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Viertaktverbrennungskraftmaschine. Bekanntlich. wird die Leistung
von Flug-und Ballonmotoren um so geringer, in je größere Höhe sie sich mit dem Flugzeug
oder Luftschiff erheben. Gleichzeitig wird das Einheitsgewicht des Motors, bezogen
auf die wirklich geleisteten Pferdestärken, immer größer. Um diesem Übelstande abzuhelfen,
sind verschiedene Wege vorgeschlagen worden.
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x. Der eine Weg besteht darin, daß man eine zusätzliche, besondere
Luftpumpe anordnet, welche die dem Motor zuzuführende Luft jeweils bis auf i Atmosphäre
Druck vorkomprimiert, so daß dasimMotorverarbeitete Luftgewicht dasselbe bleibt
wie am- Boden und der Motor mit zunehmender Höhe stets die gleiche Leistung wie
am Boden behält. Die Anordnung einer gesonderten Pumpe, gegebenenfalls auch einer
eigenen Antriebsmaschine,
bringt aber eine bedeutende Vermehrung
des Gewichtes der ganzen Maschinenanlage mit sich.
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2. Ein zweiter Weg besteht darin, daß der Kompressor in den Motor
selbst hineingelegt wird In der Weise, daß die untere Kolbenseite des Viertaktmotors
als. Pumpenkolben einer Kurbelkastenpumpe wirkt. Da der Motor im Viertakt arbeitet,
die Kurbelkastenpumpe aber im Zweitakt, so kann theoretisch ungefähr das doppelte
Luftgewicht dem Zylinderraum zugeführt werden, als dies bei einem gewöhnlichen Motor
bei gleichem Barometerstand der Fall ist, und der Motor behält seine Bodenleistung
bis zu einer Höhe, in welcher der Barometerstand nur halb so groß wie am Boden ist.
Diese Ausführung hat den Vorteil großer Leichtigkeit und gedrängter Bauart gegenüber
der vorigen Anordnung. Das Einheitsgewicht pro effektive Pferdestärke ist in etwa
q. 000 m Höhe noch dasselbe wie am Boden und der Motor arbeitet, wenn die
Luftzuführung entsprechend reguliert wird, vom Boden, an bis zur Erreichung einer
Höhe von etwa 4000 m unter genau denselben Verhältnissen wie am Boden, die Triebwerksteile
sind stets voll ausgenutzt und gleichmäßig beansprucht. Von q. 000 m Höhe
ab würde auch die Leistung eines solchen Motors abnehmen, da die Kurbelkastenpumpe
nicht mehr bis auf x Atmosphäre zu komprimieren vermag. Das Motoreinheitsgewicht
für die jeweilige Höhe würde also entsprechend zunehmen.
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3. Ein dritter Weg, um die Leistung bis in möglichst große Höhe gleichbleibend
zu erhalten, besteht darin, daß der Flugmotor mit »überbemessenen« Zylindern ausgestattet
wird, d. h. die Arbeitszylinder erhalten eine größere Bohrung, als mit Rücksicht
auf die Beanspruchung der Triebwerksteile für den Betrieb an der Erdoberfläche zulässig
wäre. Um eine Überanstrengung der Triebwerksteile zu vermeiden, muß der Motor zunächst
gedrosselt werden, bis eine solche Höhe erreicht ist, daß der ohne Drosselung erzielbare
maximale Kolbendruck demjenigen gleich ist, den ein normaler Motor ohne überbemessene
Zylinder mit den gleichen Triebwerksteilen haben würde. `Praktisch findet dieser
Weg der Überbemessung der Zylinder seine Grenze darin, daß eine gewisse Zylindergröße
nicht überschritten werden kann, ohne gleichzeitig das Triebwerk zu vergrößern,
das für kleinere Zylinder konstruiert worden ist. Auch wird ein solcher überbemessener
Motor wegen des vergrößerten Zylinderdurchmessers, auch wenn die Abmessungen des
Zylinders sonst sehr schwach gehalten werden, etwas schwerer als ein nicht überbemessener
Motor. Praktisch hat man mit überbemessenen Motoren Beibehaltung der Leistung bis
zu Höhen von 3 ooo oder höchstens q. 000 m erreicht.
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Der Gegenstand der Erfindung besteht nun darin, daß überbemessene
Arbeitszylinder mit Kurbelkastenpumpe verwendet werden, wodurch sich die Wirkungen
summieren. Der Motor kann am Boden das vierfache Luftgewicht (etwa) wie ein normaler
Motor mit gleichen Triebwerksteilen ansaugen, so daß er bis zu einer solchen Höhe
die gleiche Leistung behält, in welcher der Barometerstand nur noch etwa ein Viertel
desjenigen an der Erdoberfläche beträgt, was in etwa 8 ooo m Höhe der Fall ist,
d. h. ein solcher Motor würde in allen praktisch für den menschlichen Flug überhaupt
in Betracht kommenden Höhenlagen vollkommen gleichbleibende Leistung besitzen und
diese Höhe in kürzerer Zeit zu erreichen vermögen als irgendein anderer bisher gebauter
Motor. Hinzu kommt noch ein nicht zu unterschätzender wirtschaftlicher Vorteil.
Da der. thermische Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors mit dem Verdichtungsverhältnis
abnimmt, so folgt daraus, daß der spezifische Brennstoffverbrauch bei allen Motoren
von dem Augenblick an steigt, wo die Leistung infolge Luftmangels und daraus sich
ergebender geringerer Kompressionsendspannung sinkt. Ein gemäß der Erfindung gebauter
Motor behält also bis in die größten Höhen gleichbleibenden Brennstoffverbrauch,
was eine Ersparnis an Brennstoffballast und damit eine weitere Verbesserung des
Steigvermögens bedingt.
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Das die Erfindung bildende Verfahren würde auch für Fahrzeugmotoren
aller Art zur vorübergehenden Steigerung der Leistung bei Bergfahrt oder beim Anfahren
von Wert sein.