DE574599C - Selbsttaetige Steuervorrichtung fuer Luftfahrzeugbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für überladbare Luftfahrzeugmotoren. Derartige Motoren sind zum Arbeiten in verschiedenen Höhenlagen und bei schwankenden Luftdrucken bestimmt, und daher stellt man für gewöhnlich das Überladungsgebläse so ein, daß es einen höheren Druck in den Zylindern hervorruft, als es zu ebener Erde bei voll geöffneter Drosselklappe zulässig ist, und aus diesem" Grunde sieht man Schutzvorrichtungen zur Regelung des Druckes in den Zylindern vor, die die höchste zulässige Öffnung der Drosselklappe entsprechend der jeweiligen Höhenlage begrenzen.

Derartige automatische Sicherheitsregelvorrichtungen werden für gewöhnlich durch eine druckabhängige Vorrichtung gesteuert, die vom Druck am Auslaß des Überladungs-

ao gebläses abhängig ist und ein Ventil betätigt, das seinerseits eine zur Einstellung der Drosselklappe dienende Relaisvorrichtung steuert.

Unter Auslaß des Überladungsgebläses ist hier irgendeine Stelle im Saugrohr an der Zylinderseite des Gebläses gemeint.

Es ist nun erwünscht, daß zum Zwecke des Freikommens von der Erde eine große Leistung verfügbar ist, und um dies zu ermöglichen, hat man bereits vorgeschlagen, eine mit einem vom Piloten zu betätigenden Handhebel verbundene Einrichtung vorzusehen, mittels deren der Pilot die von der druckabhängigen Vorrichtung gesteuerte Einstellung der Drosselklappe dadurch verändern kann, daß er den Hebel um ein bestimmtes Maß verstellt. Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und vorteilhaftere Ausführungsform derartiger Vorrichtungen, mittels deren der Pilot die gewöhnliche Arbeitsweise der selbsttätigen Steuervorrichtung so beeinflussen kann, daß er eine erhöhte Leistung zum Zwecke des Freikommens von der Erde erhält.

Im Prinzip besteht die Erfindung darin, daß eine vom Fahrzeugführer zu betätigende Vorrichtung vorgesehen ist, die verhindert, daß der volle Druck am Gebläseauslaß auf die druckabhängige Vorrichtung einwirkt, wodurch die selbsttätige Regelvorrichtung so arbeitet, als wenn die obere Druckgrenze noch nicht erreicht wäre.

Erfindungsgemäß ist in der Leitung, die den Gebläseauslaßdruck auf die druckabhängige Vorrichtung überträgt, eine Abzweigung nach einem Punkt hin vorgesehen, an dem der Druck geringer ist als am Gebläseauslaß bei großer Drosselöffnung, und außerdem ist eine durch den Fahrzeugführer zu betätigende Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Abzweigung angeordnet. Die Abzweigung kann in der Verbindungsleitung vorgesehen

sein, die vom Gebläseauslaß zum Gehäuse der druckabhängigen Vorrichtung führt, oder in diesem Gehäuse selbst.

Wenn das Oberladungsgebläse so eingestellt ist, daß es einen über Atmosphärendruck liegenden Druck ergibt, so kann die Abzweigung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, und zwar zweckmäßig am Einlaß des Vergasers, so daß Brennstoffgemisch, das etwa über die Abzweigung entweicht, verbraucht wird. Wenn aber das Überladungsgebläse so eingestellt ist, daß es stets einen unter Atmosphärendruck liegenden Druck gibt, so kann die Abzweigung zum Gebläseeinlaß führen. Die zum öffnen und Schließen der Abzweigung dienenden Einrichtungen sind zweckmäßig mit dem Handhebel zur Verstellung der Drosselklappe verbunden und die öffnung der Abzweigung erfolgt durch Verstellung dieses Hebels über eine Kulisse oder über einen Anschlag hinaus, so daß der Pilot stets aufmerksam gemacht wird, falls er die normalen Einstellgrenzen überschreitet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. 1 schematisch dargestellt. Fig. 2 ist eine Ansicht der Kulisse für den Handhebel.

In der durch einen Deckel ar abgeschlossenen Kammer α befindet sich die aus einem ganz oder teilweise evakuierten, -biegsamen Metallgefäß bestehende druckabhängige Vorrichtung a^s. Deren 'eines Ende ist am Deckel a² mittels eines Schraubbolzens α⁴ mit einer Mutter einstellbar befestigt und ihr anderes Ende steht über eine Stange a⁵ mit einem Kolbenventil b in Verbindung, das in dem mit dem Gehäuse α aus einem Stück gegossenen Zylinder b^% hin und her verschiebbar ist. A.m Boden des Zylinders b¹ ist eine zylindrische Kammer Ψ angeordnet, in der der zylindrische Ventilkörper b³ hin und her schwingt. Das Kolbenventil b hat zwei ringförmige Einschnitte c und c¹. Mittels des letzteren steht es über eine Lochreihe c~ mit dem hohlen Ventilinnern c³, das unten offen ist, in V^erbindung. Ein mit der Kammer a gleichfalls in einem Stück gegossener Zylinder d ist unten durch einen Boden d¹ abgeschlossen und enthält einen hin und her gehenden Kolben d².

Das Innere des Zylinders b¹ steht mit dem

Gebläseauslaßdruck mittels einer Leitung e über das Ventil b^z, mit dem Gebläse am Einlaßunterdruck über eine Leitung e¹ und mit dem Zylinder d beiderseits des Kolbens d² durch Leitungen e² und e? in Verbindung.

Am Kolben d² greift eine an einen Hebel fohne festen Drehpunkt angelenkte Stange f an. Der Hebel Z¹ ist mit seinem anderen Ende an einer Stange /² angelenkt, die ihrerseits mit dem Handverstellhebel /³ für die Drosselklappe verbunden ist. Der Verstellhebel /^s ist längs des Sektors /⁴ verstellbar. Ein Zwischenpunkt des Hebels Z¹ bildet den Anlenkpunkt einer Stange f^s, die die Drosselklappe /⁶ im Saugrohr f betätigt.

Das Innere der Kammer α steht mit dem Gebläseauslaßdruck über eine Leitung g in Verbindung, die eine Einschnürung g^x hat, um die druckabhängige Vorrichtung gegen rückschlagende Flammengase zu schützen. Zwischen der Einschnürung und dem Kammerinnern zweigt eine Leitung g² ab, die mit der Atmosphäre bzw. dem Vergasereinlaß über eine Abzweigleitung g² in Verbindung steht, g* ist eine Einschnürung in der Leitung g² und g⁵ eine Einstellschraube, mittels deren der wirksame Querschnitt der Einschnürung vergrößert oder verringert werden kann. g^e ist ein Zylinderventilkörper, der in einer Zylinderkammer g⁷ hin und her schwingt und den Weg durch die Abzweigleitung g² öffnet und schließt. Der Betätigungshebel g⁸ für den Ventilkörper g^e ist an eine Stange g⁹ angelenkt, die ihrerseits an einem Arm eines Winkelhebels g¹⁰ mit festem Drehpunkt angreift, dessen anderes Ende mit einer Verlängerung g¹¹ der Stange f² verbunden ist. Die Stange g⁹ ist ferner mit einem den Ventilkörper b³ betätigenden Arm g^ls gelenkig verbunden.

Fig. 2 zeigt das geschlitzte Blech h mit einer Kulisse h¹, die sich im oberen Teil des Sektors /⁴ befindet. Der Handhebel /³ wird in dem Schlitz bewegt.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Der Gebläseauslaßdruck wird über die Leitung g auf das Innere der Kammer a übertragen. Die druckabhängig^ Vorrichtung a^s zieht sich !entsprechend dem Anwachsen des Druckes zusammen oder dehnt sich entsprechend seinem Nachlassen aus. Bei ihrer Ausdehnung wird der Ventilkörper b abwärts bewegt, so daß der Gebläseauslaßdruck von der Leitung e über das Innere des Ventilkörpers b, die Löcher c² und die Leitung e² auf die Oberseite des Kolbens d² übertragen wird, während andererseits der Einlaßunterdruck von der Leitung e¹ über den Einschnitt c und die Leitung e^s zur Unterseite des Kolbens d² gelangt. Der Kolben bewegt sich infolgedessen nach unten und der Hebel f¹ schwingt ,um seinen Anlenkpunkt an der Stange f" und öffnet die Drosselklappe.

Wenn andererseits sich die druckabhängige Vorrichtung zusammenzieht infolge Anwachsens des Gebläsedrucks, so wird der Ventilkörper b gehoben ' und der Gebläseauslaßdruck gelangt nunmehr von der Leitung e über das Innere des Zylinders 6¹ und die

Leitung· β³ zur Unterseite des Kolbens d²,

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ßunterdruck von de

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Leitung e¹ über den Einschnitt c und die Leitung e² zur Oberseite des Kolbens übertritt,. so daß der Kolben angehoben und die Drosselklappe geschlossen wird. Ersichtlich begrenzt also die druckabhängige Vorrichtung die tatsächliche Öffnung der Drosselklappe.

durch den Piloten. Wenn nun dieser den

ίο Handhebel /³ durch die Kulisse h¹ schaltet (in welcher Lage die Teile in Fig. ι dargestellt sind), so öffnet er das Ventil g^a und damit die Abzweigung von der Leitung g, so daß ein Teil des Gebläseauslaßdruckes durch die Leitung g², die Einschnürung g*, g⁵, das Ventil g^e und die Leitung g³ nach der Atmosphäre hin sich ausgleichen kann. Die Leitung g^s steht zweckmäßig mit dem Vergaserlufteinlaß und dadurch mit der Atmo-Sphäre in Verbindung, kann aber auch mit letzterer unmittelbar verbunden sein oder auch mit dem Gebläseeinlaß. In diesem Fall muß aber die Ventilkammer b² aus weiterhin ersichtlichen Gründen mit der Atmosphäre und nicht mit der Leitung g³ verbunden werden.

Bei der Öffnung der Abzweigung durch das Ventil g⁶ sinkt der Druck in der Kammer a, so daß die Drosselklappe in der oben beschriebenen Weise noch weiter geöffnet wird.

Angenommen, das Flugzeug wäre von der Erde losgekommen und aufgestiegen, ohne daß der Pilot den Handhebel f³ in seine normale Lage zurückgeführt hätte. In diesem Fall wird der Druck in der Kammer α noch weiter sinken in dem Maße, wie der Umgebungsluftdruck abfällt. Infolgedessen wird die selbsttätige Steuervorrichtung dieDrosselklappe noch weiter öffnen. Nun war aber der Apparat so eingestellt, daß die Drosselklappe bereits beim Freikommen von der Erde vollständig geöffnet war. (Es wird dabei angenommen, daß der Motor derart gebaut ist, daß er eine volle Öffnung der Drosselklappe zu ebener Erde zum Zwecke des Freikommens verträgt.) Infolgedessen wird das weitere Arbeiten der selbsttätigen Steuervorrichtung bewirken, daß die Drosselklappe über die volle Offenstellung hinaus geschwenkt wird und das Saugrohr wieder zu schließen beginnt. Infolgedessen sinkt die Leistung und der Flugzeugführer wird darauf aufmerksam, daß er seinen Handhebel nicht in die Normalstellung zurückgebracht hat. Sobald er dies tut, erhält er wieder die höchstmögliche Leistung, die die selbsttätige Regelvorrichtung bei der gerade vorhandenen Flughöhe zuläßt. War die Drosselklappe beim Freikommen von der Erde noch nicht vollständig geöffnet, was beispielsweise bei Luftfahrzeugen für sehr hohe Flughöhen eintreten

icann, so Init die beschriebene. Schließung des Saugrohrs nicht eher ein, als eine gewisse Flughöhe erreicht ist.

Mit dem Handhebel f³ ist nicht nur der Ventilkörper g⁶, sondern auch der Ventilkörper b³ verbunden. Infolgedessen ist bei geringer Drosselklappenöffnung die Leitung e verschlossen und das Innere des Zylinders b¹ mit der Leitung g³, d. h. mit der Atmosphäre, in Verbindung gebracht. (In dieser Stellung schließt der Ventilkörper g⁶ die Leitung g² ab.) Infolgedessen wird an Stelle des Gebläseauslaßdruckes der Atmosphärendruck auf den Zylinder d übertragen.

Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß eine Bewegung des Drosselklappenhebels nicht allein die Abzweigung öffnet, sondern auch gleichzeitig entweder die Gemischregelvorrichtung so steuert, daß eine fettere Mischung in die Zylinder gelangt oder die Zündung verzögert. Gegebenenfalls können diese beiden Maßnahmen gleichzeitig getroffen werden. Auch kann der Hebel eine Vorrichtung zum Zuführen zusätzlichen Öls zu den Zylinderwandungen in Tätigkeit setzen. Ein fetteres Gemisch ist häufig beim Freikommen von der Erde erwünscht, weil der Motor noch nicht warm und volle Leistung erforderlich ist. Mit der Zuführung eines fetteren Gemisches ist es aber auch wünschenswert, den Zylinder wandungen mehr öl zuzuführen, um der schädlichen Wirkung einer etwaigen stärkeren Brennstoffkondensation im Zylinder entgegenzuarbeiten. Auch hier wird der Pilot, falls er ein Zurückstellen des Hebels unterläßt, durch die Folgen eines zu fetten Brennstoffgemischs oder einer zu stark verzögerten Zündung beim Ansteigen ioo des Luftfahrzeuges aufmerksam gemacht.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Steuervorrichtung für mit einem Ladeverdichter ausgerüstete überladbare Luftfahrzeugbrennkraftmaschinen zur Begrenzung der höchstzulässigen Öffnung eines Drosselkörpers in der Verdichtersaugleitung, der mittels einer unter dem Einfluß des am Gebläseauslaß herrschenden Druckes stehenden druckabhängigen Vorrichtung verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der den Druck auf die druckabhängige Vorrichtung (a³) übertragenden Verbindungsleitung (g) eine Abzweigung (g²)' zu einem Punkt (g·³) von niedrigerem Druck führt und eine Vorrichtung (g° bis g¹¹) zum. Öffnen und Schließen der Abzweigung (g²) vorgesehen ist. iao
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweig-

   leitung (g·²) das Gehäuse (α) der druckabhängigen Vorrichtung (α³) oder die in dieses Gehäuse mündende -Zuleitung (g) mit der Außenluft oder dem Lufteinlaß des Vergasers oder dem Gebläseeinlaß über ein vom Fahrzeugführer einstellbares Ventil (g^&, g⁷) verbindet.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen der Abzweigung (g²) durch Bewegung eines vom Fahrzeugführer zu verstellenden Handhebels (/³) für den Drosselkörper (/^e) über einen Anschlag, eine Kulisse (Zt¹) o, dgl. hinaus erfolgt,
4. 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einschnürung (g⁴) in der Abzweigleitung Gi²) > deren Querschnitt durch eine Verstellvorrichtung (g^s) einstellbar ist.
5. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine den Übertritt von rückschlagenden Flammengasen in das Gehäuse (a) der druckabhängigen Vorrichtung (α³) verhindernde Einschnürung (g¹) in der zum Gehäuse (a) führenden Leitung (g), wobei die Abzweigung (g·²) zwischen der Einschnürung (g¹) und dem Gehäuse (a) abzweigt.
6. 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Leitung (g²) angeordnete Ventil (g·⁶, g⁷) ein Zylinderventil ist.
7. 7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Vorrichtung (α⁸) einen durch die Druckdifferenz zwischen Gebläseeinlaß und Gebläseauslaß beeinflußten hin und her gehenden Schieber (d?) steuert und ein mit der Steuervorrichtung (g* bis g¹¹) des in der Abzweigung angeordneten' Ventils (g⁶, g⁷) verbundenes Ventil (b², b³) vorgesehen ist, mittels dessen bei geringer Drosselklappenöffnung die Verbindung des Gehäuses (b¹) des Schiebers (d²) mit dem Gebläseauslaß unterbrochen und eine Verbindung des Schiebergehäuses (&¹) mit der Außenluft hergestellt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen