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Anlaßzündung für Umlaufmotoren. In neuerer Zeit treten bei den Flugzeugmotoren
mit umlaufendem Zylinderstern -an Stelle de _r selbsttätigen Ansaugventile gesteuerte.
Durch diese gesteuerten Saugventile wird es ermöglicht, daß die Zylinder auch bei
Stillstand, sofern inan den Motor durch Ausschaltung der Zündung abgestellt hat,
noch Gas enthalten oder saß sie durch mehrmaliges langsames Umdrehen Gas ansaugen
können. Demgegenüber mußten die bisherigen UTmlaufmotoren mit selbsttätigem Saugventil
vom Propeller aus mit großer Geschwindigkeit durchgedreht werden, damit das Gas
angesaugt und gezündet wurde. Dieses gefahrvolle Anwerfen kann bei' LTmlaufmotören
mit gesteuerten Saugventilen dadurch beseitigt werden, daß man vom Führersitz aus
mittels eines besonderen Anlaßzündapparates lediglich durch Zündung den Motor in
Gang setzt, ein Anlaßverfahren,welches bekanntlich bei den Flugmotoren finit feststehenden
Zylindern allgemein eingeführt ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, bei Vinlaufmotoren das Anlassen mittels
einer besonderen Anlaßzündvorrichtung zu ermöglichen. Die Umlaufmotoren haben bekanntlich
ungerade Zylinderzahl, damit die über zwei Umdrehungen verteilten betriebsmäßigen
Zündungen eines Arbeitsspiels gleiche Abstände erhalten können, obwohl die Verteilerscheibe
mit der Geschwindigkeit der Zylinder und nicht finit Steuerwellengeschwindigkeit
umläuft. Der Zylinderstern umfaßt demnach meist sieben oder neun Zylinder, diebeispielsweise
im letzteren Fadenach der Reihenfolge z, 3, 5, 7, 91 2, q., 6, 8, z . . .
gezündet werden, d. h. es erhalten nacheinander das erste, dritte, fünfte us.w.
Segment der mit der Geschwindigkeit des Zylindersterns umlaufenden Verteilerscheibe
den Zündstrom. Will man solchen Motoren Anlaßzündstrom zuführen, so ist zu beachten,
daß der Anlaßzündfunken erst nach t'berschreitung des äußeren Totpunktes in den
Zylinder gelangen darf und daß er vor der Öffnung des Auspuffventils abgeschaltet
sein muß. Die Anlaßmöglichkeit erstreckt sich demnach auf denjenigen Teil des Explosionshubes,
welcher ungefähr 1o° nachdem äußeren Totpunkt beginnt und ungefähr 2o° vor dem Öffnen
des Auspuffventils endigt. Da das Auspuffventil ungefähr 6o° vor dein inneren Totpunkt
öffnet, so reicht die Anlaßmöglichkeit ungefähr über einen Winkel von 9o°.
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Wenn die Zylinder diesen Bereich durchlaufen, so befinden sie sich
entweder im Explosionshub oder im Ansaughub derart, daß immer einem im Explosionshub
befindlichen Zylinder ein im Ansaughub befindlicher nachfolgt. In gleicher Weise
folgt auch im entsprechenden Abschnitt der Verteilerscheibe das Segment eines Ansaugzylinders
demjenigen eines Explosionszylinders. Würde man daher der mit dein Zylinderstern
umlaufenden Verteilerscheibe yinnerhalb dieses Bereichs den Anlaßzündstrorn zuführen,
so würde derselbe nicht nur in solche Zylinder gelangen, die sich im Explosionshub
befinden, sondern auch in solche, die in der Ansangperiode sind. Der . Anlaßzündstrom
würde
also Knaller im Ansaugrohr verursachen und durch vorzeitige Zündung des Gemisches
den Gang des anlaufenden Motors unmöglich machen.
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Die Erfindung löst diese Schwierigkeit. Gegenstand der Erfindung ist
eine Anlaßzündung für Umlaufmotoren, bei welcher der mit der Geschwindigkeit des
Zylindersterns umlaufenden Verteilerscheibe in demjenigen Abschnitt, den sie während
der Anlaßmöglichkeit der Zylinder durchläuft, der kontinuierliche Zündstrom einer
besonderen Anlaßzündvorrichtung zugeführt wird, wobei dieser Zündstrom durch einen
Hilfsverteiler so gesteuert wird, daß die im Saughub befindlichen Zylinder, deren
Verteilersegmente jeweils zwischen den 'im Explosionshub befindlichen Zylindern
liegen, von der Zuführung des Anlaßstromes ausgeschlossen werden.
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Die Segmente des Hilfsverteilers müssen so bemessen sein, daß die
Ein- und Ausschaltung der im Explosionshub befindlichen Zylinder frühzeitig genug
beginnt, um das in der Nähe der betreffenden Zuleitung befindliche Segment eines
Ansaugzylinders für die Anlaßfunken, und zwar- auch für die Kriechfunken unerreichbar
zu machen.
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Der Anlaßzündstrom kann dem betriebsmäßigen Verteiler durch eine beliebige
Anzahl von Zuleitungen, z. B. von Schleifkohlen oder Überschlagsspitzen, zugeführt
werden; bevorzugt ist aber diejenige Zahl von Spitzen, bei welcher während des ganzen
Anlaßbereiches stets ein Explosionszylinder Anlaßstrom erhält, denn in diesem Falle
besteht eine ununterbrochene Anlaßmöglichkeit. Würde man nämlich die Zahl der der
Verteilerscheibe genäherten Überschlagsspitzen zu niedrig wählen, so bestünde die
Möglichkeit, daß der Motor in einer Stellung auspendelt, in welcher gerade einem
in Anlaßstellung befindlichen Zylinder eine Stromzuführung nicht gegenübersteht.
Beispielsweise wird bei Anwendung einer einzigen Zuleitung des Anlaßstromes an der
Verteilerscheibe der Anlaßbereich sehr klein. Der Motor wird hierbei in Stellungen
stehen bleiben können, in welchen die Zuleitung keinen Explosionszylinder erreichen
kann. In diesem Fall ist es notwendig; durch Drehen am Propeller einen im Explosionshub
befindlichen Zylinder in diejenige Stellung zu bringen, in welcher sein Verteilersegment
auf die Zuleitung kommt. Auch bei zwei Zuleitungen ist bei einem Neunzylindermotor
die Anlaßmöglichkeit innerhalb des oben gekennzeichneten Anlaßbereiches -noch keine
vollständige, erst mit drei Zuleitungen ist dieses Ziel erreicht.
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Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsformen der Erfindung. Bei allen
Ausführungsbeispielen ist ein Neunzylindermotor angenommen. Die Fig. i bis 3 zeigen
eine Einrichtung mit'drei Stromzuführungen, . wobei für die Hilfsverteiler abweichende
Anordnungen getroffen sind. In der Fig. 4 ist die weniger vollkommene Einrichtung
mit einer, in der Fig.5 eine solche mit zwei Stromzuführungen angegeben.
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Die Verteilerscheibe a ist mit dem umlaufenden Zylinderstern fest
verbunden, was durch die zentral am Zylinderstern angreifende Welle b angedeutet
ist. Die Verteilerseaamente i bis.9 sind in bekannter Weise mit den Zündkerzen der
gleichnamigen Zylinder durch nicht gezeichnete Hochspannungsleitungen verbunden,
und der Zündstrom des Betriebszündapparates wird durch die Schleifkohle c den Segmenten
zugeführt. Die äußere Totlage der Zylinder ist durch die Linie 1' gekennzeichnet,
die betriebsmäßige Zündung beginnt bei der Linie Z, die ungefähr 25° vor dem äußeren
Totpunkt liegt und in welcher das Segment des jeweils im Ende des Verdichtungshubes
stehenden Zylinders mit der Schleifkohle c in Berührung kommt. Der Anlaßbereich
ist durch die Linien U,V angegeben, er soll beispielsweise io° nach dem äußeren
Totpunkt beginnen und 9o° nach dem äußeren Totpunkt wieder endigen, also 8o° betragen.
Auf diesem- Anlaßbereich sind die drei Überschlagsspitzen I, 1I, III in solchen
Abständen angeordnet, daß, wenn das zu einem Explosionszylinder gehörige Segment
i sich der Spitze I nähert, das zum vorherigen Explosionszylinder 8 gehörige Segment
soeben die Spitze III verläßt, während in der Mitte zwischen den Spitzen I und III
die Spitze II liegt. Die drei Spitzen sind verbunden mit den entsprechenden Segmenten
I, II, III des Hilfsverteilers d. Die Segmente des Hilfsverteilers sind gleichmäßig
auf den Umfang verteilt und der umlaufenden Spitze e wird der Anlaßstrom durch den
Draht f zugeführt. .Die Welle g des Betriebszündapparates ist durch das Rädergetriebe
h, i so angetrieben, daß sie zlj4
mal so schnell umläuft als der Zylinderstern, denn nach einer Drehung des Zylindersterns
von
soll der Anker eine halbe Umdrehung zurückgelegt haben. Zwei benachbarte Segmente
des Verteilers schließen einen Winkel von
Damit nun der Hilfsverteiler j edesmal das mit dem Ansaugzylinder verbundene Segment
von der Zuführung des Anlaßstromes ausschaltet, wird seine umlaufende, Überschlagsspitze
e von dem Rädergetriebe i, h so angetrieben,
daß sie sich
mit der doppelten Ankergeschwindigkeit dreht, also eine vollständige Umdrehung macht,
wenn die Segmente den Winkel von 8o° zurückgelegt haben.
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Es wird angenommen, daß der Motor in der gezeichneten Stellung stehen
geblieben ist. Kurbelt man jetzt den am Führersitz befindlichen Anlaßzündapparat
an, so geht der Anlaßzündstrom durch das Segment I des Hilfsverteilers und durch
die Spitze I in das Segment i des Zylinders i, welcher mit Gemisch gefüllt ist und
sich im Explosionshub befindet. In dieser Stellung erhält das Segment 9 keinen Zündstrom
und das Segment 8 ist soeben von der Zufuhr des Anlaßstromes getrennt worden. Der
- Motor springt an und mit dem Drehen der Verteilerscheibe dreht sich auch die Spitze
e des Hilfsverteilers. Ist das Segment i unter die Spitze II gelangt, so ist die
Spitze e auf das Segment II des Hilfsverteilers getreten und der Anlaßzündstrom
verbleibt weiter im Zylinder i. Gleichzeitig ist das Verteilersegment 2 unter die
Spitze I gelangt. Der Zylinder z befindet sich nach Überschreitung des Totpunktes
im Ansaughub. Da die Spitze e das Segment I verlassen hat, so erhält der Zylinder
2 keinen Anlaßstrom. Bei weiterer Drehung der Verteilerscheibe kommt das Segment
i unter die Spitze III und die Spitze e des Hilfsverteilers kommt auf das Segment
III, so daß der Anlaßzündstrom auch weiterhin im Zylinder i verbleibt, während das
Segment 2 mit dem stromlosen Segment II des Hilfsverteilers verbunden ist. Verläßt
nunmehr das Segment i die Spitze III, so ist auch die Spitze e von Segment III wieder
auf das Segment I gelangt. Das Segment 2 erhält also von der Spitze III- keinen
A.nlaßzündstrom. Hingegen erhält das inzwischen unter die Spitze I gelangte Verteilersegment
3, welches einem im Explosionshub stehenden Zylinder angehört, Anlasstrom.
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Man sieht, das der Motor auspendeln mag, wie er will, immer wird das
Segment eines im Explosionshub befindlichen Zylinders mit einer der drei Anlasspitzen
zusammenfallen, die gerade durch den Hilfsverteiler Zündtrog erhält. Man sieht aber
auch, das dem anlaufenden Verbrennungsmotor unausgesetzt in alle seine Explosionszylinder
Anlaßzündstrom geleitet wird, so das bei Fortsetzung der Erzeugung von Anlaßzündstrom
der Motor sogar im Notfall eine Zeitlang mit Anlasstrom, getrieben werden könnte.
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Die Umdrehungszahl dieses Hilfsverteilers ist eine sehr hohe, da er
zweimal so schnell wie der Anker, also q42 mal so schnell wie der Zylinderstern
umläuft. Dies ergibt ein nachteiliges Zahnrädergetriebe. Bevorzugt werden daher
die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnungen, bei denen die Geschwindigkeit des
Hilfsverteilers vermindert ist. , In der Fig.2 ist die umlaufende Spitze des Hilfsverteilers
als Doppelspitze el, e2 ausgebildet und die Segmente I, II, III sind gegenüber der
Anordnung nach Fig. i verkürzt. Der Arme" e2 wird hier mit der gleichen Geschwindigkeit,
wie der Anker angetrieben. Er macht also während des Drehwinkels 8o° der Verteilerscheibe
einen Winkel von i8o°. Nachdem der Spitze I durch die Spitze ei der Zündstrom zugeführt
war, erhält die Spitze II den Anlaßzündstrom durch die Spitze e=, während die Spitze
I stromlos ist. Nachdem die Spitze e2 das Segment II wieder verlassen hat, tritt
die Spitze e, auf das Segment III. Man sieht also, daß hier eine halbe Umdrehung
genügt, um den über den Anlaßbereich von 8o° laufenden Verteilersegmenten unter
Ausschluß des Ansaugzylinders dauernd Anlaßstrom zuzuführen. Man könnte die Segmente
I, II, III auch aufeinanderfolgend auf dem Halbkreis der Verteilerscheibe anordnen
und würde dabei die gleiche Stromverteilung erreichen.
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Bei der Fig. 3 besteht das umlaufende Verteilerstück: aus vier Spitzen,
die sämtlich mit der Zuleitung des Anlaßstromes verbunden sind. Dieses Verteilerstück
läuft nur mit halber Ankergeschwindigkeit, also i% mal so schnell als der Zylinderstern.
Die Spitze cl führt zunächst den Strom dem Segment I zu. Nachdem sie dieses Segment
verlassen hat, leitet die Spitze e2 den Strom ins Segment II und nachdem e2 auch
dieses Segment verlassen hat, führt die Spitze e2 den Strom in das Segment III.
Bei weiterer Drehung erhält das Segment I Strom von der Spitze e," womit der Zylinder
3 mit Anlaßstrom gespeist wird. Mit der gleichen Wirkung könnte die Anordnung auch
so getroffen sein, das die Segmente I, II, III auf einem Viertelskreis untergebracht
wären.
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Die einfachste, aber auch unvollkommenste Ausführung ist in der Fig.
q. dargestellt, wo nureineZuleitung desAnlaßstronies an dieVerteilerscheibe angelegt
ist. Der Anlaßbereich ist also hier kleiner als bei den Fig. i bis 3. Pendelt der
Motor nicht so aus, das gerade das Verteilersegment eines im- Explosionshub stehenden
Zylinders an die Spitze I gerät, so muß der Motor am Propeller in diese Lage gedreht
werden und erst dann kann der Flugzeugführer durch Kurbeln am Anlaßmagnet vom Führersitz
aus anlassen. Der Hilfsverteiler d besteht hier aus einem einzigen Segment I und
der umlaufenden Spitze e, die finit vierfacher Ankergeschwindigkeit angetrieben
werden
muß, damit sie auf die Isolation gelangt ist, sobald das Verteilersegment i die
Spitze I verlassen hät.
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Eine bessere, wenn auch nicht vollständige Anlaßmöglichkeit, ist in
der Fg. 5 dargestellt. Dort liegen an der Verteilerscheibe die zwei Spitzen I und
III, und die Spitze e des Hilfsverteilers wird mit zweifacher Ankergeschwindigkeit
angetrieben, so daß nach dem Ablaufen des Verteilersegments i von der Spitze I die
Spitze e auf Isolation kommt. Bei der weiteren Drehung gelangt dann das Segment
i unter die Spitze III, welche gleichzeitig durch die auf das Segment III des Hilfsverteilers
tretende Spitze e wieder Anlaßstrom erhält.
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Der Hilfsverteiler wird zweckmäßig an den Betriebszündapparat angebaut.