Einrichtung zur verbesserten Ausnutzung der Energie der Abgase von zum Antrieb von Luftfahrzeugen dienenden Brennkraftmaschinen. Das Patent Nr. 211410 betrifft eine Ein richtung zur verbesserten Ausnutzung der Energie der Abgase von Brennkraftmaschi- nen zum Antrieb von Luftfahrzeugen, bei welchen die Abgase der einzelnen Zylinder entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges über je einen besonderen Abgas kanal ins Freie austreten und dabei unter Er zeugung von Rückstossleistung auf den Aussendruck entspannt werden,
wobei am Austrittsende jedes Abgaskanals eine Düse vorgesehen ist, deren Düsenkanal so ausgebil det ist, dass beim Übertritt der Abgase aus dem Zylinder in den Abgaskanal in diesem Kanal eine Druckerhöhung eintritt, so dass sich die Abgase bei ihrem Eintritt in den Abgaskanal lediglich auf den erhöhten Druck in letzterem entspannen und die restliche Entspannung der Abgase in der an den Ab gaskanal anschliessenden Düse erfolgt.
Abgasrückstosseinrichtungen der geschil derten Art haben sich in,der Praxis gut be- währt und es hat sich gezeigt, dass mit ihnen die beste Strahlschubwirkung deshalb erzielt wird, weil jeder einzelne Zylinder,des Motors mit einer gesonderten Abgasrückstosseinrich tung versehen ist.
Aus Gründen, die mit dem Einbau des Motors in der Zelle zusammenhängen, kann es jedoch erwünscht sein, je zwei oder mehr Abgasrückstossdüsen in einer gemeinsamen Sammelleitung zusammenzufassen. Bei Mo toren mit starker Ventilüberschneidung wird diese Zusammenfassung sogar notwendig, um kleine Leerlaufdrehzahlen zu erzielen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, meh rere Abgasstutzen in eine gemeinsame Sam- melleitung, die an ihrem Ende eine Rück- stoss-düse trägt, münden zu lassen. Die Nach teile einer solchen, Einrichtung bestehen darin, dass in ;der .Sammelleitung sich ein konstanter Druck ausbildet, der höher als der Aussendruck ist und die Leistung,des Motors erheblich herabsetzt, und :
darin., dass beim Auspuffen eines Zylinders die Nachbar stutzen über -die Sammelleitung rückwärts aufgefüllt werden, wodurch Wirbelungsver- luste auftreten.
Die Erfindung, welche die Behebung der angeführten Nachteile ermöglicht, betrifft eine weitere Ausbildung der Einrichtung für verbesserte Ausnutzung der Energie der Ab gase von zum Antrieb von Luftfahrzeugen dienenden Brennkraftmaschinen nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes.
Diese weitere Ausbildung besteht darin, dass mindestens zwei Düsen über Verbin dungsleitungen in eine gemeinsame Sammel- leitung, deren Querschnitt an jeder Stelle grösser als jeder Düsenaustrittsquerschnitt ist, münden, wobei die Abgase in den Düsen auf den Aussendruck entspannt werden. Da bei ist es vorteilhaft, dass die vorn in die Sammelleitung mündende Verbindungslei tung gleichbleibend den Austrittsquerschnitt der zugehörigen Düse hat. Zweckmässiger weise schliesst sich an jede Düse ein zylin drisches Leitungsstück vom Austrittsquer schnitt der zugehörigen Düse an.
Inder Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt. Aus der Brennkraftmaschine 1 (Fig. 1) ragen die Ab gaskanäle 2 hervor, die an ihrem Austritts ende in die Düsen; 3 übergehen. Der mit der Düsenaustrittsstelle zusammenfallende engste Querschnitt f D jeder Düse ist so bemessen, dass beim Übertritt der Abgase aus .dem Zy linder in den Abgaskanal 2 in diesem Kanal eine kurzzeitige (spätestens vor Beginn der nächsten Auspuffperiode wieder ausgegli chene) Druckerhöhung eintritt, derart,
dass sich die Abgase bei ihrem Eintritt in den Abgaskanal 2 lediglich auf den erhöhten Druck in diesem entspannen und die restliche Entspannung der Abgase auf den Aussen druck in der dem Abgaskanal anschliessenden Düse 3 erfolgt. Auf den Austrittsquerschnitt fD der Düse folgt über je eine Verbindungs leitung 4, 5 die Sammelleitung 6. Die Ver bindungsleitung 4, die vorn in die Sammel- leitung einmündet, hat konstanten zylindri- sehen Querschnitt, wobei dieser Querschnitt gleich dem Querschnitt fD der zugehörigen Düse ist.
Die Abgase werden in den Düsen 3 also vor ihrem Eintritt in die Sammelleitung 6 bereits auf den Aussendruck expandiert. In der Sammelleitung 6 selbst herrscht also kein überdruck, sondern in für die Praxis genü gender Annäherung .der konstant bleibende Aussendruck. Es wird dabei der Vorteil er zielt, dass beim Auspuffen eines Zylinders das mit erheblichen Verlusten verbundene Auffüllen der Nachbarstutzen vermieden wird.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 schliesst sich an jede Düse ein zylindrisches Leitungsstück 4 bezw. 7 an, dessen Quer schnitt gleich ist dem Austrittsquerschnitt f n er zugehörigen Düse. Die Teile 7 dienen als Beruhigungsstrecke.
In beiden Ausführungsformen ist die Sammelleitung, was die Zeichnung nicht zeigt, breiter als hoch, so dass der Querschnitt der Sammelleitung an jeder Stelle grösser ist als jeder Düsenaustrittsquerschnitt fD.
Device for improved utilization of the energy of the exhaust gases from internal combustion engines used to drive aircraft. The patent no. 211410 relates to a device for the improved utilization of the energy of the exhaust gases from internal combustion engines to drive aircraft, in which the exhaust gases of the individual cylinders in the opposite direction to the direction of movement of the vehicle exit into the open via a special exhaust duct each and thereby under Er generation of recoil power on the external pressure are relaxed,
a nozzle is provided at the outlet end of each exhaust duct, the nozzle duct of which is designed so that when the exhaust gases pass from the cylinder into the exhaust duct, a pressure increase occurs in this duct, so that the exhaust gases only increase to the increased level when they enter the exhaust duct Relax the pressure in the latter and the remaining relaxation of the exhaust gases takes place in the nozzle adjoining the exhaust gas duct.
Exhaust gas recoil devices of the type described have proven themselves in practice and it has been shown that the best jet thrust effect is achieved with them because each individual cylinder of the engine is provided with a separate exhaust gas recoil device.
However, for reasons related to the installation of the engine in the cell, it may be desirable to combine two or more exhaust gas recirculation nozzles in a common manifold. For engines with strong valve overlap, this combination is even necessary in order to achieve low idling speeds.
It has already been proposed that several exhaust gas nozzles open into a common manifold that has a recoil nozzle at its end. The disadvantages of such a device are that in the manifold a constant pressure is created that is higher than the external pressure and significantly reduces the performance of the engine, and:
in that when a cylinder is exhausted, the neighboring nozzles are filled backwards via the collecting line, as a result of which eddy losses occur.
The invention, which enables the above-mentioned disadvantages to be remedied, relates to a further embodiment of the device for improved utilization of the energy from the gases from internal combustion engines used to drive aircraft according to the claim of the main patent.
This further embodiment consists in that at least two nozzles open out via connecting lines into a common collecting line, the cross-section of which is larger than each nozzle outlet cross-section at every point, the exhaust gases in the nozzles being expanded to the external pressure. Since it is advantageous that the connection line opening into the collecting line at the front has the same outlet cross section of the associated nozzle. Appropriately, a cylindrical pipe section from the outlet cross section of the associated nozzle connects to each nozzle.
In the drawing, two execution examples of the invention are shown. From the internal combustion engine 1 (Fig. 1) protrude from the gas ducts 2, which end at their outlet into the nozzle; Skip 3. The narrowest cross-section f D of each nozzle, which coincides with the nozzle outlet point, is dimensioned in such a way that when the exhaust gases from the cylinder pass into exhaust duct 2, a brief pressure increase occurs in this duct (at the latest before the beginning of the next exhaust period),
that the exhaust gases, when they enter the exhaust gas duct 2, only relax to the increased pressure in this and the remaining relaxation of the exhaust gases to the external pressure in the nozzle 3 adjoining the exhaust gas duct takes place. The outlet cross-section fD of the nozzle is followed by the collecting line 6 via a connecting line 4, 5. The connecting line 4, which opens into the collecting line at the front, has a constant cylindrical cross-section, this cross-section being equal to the cross-section fD of the associated nozzle is.
The exhaust gases are already expanded to the external pressure in the nozzles 3 before they enter the collecting line 6. In the collecting line 6 itself there is no overpressure, but rather the external pressure which remains constant in an approximation that is sufficient for practice. The advantage here is that when a cylinder is exhausted, the filling up of the neighboring nozzles associated with considerable losses is avoided.
In the embodiment according to FIG. 2, a cylindrical line piece 4 or 4 connects to each nozzle. 7, the cross-section of which is the same as the outlet cross-section for the associated nozzle. The parts 7 serve as a calming section.
In both embodiments, the collecting line, which is not shown in the drawing, is wider than it is high, so that the cross section of the collecting line is larger at every point than each nozzle outlet cross section fD.