Verbrennungsmotor mit konstantem Verdichtungsdruck in wechselnden Höhenlagen. Die Erfindung besteht in einem Ver- brennungsmoto@r, in dem der Verdichtungs druck in wechselnden Höhenlagen durch einen regelbaren Vorverdichter konstant ge halten wird.
Bei bekannten Motoren dieser Art wird die geförderte Menge der in unveränderlicher Geschwindigkeit laufenden Luftpumpe durch Drosselung der Saugleitung oder durch Ab blasen des überschüssig erzeugten Druckes geregelt, wobei die Pumpe unproduktive Ar beit leistet und dafür Antriebskraft ver zehrt.
Zur Vermeidung solcher Arbeitsverluste wird nach der vorliegenden Erfindung eine Kolbenpumpe verwendet, deren Verdichtungs verhältnis entsprechend dem jeweiligen Aussendruck verändert wird.
Eine solche Luftpumpe dient entweder zur vollständigen Auflaclung oder nur zur Nachfüllung des Motors.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. a ist der Arbeitszylinder eines Viertaktmotors mit dem Kolben b und dem Einlassventil c am Ende einer Einlassleitung d. In diese Leitung ist eine rotierende Kol benpumpe e eingebaut, die von der Kurbel welle<I>f</I> durch das Zahnradvorgelege g-h-i angetrieben wird.
Die Kolbentrommel k mit den Kolben lcl ist in einer Kulisse @ l auf gehängt, die nach einem Kreis aus dem Mittelpunkt des Rades lz gekrümmt ist. Durch das Gestänge m kann die Kolben trommel k vom Umfang,des Pumpengehäuses gegen den Mittelpunkt verschoben werden. Zur willkürlichen Veränderung der Motor drehzahl, also nicht zur Regelung der Pum penleistung entsprechend dem Aussendruck, ist im Saugstutzen eine Drosselklappe n an geordnet. In .die Druckleitung d mündet die Düse eines Vergasers o.
Die Abgase entwei chen idurch das Ventil p.
Wenn der Kolben b in der Ladeperiode abwärts geht, wird durch das Ventil c die vom Kompressor e erzeugte und durch den Vergaser o mit Brennstoff vermischte Druck luft in den: Motorzylinder eingelassen. In der Nähe der untern Totpunktlage wird das Ventil c zwangsläufig geschlossen, worauf die Ladung verdichtet und durch eine nicht eingezeichnete Zündvorrichtung zur Explo sion gebracht wird, wenn der Kolben am obern Totpunkt anlangt. Nach erfolgter Ex pansion werden die verbrannten Gase durch das Ventil p ausgestossen.
Bei gegebener Drehzahl richtet sich die von der Kolbenpumpe geförderte Luftmenge nach der Grösse des wirksamen Förderraumes, der bei der gezeichneten Lage der Kolben trommel am grössten ist. Je dichter die an gesaugte Luft ist, das heisst je geringer die Betriebshöhe ist, desto mehr kann die Kol bentrommel gegen den Mittelpunkt des Pumpengehäuses verschoben werden und desto weniger Kompressionsarbeit muss von der Pumpe geleistet werden, um den Ver- dichtungsdruclL im Motorzylinder unverän dert zu erhalten.
Der Vergaser in der Druckleitung kann durch eine Einspritzpumpe ersetzt oder in den Saugstutzen der Luftpumpe verlegt werden.
Wenn der Vorverdiehter nur zur Nach füllung der vom Motor angesaugten Ladung dient, wird die eventuell mit Brennstoff ver mischte Zusatzluft gegen das Ende des Mo torsaugtaktes in den Verbrennungsraum ein- eelasserr.
Statt einer rotierenden Kolbenpumpe kann eine Kolbenpumpe mit veränderlichem Hub angewendet werden oder eine Kolbenpumpe, deren schädlicher Raum veränderlich ist. Eine selbsttätige Einstellung des Verdich tungsverhältnisses könnte dadurch erreicht werden, dass der Kolben mit der Kolben stange federnd verbunden wird, so d-ass bei grösserem Verdichtungsdruck infolge grösserer Dichte der Atmosphäre der Kolben selbst tätig ausweichen und so in der Pumpe stets den gleichen Druck erzeugen kann.
Die Anordnung ist auch für rotierende Explosionsmotoren brauchbar und in Ver bindung mit Flugmotoren auch aus dem Grunde nützlich, weil der Vorverdichter erst auf der grössten Betriebshöhe die volle Kom pressionsarbeit zu leisten hat, wo die geringe Lufttemperatur der Erhitzung der verdich teten Luft in erwünschter Weise entgegen wirkt.
Internal combustion engine with constant compression pressure at changing altitudes. The invention consists of an internal combustion engine in which the compression pressure is kept constant at changing altitudes by means of a controllable pre-compressor.
In known engines of this type, the pumped amount of the constant speed air pump is regulated by throttling the suction line or by blowing from the excess pressure generated, the pump doing unproductive Ar work and it consumes driving force ver.
To avoid such work losses, a piston pump is used according to the present invention, the compression ratio is changed according to the respective external pressure.
Such an air pump is used either to fully recharge the engine or just to refill the engine.
In the drawing, the subject invention is shown in one embodiment. a is the working cylinder of a four-stroke engine with the piston b and the inlet valve c at the end of an inlet line d. A rotating piston pump e is built into this line and is driven by the crankshaft <I> f </I> through the gear reduction g-h-i.
The piston drum k with the piston lcl is suspended in a backdrop @ l, which is curved according to a circle from the center of the wheel lz. Through the linkage m, the piston drum k can be moved from the circumference of the pump housing towards the center. To arbitrarily change the engine speed, so not to control the Pum pen power according to the external pressure, a throttle valve n is arranged in the suction nozzle. In .die pressure line d opens the nozzle of a carburetor o.
The exhaust gases escape through the valve p.
When the piston b goes down during the loading period, the compressed air generated by the compressor e and mixed with fuel by the carburetor o is let into the engine cylinder through the valve c. In the vicinity of the bottom dead center, the valve c is forcibly closed, whereupon the charge is compressed and caused to explode by an ignition device, not shown, when the piston reaches top dead center. After expansion has taken place, the burnt gases are expelled through valve p.
At a given speed, the amount of air delivered by the piston pump depends on the size of the effective delivery space, which is the largest in the position of the piston drum shown. The denser the air being sucked in, i.e. the lower the operating altitude, the more the piston drum can be shifted towards the center of the pump housing and the less compression work has to be done by the pump in order to keep the compression pressure in the motor cylinder unchanged receive.
The carburetor in the pressure line can be replaced by an injection pump or relocated to the intake port of the air pump.
If the precalciner is only used to refill the charge sucked in by the engine, any additional air that may have been mixed with fuel is fed into the combustion chamber towards the end of the engine suction cycle.
Instead of a rotating piston pump, a piston pump with a variable stroke or a piston pump whose harmful space is variable can be used. An automatic adjustment of the compression ratio could be achieved in that the piston is resiliently connected to the piston rod, so that at higher compression pressure due to the greater density of the atmosphere, the piston itself can actively evade and thus always generate the same pressure in the pump .
The arrangement is also useful for rotating explosion engines and in connection with aircraft engines also useful for the reason that the pre-compressor only has to perform the full compression work at the highest operating altitude, where the low air temperature counteracts the heating of the compressed air in the desired manner works.