Motor an Luftfahrzeugen. Bei Luftfahrzeugen, welche hauptsächlich für grössere Höhen bestimmt sind. liegt die Aufgabe vor, den Antrieb dieser Fahrzeuge durch solche Motoren zu bewerkstelligen, welche im Gegensatz zu.normalen Motoren, deren Leistung mit zunehmender Höhe ab nimmt, ihre volle Leistung auch in grösserer Höhe zu entfalten vermögen.
Erfindungsgemäss soll dies folgenderweise erreicht werden. Der Motor enthält einen Kol ben von grösserem Durchmesser, als ihn ein normaler Motor gleicher Leistung besitzt, der ständig mit Luft von dem an der Erdober fläche herrschenden Druck arbeitet, derart. dass sieh beispielsweise die Kolbenfläc'he des neuen zu der des normalen Motors umgekehrt verhält wie die Dichte der atmosphärischen Luft in der Höhe, in welcher das Luftfahr zeug vorzugsweise benutzt werden soll, zu der Luftdichte an der Erdoberfläche. Da gegen bleiben die übrigen Abmessungen des Getriebes bei beiden Motoren annähernd die selben.
Dieser Motor wird dann in der be treffenden Höhenlage unter sonst gleichen Verhältnissen das gleiche leisten wie der nor- male Motor an der Erdoberflä(-lie. In den. Zwisellenstufen zwischen Erdoberfläche und der normalen Höhenlage des Luftfahrzeuges muss der Motor, um schädliche Überlastungen zu vermeiden, gemäss der Erfindung in<B>Ab-</B> hängigkeit von der jeweiligen Luftdichte so reguliert werden, dass der Kolbendruck den zulässigen Betrag nicht überschreitet.
In der Zeichnung betreffen die Fig. <B>1</B> und 2 zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes, und zwar zeigt Fig. <B>1</B> eine selbsttätige Regelvorriclitung, welche es ermöglicht, den Druck, beziehungsweise die Menge der dem Arbeitszylinder zuströmen den Luft so weit zu vermindern, dass der Kolbendruck den zulässigen Betrag nicht überschreiten kann.
In die zum Arbeitszylinder führende Luftansaugeleitung <B>1</B> ist ein Drosselventil 2 eingebaut, welches mit einer Feder<B>3</B> belastet ist. 4 ist der Saugstutzen, durch den die Luft eintritt. Die Feder<B>3</B> stützt sich -gegen t3 ein Widerlager <B>5,</B> das seinerseits mit einer von einem Membrankörper <B>6</B> beeinflussten Stange<B>8</B> in Verbindung steht,<B>-</B>Der Membran- hörper <B>6</B> ist mit einem Gas praktisch gleich bleibender Spannung gefüllt.
Dem Druck tn <B>in</B> dieses Gases und der Spannung der Feder<B>3</B> hält cli3r -äussere Luftdruck in Verbindung mit der Spannung der Feder<B>7</B> das Gleich gewicht.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die in den Arbeitszylinder ein strömende Luft tritt in den Saugstutzen 4 mit dem äussern Luftdruck ein und durch strömt den von dem Drosselventil 2 frei gegebenen Querschnitt. Hierbei muss die einströmende Luft den Widerstand der Fe der<B>3</B> -überwinden, und der Druckabfall der einströmenden Luft ist beim Drosselventil 2 um so grösser,<B>je</B> stärker die Feder<B>3</B> ge- t' kD spannt ist. Verringert'sich beispielsweise der äussere Luftdruck, so wird die Feder<B>7</B> durch den Überschuss des im--Meinbrankörper <B>6</B> vor handenen Druckes zusammengedrückt.
Beim Zusammendrücken der Feder<B>7</B> verschiebt sich mit der Stange<B>8</B> das Widerlager <B>5</B> der art, dass die Spannung der Feder<B>3</B> geringer wird, so dass der durch den Saugstutzen 4 eintretende Luftstrom an dem Drosselventil 2 einen geringeren Widerstand findet.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie die Zufuhr der erforderlichen Liaftmenge unabhängig von der Sorgfalt und Aufmerk samkeit des Bedienungspersonals regelt, so dass zum Beispiel auch bei raschem, häufigem Wechsel der Höhenlage eine Gefährdung des <B>Z,</B> Motors durch Überlastung infolge Zufuhr von züi hoher Dichte, noch eine unerwünschte Leistungsverringerung desselben durch zu starke Drosselung der Zufuhr von Luft von zu geringer Dichte eintreten kann. Der Mem- brankörper <B>6</B> könnte auch luftleer gemacht sein, um die Temperatureinflüsse nach<B>Mög-</B> lichkeit zu verringern.
Ferner 'könnte die eigene Elastizität des Hembrankörpers <B>6</B> statt der Spannung der Feder<B>7</B> dazu dienen, das Gleichgewicht zwischen dem Druck im Innern des Membrankörpers <B>6,</B> der Spannung der Feder<B>3</B> und dem äussern Luftdruck her zustellen.
Bei Viertaktmotoren kann ein in der Saugleitung für alle an die betreffende Sang- leitung angeschlossenen Zylinder gemein- s #,rerstellbares Drosselventil aiireordnet sames, sein. Die Verstelleinrichtung kann aber auch auf die Öffnungoszeit der EinlaBorgane am Arbeitszylinder oder bei Zweitaktmotoren an der Ladepumpe so einwirken, dass dieselben in einer dichteren Atmosphäre während einer kürzeren Strecke des Kolbenhubes geöffnet bleiben als in einer dünneren Atmosphäre.
Ein gewisser Mangel dieses Verfahrens bestelit bei Vergasermotoren darin, dass die i'-,blieheil Vergaserbauarten beim Betriebe mit Luft von geringer Dichte andere Mischungs- Verhältnisse ergeben als bei normaler Luft dichte. Es sind zwar Vergaserbauarten vor geschlagen worden, welche diese Übelstände tn nicht besitzen sollen. Solche Veruaser zeigen aber in der Regel einen zie <B>*</B> mlich verwiehel- ten Aufbau und bedürfen besonders sorg fältiger Überwachung.
Zudem ist auch an zunehmen, dass die in grossen Höhen vor herrschende niedere Lufttemperatur einer vollkommenenVergasung hinderlich imWege, steht.
Diese Übelstände werden vermieden, wenn die Brennstoffzufuhr nicht durch einen Ver gaser, sondern in für jeden Hub zwangsläufig abgemessenen Mengen erfolgt, also beispiels weise durch eine im Takte der Maschine ar beitende Brennstoffpumpe, oder durch ge steuerte Ventile, denen der Brennstoff unter ständig gleichbleibendem Druck zufliesst. Da bei wird diese jedem Arbeitszylinder pro Hub zuzuführendeBrennstoffmenge so beschränkt. dass sie in der in der normalen Höhe des Luftfahrzeuges zur Verfügung stehenden Verbrennun#gsluftmenge noch vollständig ver brannt wird.
Ein derart eingerichteter Motor weist gegenüber einem mit Vergaser ausgestatteten den Vorteil auf, dass die zur Verbrennung #Cre -ende Brennstoffmenge (bei maximaler <B>,</B> lan..
Leistung) in allen Höhenlagen unterhalb der normalen genau dieselbe bleibt, so dass der Motor von der Erdoberfläche bis zur Normal- hölie immer annähernd dasselbe maximale Drehmoment entwickelt.
Überschreitet das den Motor tragende Fahrzeug diejenige Höhe, in welcher<B>-</B> bei vollständig ungedrosselter Luftzufuhr<B>-</B> die pro Hub zugemessene Brennstoffmenge eben noch vollkommen verbrennt, so wird Brenn stoff in Überschuss zugefülirt. Uin in solchen Fällen an Brennstoff zu sparen und Verrussen des Motors zu vermeiden, kann eine Vorrich tung vorgesehen sein, welche bewirkt, dass bei Überschreiten dieser Höhe die dem Motor pro Hub zuzuführende Brennstoffmenge in dem Masse verringert wird, als die Luftdichte sich weiter verringert.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der so wohl die Luftzufuhr, wie die Brennstoffzu fuhr geregelt werden, und zwar verstellt ein einziges Organ die Regelvorrichtungen.
Eine Pumpe 20, welche flüssigen Brenn stoff aus dem Behälter 21 entnimmt, speist über eine Leitung 22 die Ausspritzdüse <B>23,</B> welche im Ansaugrohr<B>1</B> angeordnet ist. Die Pumpe -wird von einer mit dem Motor ge- kuppelten Welle<B>30</B> aus angetrieben.
Bei Überschreitungder normalenHöhenlage wird die geförderte Brennstoffmenge dadurch ver ringert, dass- der Gelenkzapfen<B>31</B> des von der Welle<B>30</B> aus angetriebenen Hebels 32 weiter nach links verschoben wird, wodurch der nutzbare Hub des Pumpenkolbens<B>25,</B> welcher mit seiner Kante 24 die Zufluss- öffnung <B>26</B> steuert, verringert wird.
Im Bereich grösserer Luftdichte wird die dem Arbeitszylinder pro Hub zugeführte Verbrennungsluftmenge durch Veränderung der Belastung eines in die zum Motor<B>füh-</B> rende Luftansaugeleitung <B>1</B> eingebauten Dros selventils geregelt. Das Drosselventil 2 ist mit einer Feder<B>3</B> belastet, die sich gegen ein Widerlager <B>5</B> stützt. Die Belastung der Feder<B>3</B> muss von der durch den Sangstutzen 4 einströmenden Luft überwunden werden und kann durch Verschiebung des Federwider- lagers <B>5</B> verändert -werden.
Der geschlossene, dem äussern Luftdruch au sgesetzte Membrankörper <B>6</B> wird in der Nähe des Erdbodens zusammengedrückt und dehnt sieh mit zunehmender Höhe mehr und mehr aus. Mit dem Membrankörper <B>6</B> ist der Körper<B>18</B> fest verbunden; er ist mit zwei Nuten<B>15</B> und<B>17</B> versehen, welche den ge brochenen, teils in der Bewegungsrielitung des Körpers<B>18,</B> teils schräg dazu verlaufen den Linienzügen 14 und<B>16</B> folgen und in welchen Mitnehmer der Hebelarme<B>11</B> bezw. <B>13</B> zweier Winkelhebel gleiten.
Der eine die ser Winkelhebel (12,<B>13)</B> verstellt mit sei nem Arm den Hebeldrehzapfen <B>31</B> und wirkt dadurch auf die Fördermenge der Pumpe 20 ein. Der Arm<B>10</B> des andern Winkelhebels <B>(10, 11)</B> trägt das Federwiderlager <B>5</B> und be- einflusst so bei seiner Bewegung die Span nung der Feder<B>3.</B>
Die Vorrichtung ist in der Lage gezeich net, welche der normalen Höhe des Luft fahrzeuges entspricht, bei welcher sowohl Luft wie Brennstoff -unbeeinflusst bleiben. Steigt das Fahrzeug noch höher, so dehnt sieh der Membrankörper <B>6</B> Weiter aus und verschiebt den Körper<B>18</B> nach rechts.
Der in der Nut<B>17</B> gleitende Mitnehmer des Ile-, belarmes <B>13</B> wird dabei infolge,des schrägen Verlaufes dieser Nut nach unten, in die ge strichelt gezeichnete Lage, verschoben, wo durch der Gelenkzapfen<B>31</B> des Hebels<B>32</B> nach links wandert, so dass nunmehr der nutz bare Förderhub der Pumpe kleiner wird und die Brennstoffmenge sich verringert.
Der in der Nut <B>15</B> gleitende 'Mitnehmer des Hebel armes<B>11</B> verschiebt sich dabei in dem hori zontal verlaufenden Teile dieser<B>Nut,</B> der Hebel<B>10, 11</B> erfährt also keine Ablenkung und die Spannung der Feder<B>3</B> bleibt un- geändert, so dass der Widerstand der Luft beim Eintritt in die Luftansaugeleitung <B>1</B> gleichbleibt.
Kommt der Motor umgekehrt in eine tiefere Lage, so wird der Membrankörper <B>6</B> durch den zunehmenden Luftdruck zusam mengedrückt, und der Körper<B>18</B> verschiebt sich nach links. Jetzt wird durch den schrä0, verlaufenden Teil der Nut<B>15</B> der Hebelarm II nach oben (in die strichpunktiert gezeich nete Lage) gedreht und dadurch gleichzeitig das Federwiderlager <B>5</B> aus der Normallage verschoben und die Feder<B>3</B> mehr gespannt,
so dass die vom Motor angesaugte Luft jetzt diesen urösseren Federwiderstand überwinden eD muss. Der Arm<B>13</B> des die Brennstoffmeinge beeinflussenden Winkelliebels <B>12, 13</B> gleitet mit seinem Mitnehmer bei dieser Verseliiebuno, <B>C</B> im horizontalen Teile der Nut<B>17,</B> behält also seine Normallage ständig bei, so dass die Brennstoffmenge jetzt nicht beeinflusst wird.
Da die Brennstoffzufuhr von der Ver- brennungsluftzufuhr jetzt unabhängig ist, so kann eine Überlastung des Motors im Bereiche höherer Luftdichte auch ohne<B>be-</B> sondere Regelvorrielitungen für die Verbren nungsluft vermieden werden, indem die ma ximale Brennstoffzufuhr in jeder Höhe der Luftdichte entsprechend so geregelt wird, dass der Kolbendruek den für das Getriebe zuläs- si,gen Betrag nirgends überschreitet.
Im Bereiche grösserer Luftdichte arbeitet ein solcher Motor mit Luftüberschuss, der um so grösser wird,<B>je</B> näher dem Erdboden sich der Motor befindet. Falls insbesondere bei kleiner Belastung dieser Luftüberschuss einer vollkommenen Verbrennung hinderlich ist.
beziehungsweise die Zündfähigkeit des Gemisches zu stark beeinträchtigt, so ist einp Einrichtung zweckmässig, welche in dem Be reiche zwischen Erdboden und der normalen Höhe die dem Motor zuaeführte Verbren- nungslUftinenge selbsttätig so weit verringert, dass ein richtiges Mischungsverhältnis ge wahrt bleibt.
Natürlich kann die Regelung der Luft zufuhr bei Vergasermotoren auch durch den Motorführer direkt aeschehen. Ein Membran- körper kann auf die Vorrichtung zum Ver stellen der Belastung des Drosselventils 2 durch Hilfsgetriebe (sogenannte Servomotore) einwirken.
Auch ist es für die Zuführung des Brenn stoffes gleichgültig, ob der Brennstoff in das Saugrohr, in den Arbeitszylinder oder, bei Zweitaktmotoren, in die Ladepumpe einge führt wird. Die Einführung des Brennstoffes kann unter hohem Druck erfolgen, so dass sich infolge der erreichbaren feinen Zerstäu- bung a-iieh unter ungünstigen Verhältnissen eine vollkommene Vergasung ermöglichen lässt. Nötigenfalls kann die Zerstäubung in bekannter Weise durch Einspritzung des Brennstoffes mittelst hochgespannter Druck luft noch weiter verbessert werden.
Bei Motoren Olemäss der Erfindung, die im Zweitakt arbeiten, werden zweckmässig. solange der Motor noch in einer Atmosphäre von hoher Dichte arbeitet-, die Abgase künst- lieh abgesaugt, damit der durch das belastete Drosselventil verminderte Druck der Lade luft den äussern Luftdruck leichter über windet.