Reihenstern-Flugzeugmotor. Vorliegende Erfindung betrifft einen Rei- lrenstern-Flugzeugmotor, bei welchem die Zy linder wenigstens vier Zylindersterne und wenigstens sieben Längsreihen bilden.
Der Flugzeugmotor gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass den Zylin dern einer jeden Längsreihe, eine einzige Saug leitung zugeordnet und die Zündeinrichtung .so ausgebildet ist, dass die Zylinder jeder Reihe nacheinander gezündet werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht einer einzigen Zy linderreihe mit :der zugehörigen Teilzünd- und Ladeeinrichtung und Fig. 2 eine Abwicklung des Flugzeug motors mit schematischer Darstellung der 7vlindersaug- und -auspuffleitungen; Fig. 3 ist ein Diagramm des zeitlichen Ab laufes der Zündung und der Einla.ssventil- üffnung der Zylinder;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische, schema tische Darstellung des Flugzeugmotors; Fig. 5 ist ein Diagramm der Stellung der Zy linderaxen des Motors nach Fig. 4 und ihrer Beziehung zu den Kurbeln; Fig. 6 und 8 zeigen schematische Seiten- und Rückansichten der Kurbelwelle und Fig. 7 eine perspektivische, schematische Ansicht der Kurbelwelle;
Fig. 9 und 10 sind schematische Seiten- und Rückansichten der Kurbelwelle mit einer Variante der Gegengewichtsanordnung.
Beim dargestellten Reihensternmotor sind die Zylinder 215 in sieben über den Umfang verteilten Reihen 1 bis 7 zu je vier Zylindern angeordnet.
Die nicht dargestellten Kolben der auf dem Kurbelgehäuse 34 radial stehenden Zy linder 215 sind, wie dies für die in den Diagrammen nach den Fig. 2 und 5 durch Schraffur hervorgehobenen Zylinder<I>D1, C4,</I> <I>B4</I> und<I>A7</I> mit den Bezeichnungen<I>M.</I> R. bzw. M dargestellt ist, :durch .die Kurbelstan gen 207, 209, 211 und 213 mit :der Kurbel welle 58 verbunden, welche ein Schwungrad 206 trägt und über ein Übersetzungsgetriebe in der Rumpfnase 30 den Propeller 31 an treibt.
Die Reihen 1 bis 7 verlaufen schrau benförmig um das Kurbelgehäuse, indem die Zylindersterne um gleiche Winkel zuein ander versetzt sind, -wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich ist.
Jede Zylinderreihe ist mit einer einzigen Saugleitung 224 (Fig. 1) versehen, welche sich den Zylinderoberteilen entlang zwischen den in entgegengesetzten Richtungen liegen den Einlassventilkästen 220 und Auslassventil- kästen 218 erstreckt und sich von der Ab zweigstelle 226 hinter der Reihe bis zur Ein lassöffnung 222 des vordersten Zylinders der Reihe hinterzieht.
Die Einlassöffnungen 223 der übrigen drei Zylinder der Reihe sind an seitliche Stutzen der Saugleitung 224 ange schlossen, und auf diese Weise erfolgt die Speisung aller Zylinder einer Reihe mit Auf ladeluft oder Luftbrennstoffgemisch von einer einzigen Leitung aus.
Alle diese Saugleitun gen sind unmittelbar an eine gemeinsame Verteilringleitung _ 232 angeschlossen. Jede Saugleitung 224 ist vorzugsweise aus einzel nen Abschnitten zusammengesetzt, von wel chen jeder einen Seitenstutzen zur Verbin dung mit einer der Öffnungen 222 -hat und welche durch flexible Verbindungsstücke 239 zu einer Leitung vereinigt sind.
Die Verteilringleitung 232 ist zweckmässig an ein Zentrifugalgebläse angeschlossen, das mit einem zentralen Einlassrohr 272 (Fix. 2) versehen ist. Ferner sind die Auslassöffnun- gen 251 der Zylinder über die Stutzen<B>227</B> an die Auspuffleitung 255 angeschlossen.
Jede Zylinderreihe ist mit einer Teilzünd- einrichtung versehen, welche den Zündmagnet 116 und eine Sammelzündleitung 117 auf weist, von welchem aus Zweigzündleitungen 119, 121, 125 und 127 zu den einzelnen Zy lindern jedes Sternes führen. In die Ventil kästen 220 und 218 sind die durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus be tätigten Rohrventile eingesetzt.
Die Motorkurbelwelle 58 hat vier Kurbeln 172, 174, 176 und 178 zwischen fünf Wellen zapfen 180, 182, 184, 186 und 188, wobei die Kurbeln auf einander entgegengesetzten Sei ten der Kurbelwellenaxe liegen und vom einen zum andern Ende der Kurbelwelle in ihrer Winkellage gegeneinander um einen Betrag versetzt sind, welcher gleich .dem Versetzungs. winkel der aufeinanderfolgenden Zylinder der Sterne ist, wie besonders aus Fig. 8 ersicht lich ist.
Wie aus. Fig. 6 und 8 hervorgeht, kann die Kurbelwelle durch zwei Ge-,en- gewichte 198 und 200 ausbalanciert sein, oder es können vier Gegengewichte 198, 199, 200 und 201 vorhanden sein, wie in Fig; 9 und 10 dargestellt ist.
Der zeitliche Ablauf der Zündungen in bezug auf die Drehbewegung der Kurbelwelle ist derart, dass die Zylinder in der in Fig. 3 dargestellten Reihenfolge gezündet. werden, beider die nacheinander gezündeten Zylinder einander gegenüberstehen. Der Zylinder 45 wird also unmittelbar nach dem Zylinder Dl. gezündet, und dann erfolgt die Zündung-in den Zylindern B2, C6,<I>D3, A7</I> usw. Die Zy linder werden in gleichen Zeitabständen ge zündet, und da es sich um einen Viertakt motor handelt, ergeben sich bei jeder Kurbel wellendrehung 14 gleiche Zündabstände. In Fig. 3 sind .deshalb zwei Kurbelwellendrehun- gen dargestellt.
Die Zylinder werden nicht nur für den Alotor als Ganzes, sondern auch für die Zy linder jeder Reihe unter sich in gleichen Zeit- äbständen gezündet. Ausserdem werden die Zylinder jeder Reihe nacheinander in der Reihe von vorn nach hinten, also von dem vom Gebläse entfernteren nach dem näher an diesem liegenden Ende gezündet, also z. B. in der- Reihe 1 in der Reihenfolge-Dl, Cl,<I>BI</I> und Al.
Es hat sich herausgestellt, da.ss sich durch diese Zündungsfolge eine ausgezeich- r_iete Verteilung der Ladung auf die verschie denen Zylinder jeder Reihe ergibt, auch wenn die Saugleitung für alle Zylinder der Reihe gemeinsam ist. Dank den gleichmässigen Zeit abständen zwischen den Zündungen liegen die Drehmomentspitzen der Kurbelwelle eben falls in gleichmässigen Abständen voneinan der, wodurch sich ein ausserordentlich ruhiger Lauf des Motors ergibt.
Aus den Diagram men nach Fig. 3 und 5 folgt auch, dass de: Zylinder Cl in sieben Intervallen nach dem Zylinder D1, der Zylinder BI in sieben Inter vallen nach dem Zylinder Cl, der Zylinder Al in sieben Intervallen nach dem Zylinder B1 und der Zylinder Dl wiederum in sieben Intervallen nach dem Zylinder Al gezündet wird. Infolge dieser Zündungsweise kann eine selbständige Teilzündeinrichtung ausfallen oder ausser Tätigkeit gesetzt werden, ohne dass eine grö ssere Beeinträchtigung des ruhigen Ganges des Motors erfolgt. Wenn z.
B. einer der Ma gnete 116 eine Störung hätte, so dass die Zün dung der Zylinder,der entsprechenden Zylin derreihe aussetzen würde, so würden sich diese Aussetzer ebenfalls in gleichen Zeitabständen unter die Zündintervalle der übrigen Zylin- cler verteilen, woraus sich eine minimale Be- intriicliiiguiig des ruhigen Ganges des 11o- tors ergeben würde. Dies ist bei Flugzeu7 inotoren besonders wichtig.
Es arbeitet also @NU- Zylinderreihe in weitem Masse als selb- sizindiger Motor, was die Zuverlässigkeit des Motors als Ganzes sowie die Sicherheit des Flugzeuges beträchtlich erhöht.
Für die oben beschriebene Zündungsfolge ist der zeitliche Ablauf der Ventilöffnungen für jede Reihe besonders wichtig. In Fig. '3' unten stellt die Linie 261 den Punkt dar, in welchem das Einlassventil des Zylinders Dl geöffnet wird, während die Linien<B>263,</B> 265 und 267 die Zeitpunkte darstellen, in welchen die Einlassventile der Zylinder Cl bzw. B1. bzw. <B>Al.</B> geöffnet werden.
Die Linie 283 stellt. den Zeitpunkt dar, in welchem sich das Einlassventil des Zylinders D1 schliesst, und die Linien 285, 287 und 281 stellen den Zeit punkt dar, in welchem sich die Einlassventile der Zylinder Cl,<I>BI</I> und 31 schliessen.
Das Einlassventil jedes Zylinders öffnet sich 2f)'' vor Erreichung der obern Totpunktla.ge und schliesst sich 76 nach Erreichung der untern 7'otpunl#.tlage; infolgedessen ergibt sich eine t\berlappung (bei welcher die Einlassventile zweier Zylinder gleichzeitig geöffnet sind) zwischen den Einla.ssventilen der verschie denen Zylinder der gleichen Reihe während eines Intervalles von 96 .
Jedes Ventil ist während eines Interva.lles von<B>276'</B> geöffnet, und das Einla.ssventil eines Zylinders öffnet sich 96 , bevor sich das Einlassventil des in der Zündfolge unmittelbar vorhergehenden Zylinders schliesst. Die Ladung strömt daher bleichzeitig in zwei Zylinder jeder Reihe wäh rend der Öffnungs- und Schliessperioden der Ventile; hingegen ist während der Perioden völliger Ventilöffnung nur ein Ventil offen. Lind die Ladung wird nur in einen Zylinder eingelassen. Wenn sich die Motorwelle z. B.
in einer Stellung befindet, in welcher das Einlassventil des Zylinders Dl völlig geöffnet ist, strömt die Ladung nur in diesen Zylin der. Sobald sich das Einla.ssventil des Zylin- clers Dl zu schliessen beginnt, öffnet sich das Ventil des Zylinders Cl, und die Ladung
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kann <SEP> in <SEP> die <SEP> beiden <SEP> Zylinder <SEP> D1 <SEP> und <SEP> Cl <SEP> ein strömen, <SEP> bis <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> des <SEP> Zylinders <SEP> D1 <SEP> sich
<tb> schliesst.
<SEP> Wenn <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> des <SEP> Zylinders <SEP> Cl
<tb> sich <SEP> zu <SEP> schliessen <SEP> beginnt, <SEP> öffnet <SEP> sich <SEP> das
<tb> Ventil <SEP> des <SEP> Zylinders <SEP> B1, <SEP> und <SEP> die <SEP> Ladung
<tb> strömt <SEP> in <SEP> .die <SEP> beiden <SEP> Zylinder <SEP> Cl <SEP> und <SEP> BI <SEP> ein;
<tb> bis <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> des <SEP> Zylinders <SEP> Cl <SEP> geschlossen
<tb> ist. <SEP> Dieser <SEP> Vorgang <SEP> wiederholt <SEP> sich <SEP> in <SEP> allen
<tb> Zylindern <SEP> der <SEP> Reihe <SEP> in <SEP> der <SEP> unten <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 3
<tb> dargestellten <SEP> Weise.
<SEP> Die <SEP> Luft <SEP> strömt <SEP> von <SEP> der
<tb> Verteilstelle <SEP> 226 <SEP> den <SEP> verschiedenen <SEP> Zylindern
<tb> der <SEP> Reihe <SEP> immer <SEP> in <SEP> einer <SEP> Richtung <SEP> zu, <SEP> und <SEP> es
<tb> hat <SEP> sich <SEP> herausgestellt, <SEP> dass <SEP> mit <SEP> der <SEP> Zünd folge <SEP> und <SEP> der <SEP> Ventilüberlappung <SEP> alle <SEP> Zylinder
<tb> der <SEP> Reihe <SEP> eine <SEP> gleiche <SEP> Ladung <SEP> erhalten, <SEP> wo durch <SEP> eine <SEP> gleiche <SEP> Kraftverteilung <SEP> und <SEP> ein
<tb> gleichförmiges <SEP> Arbeiten <SEP> der <SEP> Zylinder <SEP> jeder
<tb> Reihe <SEP> erzielt <SEP> wird. <SEP> Überdies <SEP> ist <SEP> bei <SEP> der <SEP> Aus bildung <SEP> nach <SEP> Fig.
<SEP> 2, <SEP> bei <SEP> welcher <SEP> alle <SEP> Saug leitungen <SEP> an <SEP> die <SEP> Verteilringleitung <SEP> 232 <SEP> in
<tb> gleichen <SEP> Winkelabständen <SEP> angeschlossen <SEP> sind.
<tb> die <SEP> Belastungsverteilung <SEP> unter <SEP> :den <SEP> verschie denen <SEP> Reihen <SEP> ebenfalls <SEP> gleichmässig <SEP> und <SEP> er gibt <SEP> eine <SEP> gleichmässige <SEP> Kraftverteilung <SEP> und
<tb> Arbeitsleistung <SEP> unter <SEP> allen <SEP> Zylindern <SEP> des
<tb> Motors.
<tb> Die <SEP> Erfindung <SEP> umfasst <SEP> auch <SEP> Motoren <SEP> mit
<tb> neun <SEP> Längsreihen <SEP> oder <SEP> mit <SEP> mehr <SEP> als <SEP> vier
<tb> Zylindersternen,