung abfließen.The servomotor itself consists of a piston 8 which is loaded by a spring 9 and which is arranged in a corresponding cylindrical extension of the housing 7. (The force of the spring can be changed by turning a dome = o, which is connected to the housing by a thread (not shown) comes, oil under pressure (through the opening = 2, the hole x = and the bore 13) can flow in and act on the piston 8. If, on the other hand, when the end 14 of the piston slide 6 is displaced to the right, an opening 15 in the housing 7 is exposed, oil which is located behind the piston 8 will flow out through this opening.

Die Bewegung des Kolbens 8 wird durch eine Stange x6 auf einen Hebel 17 übertragen, der 'seinerseits> den Kolben 18 des Vergasers dreht und dadurch die Zusammensetzung des Gemisches in einem im voraus in Abhängigkeit von derVerdrehungbestimmten Maße verändert.The movement of the piston 8 is through a rod x6 on a lever 17 transferred, which 'in turn> rotates the piston 18 of the carburetor and thereby the Composition of the mixture in a predetermined depending on the twist Dimensions changed.

Die Wirkungsweise des Regelorgans ist die folgende: Infolge der konstanten Druckdifferenz, die zwischen der Kammer 3 und der Kammer 4 herrscht, wird der Kolbenschieber 6 mit einer konstanten Kraft nach links gedrückt. Diese Kraft, dividiert durch den Querschnitt des Kolbenstiels 6, gibt den konstanten Druck des Öles, der hinter dem Kolben 8 erzeugt wird. Der Unterschied zwischen diesem Druck des Öles und »dem äußeren Druck der Atmosphäre wird an dem Regelkolben 8 durch die Feder 9 aufgenommen.The mode of operation of the regulating organ is as follows: As a result of the constant The pressure difference that prevails between the chamber 3 and the chamber 4 becomes the piston valve 6 pushed to the left with a constant force. That power divided by the Cross section of the piston stem 6, gives the constant pressure of the oil behind the Piston 8 is generated. The difference between this pressure of the oil and “the external one Atmospheric pressure is absorbed by the spring 9 at the control piston 8.

Wenn nun das Luftfahrzeug steigt, so nimmt der Atmosphärendruck ab. Der Druck des Öles drückt den Kolben 8 nach links, d. h. nach außen. Dadurch wird die Feder g weiter zusammengedrückt. Sie ist derart bemessen, daß sie für einen gegebenen atmosphärischen Druck, z. B.Now when the aircraft climbs, the atmospheric pressure decreases. The pressure of the oil pushes the piston 8 to the left, d. H. outward. This compresses the spring g further. It is measured in such a way that it for a given atmospheric pressure, e.g. B.

Atmosphäre, um ein Stück zusammengedrückt wird, das genau dem entspricht, @ um das sich der Kolben 8 nach links verschieben soll, um eine Winkelstellung des Kolbens 18 zu gewährleisten, die die entsprechende Regelung des Vergasers bei dem betreffenden atmosphärischen Druck ergibt. Die Verbindung zwischen dem Kolben 8 und dem Kolben 18 ist, wie bereits erwähnt, durch die Stange 16 und den Hebel 17 hergestellt.Atmosphere to be compressed to a piece that corresponds exactly to @ to move the piston 8 to the left to an angular position of the Piston 18 to ensure that the appropriate control of the carburetor in the atmospheric pressure in question. The connection between the piston 8 and the piston 18 is, as already mentioned, through the rod 16 and the lever 17 manufactured.

Die Konstanz des Öldruckes hinter dem Kolben 8 ist durch den Umstand gesichert, daß eine Abzweigung vom Ölumlauf des Motors zum Verbindungsstutzen 12 führt. Wenn der Druck vor dem Kolben 8 niedriger ist als der Druck, den der Kolben 2 dem Kolbenschieber 6 mitteilt, so bewegt sich der Kolbenschieber 6 nach links, bis das Loch ii vor die Öffnung 12 zu liegen kommt. Dann strömt Öl unter höherem Druck durch die Öffnung i2 so lange ein, bis der erzeugte Druck die auf den Kolben 2 nach links wirkende Kraft übersteigt und diesen Kolben wieder nach rechts verschiebt, wobei das Loch ii sich von der Öffnung 12 entfernt und der Zufluß des Öles unterbrochen wird.The constancy of the oil pressure behind the piston 8 is due to the fact ensured that a branch from the oil circulation of the engine to the connecting piece 12 leads. When the pressure in front of the piston 8 is lower than the pressure that the piston 2 notifies the piston valve 6, the piston valve 6 moves to the left, until the hole ii comes to lie in front of the opening 12. Then oil flows under higher Pressure through the opening i2 until the pressure generated is applied to the piston 2 exceeds the force acting to the left and moves this piston to the right again, the hole ii moving away from the opening 12 and interrupting the flow of the oil will.

Wenn dagegen der Druck des Öles vor dem Kolben 8 höher ist als der von dem Kolben 2 ausgeübte Druck, so wird der Kolben 2 nach rechts verschoben. Das Ende 14 des Kolbenschiebers 6 gibt dann den Ausgang 15 frei, und der Öldruck nimmt ab.If, on the other hand, the pressure of the oil in front of the piston 8 is higher than that pressure exerted by the piston 2, the piston 2 is displaced to the right. That The end 14 of the spool 6 then releases the outlet 15 and the oil pressure decreases away.

Es ist also ersichtlich, daß diese abwechselnde Verschiebung einen konstanten Druck des Öles hinter dem Kolben 8 gewährleistet.It can thus be seen that this alternating shift is one constant pressure of the oil behind the piston 8 guaranteed.

Falls es sich nicht um die Regelung des Gemisches des Vergasers, sondern um die der Füllung der Zylinder handelt, kann das Regelorgan, nämlich der Kolben 8, natürlich mit der die Motorfüllung regelnden Drosselklappe o. dgl. verbunden werden.If it is not about regulating the mixture of the carburetor, but rather The regulating element, namely the piston, can deal with the filling of the cylinder 8, of course with the throttle valve or the like that regulates the engine filling will.

Wie bereits erwähnt, kann der für alle diese Regelbewegungen erforderliche kleine Unterdruck auch durch einen künstlich erzeugten kleinen Überdruck ersetzt werden. So kann z. B. eine Anordnung, wie sie in Abb. 3 dargestellt ist, angewendet werden, bei der der Kolben ig beiderseits mit der Atmosphäre und auf der freien Endfläche außerdem mit einer Flüssigkeitssäule 2o von bestimmter Höhe h in Verbindung steht.As already mentioned, the required for all these regular movements small negative pressure is also replaced by an artificially generated small positive pressure will. So z. B. an arrangement as shown in Fig. 3 is used be where the flask ig both sides with the atmosphere and on the free End face also in connection with a column of liquid 2o of a certain height h stands.

Um bei niedriger Temperatur, etwa im Winter, das Frieren (Dickwerden) des Öles zu verhüten, kann allenfalls eine entsprechende Heizung desselben vorgenommen werden.In order to avoid freezing (becoming thick) at low temperatures, for example in winter. To prevent the oil, it can at best be heated accordingly will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pressure sensitive device for automatic Adjustment of the carburetor or the filling of aircraft engines according to the pressure prevailing at different flight altitudes, at which the setting of the carburetor or the filling takes place by means of a control piston guided in a cylinder, the one on the one hand from the external air pressure and a spring on the other Side is loaded by a constant gas or liquid pressure, which in turn is influenced by a regulating organ which, under constant pressure, controls the flow of the pressure medium to the space in front of the control piston, characterized in that that this regulating organ brought the inflow and outflow of the under higher pressure Controls pressure medium to the space in front of the control piston and designed as a piston valve and is combined with a larger piston to form a differential piston, on top of which smaller frontal area the pressure to be kept constant acts in front of the control piston and its larger end and differential surfaces two different in height Are exposed to pressures both of which are dependent on atmospheric pressure, but always result in a constant differential pressure equal to that acting on the smaller face Counteracts pressure and is equal to this in the steady state.

2. Device according to Claim i, characterized in that the constant influencing the regulating element (6) Pressure difference from the atmospheric pressure acting on the large end face of the control element and the negative pressure acting on the differential surface from the carburetor is, which in a known manner is an automatic fuel and air control element which is raised by the negative pressure, the acting on this organ The negative pressure is always equal to the atmospheric pressure reduced by the weight of the regulating element corresponding amount is.

3. Device according to claim i, characterized in that that the control member (6) influencing constant pressure difference from the on the Differential area acting atmospheric and acting on the larger end face Atmospheric pressure, increased by that of a constant column of liquid, is formed.