DE347048C - Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Hoehenmotor - Google Patents
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere HoehenmotorInfo
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- DE347048C DE347048C DE1920347048D DE347048DD DE347048C DE 347048 C DE347048 C DE 347048C DE 1920347048 D DE1920347048 D DE 1920347048D DE 347048D D DE347048D D DE 347048DD DE 347048 C DE347048 C DE 347048C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2700/00—Measures relating to the combustion process without indication of the kind of fuel or with more than one fuel
- F02B2700/02—Four stroke engines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, die als Explosionsmotor oder als
Verbrennungsmotor im engeren Sinne des Wortes arbeiten kann. Sie soE in Wirksamkeit
treten, wenn bei verschiedenen Höhenlagen, bei denen die Dichte der Luft bei gleicher Temperatur
verschieden ist, das Ansaugevolumen seinem Inhalt an verbrennungsfähiger Luft nach sich ändert. Ein Flugmotor beispielsweise,
ίο der an Erde seine volle Leistung hergibt, wird
in größeren Höhen nur drei Viertel oder ein Drittel dieser Erdleistung ergeben können, da
das Ansaugevolumen abnimmt.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Motoren zu
konstruieren, welche mit Überkompression ar-. beiten oder überdimensioniert sind. Es wurde
ferner vorgeschlagen, den Motor an Erde gedrosselt laufen zu lassen und den vollen Querschnitt
des Ansaugerohres erst in größeren Höhen freizugeben. Schließlich wurde vorgeschlagen, durch besondere Luftpumpen in
größerer Höhe die zuzuführende Luft zu komprimieren.
Die Erfindung schlägt einen grundsätzlich
Die Erfindung schlägt einen grundsätzlich
neuen Weg ein, bei dem weder eine Überkompression auftreten kann noch Drosselungen
des Ansaugevolumens erforderlich sind. Die Organe zur Einstellung des Brennstoffluftgemisches
bleiben vielmehr unverändert, und es ist nicht erforderlich, den Vergaser oder entsprechende
mit diesem verwendete Teile getrennt für sich zu behandeln und einzustellen.
Darüber hinaus wird die neue Wirkung erzielt, daß der Motor stets konstante Leistung hergibt,
ohne daß hierzu eine Nachregelung von Hand oder durch irgendeinen Druckanzeiger notwendig
wäre.
Die Erfindung besteht darin, daß das Saugventil auch während der Kompressionsperiode
offen bleibt, und daß ein weiteres, vor dem Saugventil angeordnetes Organ sich öffnet, wenn ein
bestimmter Kompressionsdruck überschritten wird. Findet eine Überschreitung dieses Druckes
statt, so wird das überschüssige Brennstoffluftgemisch wieder ausgeschoben und tritt in einen
Behälter ein, aus dem es während der nächsten Ansaugeperiode wieder in den Motor gelangen
kann oder, wenn es auf Brennstoffersparnis nicht wesentlich ankommt, ins Freie austritt.
Dieses Ausschubventil kann von außen eingestellt werden, wodurch die verschiedensten
Kompressionen und damit Leistungen erzielt werden. Diese Regulierung ist nicht etwa erforderlich
bei jedem einzelnen Flug in Abhängigkeit von der Höhe, sondern wird beispielsweise
für einen bestimmten Flug ein für allemal eingestellt und während' des ganzen
Fluges beibehalten. Nur dann, wenn die Reise besonders lange Zeit erfordern sollte und während
dieser etwa erhebliche Änderungen des Luftdrucks einträten, wird eine Nachregulierung
vorgenommen. Diese maßgebende Änderung des Luftdrucks ist aber nicht etwa diejenige, die
durch die Änderung der Höhenlage bedingt ist,
sondern die durch den allgemeinen Barometerstand bedingte, wenn also an einem festen Aufstellungsort
der Barometerdruck erheblich fallen oder steigen würde, etwa infolge eines herankommenden
Gewitters oder sonstigen Wetterumsturzes. Durch die gleichbleibende Kompressionsendspannung
wird erreicht, daß der Motor tatsächlich mit derselben Füllung arbeitet. Bei Kontrolle der Kompressionsanfangsspannung,
wie sie bereits vorgeschlagen ist, wäre infolge der Abhängigkeit der Kompressionsendspannung
von der Zusammensetzung des angesaugten Gasluftgemisches, der Temperatur der Wandungen usw. keinerlei Gewähr gegeben,
L5 daß die bestimmte Kompressionsendspannung erreicht wird.
Eine zur Ausführung der Erfindung dienende Anordnung ist in der Zeichnung beispielsweise
veranschaulicht, ζ ist der Hubraum des Zylinders,
α das Auspuffventil, s das Saugventil. Natürlich können zwei oder mehrere Auspuffoder
Saugventile angeordnet sein. Auch auf die Ausbildung dieser Ventile kommt es für die
Erfindung nicht weiter an, und ebenso ist es gleichgültig, ob ein Brennstoffluftgemisch angesaugt
wird, oder ob nur Luft angesaugt und komprimiert wird und der Brennstoff in den Zylinder eingespritzt wird. Die Steuerung des
Saugventils s ist nun so eingerichtet, daß dieses Ventil auch während der Kompressionsperiode
offen bleibt. Es wird erst kurz vor Eintritt der Zündung geschlossen oder, bei Gleichdruckverbrennungskraftmaschinen,
kurz bevor der Brennstoff in die über die Zündtemperatur komprimierte Luft eingespritzt wird. Mit
zweckmäßig möglichst kleinem schädlichen Raum ist in die Ansaugeleitung ein Ventil r
eingesetzt, das ebenfalls gesteuert ist und außerdem selbsttätig gleichsam als Rückschlagventil
in folgender Weise wirkt. Es ist offen während der ganzen Saugperiode, mindestens also so
lange, als auch das Saugventil während der gleichen Periode geöffnet ist. Es wird durch
eine äußere Steuerung während dieses Zeitabschnittes offen gehalten. Während der Kompressionsperiode
jedoch ist es geschlossen, und zwar durch die Wirkung einer Feder f, welche
im Ausführungsbeispiel zweckmäßig außerhalb des Raumes b zwischen Saug- und Rückschlagventil
angeordnet ist. Sobald nun bei fortschreitender Kompression der Druck im Zylinder
ein vorbestimmtes Maß überschreitet, wird das Ventil r geöffnet, und es wird das Brennstoffluftgemisch
in den Raum υ hinter diesem Ventil ausgeschoben. Sobald der Kolben so weit
im Zylinder sich zurückbewegt hat, daß die Zündung bewirkt werden oder der Brennstoff
eingespritzt werden soll, schließt sich das Saugventil s und infolgedessen auch das Rück- \
schlagventil r selbsttätig, und bei eintretender ! Verbrennung bzw. Explosion belastet der dann
entstehende Überdruck allein das Saugventil s, so daß ein Eintreten der entzündeten Gase in
den Raum b und über das Rückschlagventil r in den Raum υ ausgeschlossen ist. Das Saugventil
öffnet dann -wieder, wenn der Arbeitshub vollendet ist und die Gase ausgepufft sind.
Die äußere Steuerung kann beispielsweise in der Form durchgeführt werden, daß über die
Stößel c, d des «Saug- bzw. Rückschlagventils eine WeEe geführt ist, die zwei Hebel g, h besitzt.
Der eine Hebel g kann beim Abwärtsschwingen das Ventil s und der andere Hebel h
bei der gleichen Bewegung das Ventil r öffnen. Die Steuerung ist nun so durchgeführt, daß bei
der gleichmäßigen Abwärtsbewegung der beiden Hebel zuerst das Ventil s und erst nach einer
weiteren Drehung der Weile 10 das Ventil ν
geöffnet wird. Diese Bewegung kann sehr rasch erfolgen, so daß kein erheblicher Zeitunterschied
zwischen den beiden Eröffnungen besteht. Wesentlich ist dies im übrigen nicht für die
Durchführung der Erfindung. Hauptsache ist nur, daß bei Beginn der Saugperiode beide
Ventile offen sind. Nach dem Abschluß der Saugperiode wird durch Rückdrehung der
Welle w, welche die beiden Hebel g, h trägt,
das Schließen des Ventiles r bewirkt. Nachdem die beiden Hebel ein solches "Wegstück zurückgelegt
haben, daß das Ventil r geschlossen hat, bleibt die Welle stehen, so daß das Saugventil s
noch offen bleibt und demnach auch während der Kompressionsperiode der Eintritt der komprimierten
Luft bzw. des komprimierten Brennstoffluftgemisches in den Raum δ vor dem Rückschlagventil r möglich ist. Die Hebel g, h
bewegen sich erst dann weiter, wenn die Kompression als beendet anzusehen ist und die Verbrennung
erfolgen soE. Dieser Zeitpunkt des Schließens des Saugventils s ist also ebenfaEs
zwangläufig herbeigeführt. Es könnte aber auch das Saugventil etwa durch den bei der
Verbrennung entstehenden Überdruck zugeworfen werden.
Bei dieser Ausbildung der Ventile wird beim Überschreiten einer vorbestimmten Kompression
das Ventil r nach außen geöffnet werden, so daß der Kompressionsdruck niemals ein vorbestimmtes
Maß überschreitet.
Die dargesteEte Steuerung kann natürlich in der verschiedensten Weise geändert werden.
Vorteilhaft wird es immer sein, wenn beide Ventile durch eine gemeinsame WeEe gesteuert
werden, weil dann ein einziger Nocken beide Ventile steuern kann. Natürlich kann aber auch
eine getrennte Steuerung für die Ventüe vorgesehen sein, und es können natüriich auch
mehrere derartige VentEe vorgesehen werden. Der Beginn der Saugperiode und das Ende derselben
kann eingesteEt werden entweder durch
Änderung der Höhe der Aufsatzfläche der
Stößel für die Hebel g, h, indem die Stößellänge veränderlich ist, oder durch Änderungen in der
Lage oder Form des Steuernockens und schließlieh durch Änderungen in den Übertragungsgliedern
zwischen Nocken und Stößel. Auch können beide Ventile gemeinsam oder jedes für sich getrennt geregelt werden. Schließlich äst
auch die Höhe der Kompressionsspannung dadurch einstellbar, daß die Federspannung f
durch Änderung der Lage eines ihrer Widerlager geändert wird, und hierzu kann eine von
außen durch Hand zu bedienende Vorrichtung angeordnet sein. Diese hat nicht den Zweck,
dauernd während des Betriebs nachzuregulieren, sondern soll nur eine Einstellung in Abhängigkeit
vom veränderten Luftdruck gestatten. Natürlich kann auf diese Weise auch eine Leistungsregelung entsprechend der veränderten
Belastung durchgeführt werden. Sind also größere oder kleinere Lasten durch das Flugzeug
zu befördern, so kann durch die Einstellung der Kompression beispielsweise eine konstante
Fahrtgeschwindigkeit unabhängig von der jeweiligen Last erreicht werden.
Im Ausführungsbeispiel ist das Ventil r in der Saugleitung vorgesehen, und der Raum v,
in den ausgeschoben wird, stellt etwa einen Teil der Ansaugleitung dar. Natürlich könnte ein
größerer Behälter für diesen Zweck vorgesehen sein, und es wäre auch denkbar, daß das Ausschieben
in einen anderen Raum erfolgt als in die Saugleitung, und daß schließlich auch das
überschüssige Gasgemisch oder die überschüssige Luft ins Freie befördert wird oder anderen
Zwecken dienstbar gemacht wird.
Bei einem Höhenflug wird die Anordnung in der Weise eingestellt werden, daß in der Nähe
der Erde ein überschießendes Gemisch vorhanden sein wird und durch das Rückschlagventil r
ausgeschoben wird. In den größten Höhen, in denen der Motor noch die gleiche Leistung wie
an der Erde hergeben soll, wird bei der Kompression der Druck erreicht, bei welchem die
Kraft der Feder f gerade der auftretenden Kompressionspannung
das Gleichgewicht hält. In noch größeren Höhen wird dann allerdings die vorbestimmte Kompression nicht mehr erreicht
werden. In der Regel wird es genügen, wenn die Feder f so eingestellt wird, daß ein Flug
etwa in 3 bis 5000 m Höhe noch mit gleicher Leistung wie an der Erde ausgeführt werden
kann.
Durch die Erfindung ist also ein Motor für konstante Leistung, insbesondere in verschiedenen
Höhenlagen an die Hand gegeben, welcher unabhängig ist vom äußeren Luftdruck und
keinerlei Nachregelung von Hand bedarf. Der ; Motor reguliert sich selbst, ohne Füllungs-
änderung, und ohne daß jemals eine Überkompression auftreten könnte. Er bedarf auch
grundsätzlich keiner Ladepumpe, wenn auch deren Anwendung an und für sich nicht ausgeschlossen
ist.
An Stelle zweier äußerer Steuerungen für jedes Ventil würde es auch grundsätzlich
genügen, wenn eines der beiden Ventile gesteuert wird und seine Bewegungen an vorgeschriebenen
Zeitpunkten auf das andere Ventil überträgt. Insbesondere kann das Saugventil gesteuert werden und durch innere Ubertra-gungsorgane
die Öffnung des Ventils r herbeiführen. Von außen müßte dann nur die Federbelastung
des Ventils eingestellt werden.
Claims (7)
1. Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Höhenmotor, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Überschreiten einer vorbestimmbaren Kompressionsendspannung ein Ausschieben
überschüssiger Luft oder des überschüssigen Gasluftgemisches gegen Ende der Kompression stattfindet.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Saugventil auch während der ganzen Kompressionsperiode geöffnet ist.
3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Austrittsweg für überschießende Luft oder Gasluftgemische durch ein Abschlußorgan
beherrscht ist, dessen Eröffnung bei Überschreiten eines vorbestimmten Kompressionsdruckes
zweckmäßig selbsttätig stattfindet.
4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Überschreiten eines vorbestimmten Kompressionsdruckes ansprechendes Abschlußorgan,
ζ. B. Rückschlagventil, vor dem Saugventil in der Saugleitung angeordnet ist.
5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für
das Saugventil und für das das Austreten überschießenden Gasluftgemisches beherrschende
weitere Ventil in der Saugleitung eine zweckmäßig gemeinsame Steuerung vorgesehen
ist, in der Weise, daß beide Ventile bei Beginn der Saugperiode geöffnet sind ito
und das den Kompressionsdruck beherrschende Ventil am Ende der Saugperiode bzw. zu Beginn der ' Kompressionsperiode
durch die äußere Steuerung freigegeben wird, während das Saugventil offen bleibt.
6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für
die Steuerung des Saug- und Druckregelventils eine gemeinsame Welle angeordnet ist, welche je einen Hebel für die Steuerung
des einen und anderenVentils trägt, und daß durch die Hebel zunächst das Druckregelventil
und nach einer bestimmten Drehung der Steuerwelle das Saugventil geschlossen wird und umgekehrt das eine Ventil nach
dem anderen geöffnet wird.
7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der
vor dem Druckregelventil liegende Teil der Saugleitung als Aufnehmer für etwa ausgeschobene
überschießende Luft oder Gasluftgemisch dient.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE347048T | 1920-03-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE347048C true DE347048C (de) | 1922-01-12 |
Family
ID=6255797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1920347048D Expired DE347048C (de) | 1920-03-20 | 1920-03-20 | Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Hoehenmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE347048C (de) |
-
1920
- 1920-03-20 DE DE1920347048D patent/DE347048C/de not_active Expired
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