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Antriebsvorrichtung für Vorverdichter von Flugmotoren.
Die Verwendung von durch Zahnräder angetriebenen Turbokompressoren als Vorverdichter bietet grosse Schwierigkeiten, da der freie Kurbelwellenstummel während der Umdrehung stark schwingt, die Turbinenräder dagegen vollkommen gleichförmig laufen. Da nun durch die Zahn- räderübertragung eine starre Verbindung beider Teile hergestellt ist, st) entstehen übermässige Beanspruchungen, die schliesslich zu Brüchen des Getriebes führen.
Die Anordnung von nach-
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Vorteile mit sich bringt, da es zur rationellen Ausnutzung der Motorleistung in verschiedenen Höhenlagen unbedingt notwendig ist, die Tourenzahl des Turbokompressors in ganz anderen Verhältnissen zu ändern als die Tourenzahl des Motors.
Die Erfindung besteht nun darin, dass eine Pumpe mit möglichst gleichmässiger Flüssigkeits- förderung direkt vom Motor aus angetrieben wird und die geförderte Flüssigkeit (z. B. Öl) in die Düse einer den von einem Turbokompressor gebildeten Vorverdichter antreibenden Turbine
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metrischen Verhältnissen sich selbsttätig einstellt.
In die Flüssigkeitsleitung ist ernndungsgemäss ein Kurzschlussschieber eingeschaltet, der hei entsprechender Einstellung den geförderten Flüssigkeitsstrom lediglich einen Umlauf im Ölzylinder ausführen lässt. Hierdurch wird es ermöglicht, die Turbine ganz auszuschalten, ohne den Pumpenantrieb abstellen zu müssen.
Der Ölbehälter für die Pumpe'ist derart angeordnet, dass er zum Teile aus dem Flugzeugi umpf vorsieht und der Einwirkung des Flugwinde, ausgesetzt ist. Hierdurch wird eine Kühlung des Öles bewirkt, die noch wesentlich dadurch erhöht werden kann, wenn der aus dem Rumpf
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gestaltet ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform veranschaulicht. Die Fig. i und 2 zfigen die Anordnung der Einrichtung an einem der gebräuchlichen Flugzeugmotoren in Seitenansicht und Rückenansicht. In den Fig. 3 und 4 ist der Turbokompressor mit seinem Antrieb in Seitenansicht mit teilweisem Schnitt bzw. in Vorderansicht, wobei die
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Ölpumpe im Querschnitt. bzw. Längsschnitt, sowie einen Schnitt durch den Anlasser.
Der Vorverdichter des Motors wird von einem Turbokompressor 1 gebildet, der die verdichtete Luft durch eine Leitung dem Zylinder zuführt. Der Antrieb des Turbokompressors erfolgt durch eine Turbine 3, auf deren Schaufeln ein von einer durch den Motor angetriebenen Pumpe 4 geförderter Flüssigkeitsstrom einwirkt. Die Pumpe J saugt die Flüssigkeit, in vorliegendem Falle ÖL aus einem Behälter ; und drückt den Flüssigkeitsstrahl durch eine Düse 6, in die eine den Durchgangsquerschnitt regelnde Nadel 7 eingesetzt ist.
Der Ölbehälter ist derart im Flugzeugrumpf angeordnet, dass er aus diesem zum Teile vorsteht. In diesen Teil des Behälters 5 sind Röhrchen 8 eingesetzt, die von der Luft durchstrichen werden. wodurch eine wirksame Kühlung des Öles erzielt wird.
Die Pumpe fördert konstant eine bestimmte Flüssigkeitsmenge, die mit einer gewissen Beschleunigung aus der Düse 6 tritt und auf die Schaufeln der Turbine auftrifft. Wird der
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tretenden Flüssigkeitsstrahles, der somit mit grösserer Beschleunigung auf die Turbinenschaufeln auftrifft. Durch entsprechende Einstellung der Düsennadel hat man es also in der Hand die Umdrehungszahl der Turbine und somit auch des mit ihr verbundenen Turbokompressors, den gegebenen Verhältnissen entsprechend, zu ändern und derart die Vorverdichtung den jeweiligen
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Kanal 13 mit dem Zufluss 16 zur Düse 6 verbunden.
Die Düsennadel 7 ist unter die Wirkung einer Feder 17 gestellt, die das Besteben hat, den Nadelkopf ausserhalb der Düsenöffnung, also den Durchflussquerschnitt vollkommen offen zu erhalten. Das Ende der Nadel 7 trägt einen Kolben 18, der in der Servomotorkammer 14 verschiebbar gelagert ist. Die Regulierschraube 12
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Der in die Düse gedrückte "Flüssigkeitsstrom findet keinen wesentlichen Widerstand und trifft mit einer bestimmten Beschleunigung gegen die Schaufeln der Turbine 3, die er samt dem mit ihr verbundenen Turbokompressor mit einer gewissen Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt. Die überschüssige Druckflüssigkeit tritt durch die Bohrung 15 in den Kanal 13, öffnet das unbelastete Ventil 11 und gelangt in den Abfluss.
Eine Wirkung auf den Kolben 18 wird hierbei nicht ausgeübt, da die Flüssigkeit durch das Ventil 11 einen Ausweg findet.
Sinkt der atmosphärische Aussendruck, so dehnen sich die Dosen 9 aus und drücken das Ventil 11 mehr oder weniger stark gegen seinen Sitz. Die durch die Bohrung 15 tretende Flüssigkeit findet somit mehr oder weniger Widerstand und übt daher einen grösseren oder kleineren Druck auf den Kolben 18, wodurch die Düsennadel gegen die Wirkung der Feder 17 verschoben wird und mit ihrem Kopf mehr oder weniger stark innerhalb der Düsenöffnung zu liegen kommt.
Hierdurch wird der Austrittsquerschnitt verkleinert und dementsprechend, da die Pumpe konstant dieselbe Menge fördert, der Druck, mit dem die Flüssigkeit aus der Düse gedrückt wird, vergrössert.
Infolgedessen trifft die Flüssigkeit mit grösserer Beschleunigung auf die Turbinenschaufeln und vergrössert deren Umdrehungsgeschwindigkeit.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Turbokompressors ist also in Abhängigkeit von dem
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zuschalten, ohne die Pumpe abstellen zu müssen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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welche die Flüssigkeit in die Düse (6) einer mit dem den Vorverdichter bildenden Turbokompressor (1) verbundenen Turbine (3) drückt, wobei der Druck der die Turbine beaufschlagenden Flüssigkeit entsprechend den barometrischen Verhältnissen sich selbsttätig einstellt.
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