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Kühlflüssigkeitsumlauf für Flugzeugmotoren mit in den Flüssigkeitskreislauf
eingeschalteten Ausgleichsbehältern Es sind Verdampfungskühlsysteme für Verbrennungsmotoren,
insbesondere Flugzeugmotoren, mit in den Flüssigkeitskreislauf eingeschalteten Ausgleichsbehältern
bekannt. Die vorliegende Erfindung bezweckt, Ausgleichsbehälter auch bei einem Kühlflüssigkeitsumlauf
für Flugzeugmotoren vorzusehen, bei denen sie dazu dienen, der Kühlflüssigkeit die
Möglichkeit zu geben, sich bei Temperaturerhöhungen auszudehnen. Es hat sich gezeigt,
daß bei derartigen Anordnungen eine Entblößung eines oder mehrerer Zylinder vom
Kühlwasser eintreten bann, wenn das Flugzeug nicht waagerecht, sondern schräg fliegt.
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Um diesen Übelstand zu vermeiden, sind erfindungsgemäß vor und hinter
dem Motorblock nicht über dessen Umrißlinien "hinausragende Ausgleichsbehälter angeordnet,
die untereinander durch eine in die obere Behälterteile einmündende Leitung verbunden
sind, und bei denen die vom Boden ausgehenden Flüssigkeitsleitungen in die Mäntel
der äußeren Zylinder des Motorblocks einmünden. Hierdurch ist, wie noch weiterhin
an Hand der Zeichnungen näher dargelegt wird, erreicht, daß auch bei Schrägflug
die Zylinderköpfe stets von der Kühlflüssigkeit bedeckt bleiben.
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In der Zeichnung ist ein Kühlflüssigkeitsumlauf gemäß der Erfindung
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. i das ganze Umlaufsystem, Fig. 2 im
einzelnen die Herstellung der Verbindung mit der Außenluft, Fig. 3 Einzelheiten
des vorderen Ausgleichsbehälters. Fig: q. stellt ein mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem
ausgerüstetes Flugzeug auf dem Boden dar, während Fig. 5 einen Teil dieses Flugzeugs
in seiner Lage beim Abwärtsflug zeigt.
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An Hand der Fig. i bis 5 sieht man bei i einen Motorblock mit Zylindern
2. Das Kühlsystem wird im wesentlichen durch das Innere 3 der Zylindermäntel, ein
von diesen Mänteln ausgehendes Rohr q., einen Kühler 5, ein Rohr 6, eine Pumpe 7
und ein zweites Rücklaufrohr 8 gebildet. Erfindungsgemäß wird der Kühlkreislauf
durch einen vorderen Behälter 9 und einen hinteren Behälter io ergänzt, die beziehungsweise
über Röhren r i und 12 mit dem oberen Teil des eigentlichen
Umlaufsystems
kommunizieren. Außerdem stehen die beiden Behälter 9 und io untereinander durch
ein Rohr 13 in Verbindung.
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Die Lage der Ausgleichsbehälter wird durch die Höhe des für den Motor
vorbehalte-' neu freien Raums bestimmt; der seinerseits im allgemeinen durch den
Deckel der Nockenwellen, welche die Ventile des Motors betätigen, bestimmt wird.
Wenn man dann das Kühlsystem mit Flüssigkeit füllt, so stellt sich der Flüssigkeitsstand
in der schematisch in Fig. i gezeigten Weise ein. Der vordere Behälter 9 wird zweckmäßig
mit dem Rohr q. durch eine zusätzliche Röhre 14 verbunden. Das ganze Umlaufsystem
wird durch ein Rohr 15 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. Dieses Rohr 15 geht
von dem oberen Teil des vorderen Behälters 9 aus, richtet sich nach der Hinterseite
des Motors und mündet, wie man bei i 6 sieht, unterhalb des Motors. In diese Rohrleitung
ist ein Ventil 17 eingeschaltet, das im einzelnen in Fig.2 gezeigt ist. Dieses Ventil
öffnet sich nach außen und ist derart ausgewogen, daß es unter einem im voraus bestimmten
Druck wirksam wird. Um andererseits das Eindrücken der Ausgleichsbehälter für den
Fall, daß der innere Druck derselben unter den äußeren Druck sinkt, zu verhüten,
z. B. falls ein Flugzeug nach einem Flug in großer Höhe wieder dem Erdboden zustrebt,
wird in dem vorderen Behälter ein Ventil 18 vorgesehen, das sich nach innen öffnet.
Dieses Ventil kann dabei in dem Stöpsel angeordnet werden, der zur Füllung des ganzen
Kühlsystems benutzt wird. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn das
Flugzeug auf dem Erdboden ruht, so befindet es sich, wie man in Fig. 4 sieht, in
einer nach oben gerichteten Lage. Wenn das Kühlsystem mit der zur Kühlung erforderlichen
Flüssigkeitsmenge gefüllt ist, so ist der hintere Behälter io: vollständig mit Flüssigkeit
gefüllt, während der vordere Behälter 9, wie in der Fig. 4 ersichtlich, einen von
Flüssigkeit freien Teil aufweist. In dieser Stellung sind, wie ebenfalls aus der
Zeichnung deutlich wird, die Zylindermäntel vollständig mit Flüssigkeit bis zu den
Scheitelpunkten der Zylinder gefüllt. Wenn sich das Flugzeug im aufsteigenden, selbst
senkrecht aufsteigenden Flug befindet, so bleiben, wie man leicht einsehen kann,
die Zylindermäntel vollständig gefüllt.
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Andererseits wird beim Abwärts- öder Sturzflug, selbst in lotrechter
Lage, die in dem hinteren Ausgleichsbehälter befindliche Flüssigkeit vollständig
den vorderen Behälter ausfüllen (vgl. Fig.5), und das Flüssigkeitsniveau wird sich
auf der Linie X-X der Fig.5 einstellen, so daß die Scheitelpunkte der Zylinder immer
bedeckt bleiben. Es ist also ersichtlich, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung
die Gefahr, daB die Zylinderköpfe - während der Bewegungsmanöver des Fluges bloßgelegt,
d. h. nicht mehr von der Kühlflüssigkeit umspült werden, `- '-vollständig beseitigt
wird, ohne daß es dabei erforderlich wäre, irgendein Organ oberhalb des normalen
Profils eines Tiefdeckers anzuordnen.
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Die Erfindung sieht noch eine besonders praktische Art der Herstellung
einer Verbindung des Umlaufsystems mit der Außen-Luft vor, wenn sie sich auch, wie
besonders hervorgehoben sei, ganz allgemein auf ein Kühlsystem mit zwei Speisebehältern
richtet, von denen der eine vor, der andere hinter dem Zylinderblock angeordnet
ist. Die Verbindung mit der Außenluft wird durch Organe besorgt, welche schon oben
erwähnt wurden; die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Das Rohr 15, welches
die Verbindung mit der Außenluft ,herstellt, geht vom Scheitelpunkt des vorderen
Behälters aus: Denn die Verdampfung und die Überdrucke treten immer beim Aufwärtsflug
auf, d. h. wenn der Motor mit voller Leistung arbeitet und das Flugzeug mit geringer
Geschwindigkeit fliegt. Der Dampf konzentriert sich also in dem vorderen Speise-
oder Ausgleichsbehälter und wird aus diesem entleert, wenn sein Druck groß genug
wird, um die Öffnung des Ventils 17 zu bewirken. Die Rohrleitung 15 führt also nur
Dampf ab.
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Dieses Rohr 15 mündet, wie oben angegeben, hinter dem Motor, um zu
verhüten, daß das Ventil 17 dynamischen Drucken ausgesetzt wird, welche auf akrobatische
Manöver des Flugzeugs zurückzuführen sind: Diese können nämlich, falls das Ventil
vor dein Motorblock angeordnet wäre, die Öffnung des Ventils hervorrufen und dadurch
zu Flüssigkeitsverlusten Anlaß geben.
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Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die Rohrleitung 15 unterhalb
des Motors und des Kühlers mündet, uni auch den Flug auf dem Rücken zu gestatten,
ohne dabei Flüssigkeitsverluste. hervorzurufen.