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Mehrzylindriger Flugmotor Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
mehrzylindrigen Flugmotor, bei dem einige Zylinder die Luftschraube und andere Zylinder
drehzahlunabhängig von den ersteren den Höhenlader antreiben.
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Bisher wurden Höhenlader für Flugmotoren oft über ein unveränderliches
Übersetzungsgetriebe angetrieben. Dies hatte den Nachteil, daß. .die Drehzahl des
Laders im Fluge nur in geringen Grenzen veränderbar war. Beim Fluge in geringerer
Höhe als der, für welche der Lader entworfen war, oder beim Flug mit Teillast wurde
der Lader auf der Saugseite gedrosselt. Mit dieser Drosselung ging aber weder der
große Leistungsbedarf noch die unerwünscht hohe Endtemperatur der Ladung zurück.
Die Folgen waren ein hoher Verbrauch von Brennstoff und schlechte Leistung des Laders
infolge hoher Ladungstemperaturen. Auch mußte die Startleistung niedriggehalten
werden, wollte man nicht die die Zylinder stark angreifenden Klopferscheinungen
in Kauf nehmen.
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Um die vorgenannten Nachteile auszuschalten, hat man auch Getriebe
mit veränderlicher Üb.ersetzting vorgeschlagen. Waren diese als Zahnradgetriebe
ausgebildet, so wurden sie schwer und daher für Flugmotoren ungeeignet. Durch diese
Zahnradgetriebe wurde nur eine stufenweise Leistungsüblertragung geschaffen, die
rechtzeitige Bedienung durch den Flugzeugführer erforderte und ihn von seinen sonstigen
Aufgaben abhielt.
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Hydraulische Getriebe, die man ebenfalls zur Anwendung brachte, arbeiteten
zwar stufenlos und auch selbsttätig. Sie hatten indessen einen schlechten Wirkungsgrad
und setzten durch die erforderlichen Kühlvorrichtungen; die den Luftwiderstand vergrößerten,
die Fluggeschwindigkeit herab.
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Weiterhin wurden Lader durch Abgasturbinen angetrieben, wobei es möglich
war, die Motorleistung ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch. aufrechtzuerhalten;
jedoch hatten derartige Anlagen ebenfalls den Nachteil, das Eigengewicht des Triebwerkes
wesentlich zu erhöhen. Ferner war die Lebensdauer solcher-Abgasturbinen infolge
schneller Abnutzung der Laufräder äußerst begrenzt.
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Andere Vorschläge gingen dahin, von der Hauptmaschine getrennte Hilfsmaschinen
anzuordnen, welche während des normalen Betriebes Ladergebläse .antrieben. Diesen
Hilfsmaschinen wurden dann zusätzlich noch andere Aufgaben zugeordnet.
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Vorliegende Erfindung sieht nun einen Laderantrieb vor, bei dem die
vorgenannten Schwierigkeiten nicht mehr auftreten. Zu diesem Zweck wird die Kurbelwelle
des mehrzylindrigen Reihenmotors durchgeschnitten und einige Zylinder zum Antrieb
der Luftschraube herangezogen, während die restlichen Zylinder drehzahlunabhängig
von den
ersteren den Höhenlader antreiben. Erfindungsgemäß. wiid
in die Ladeleitung, die zu den letztgenannten Zylindern führt, eine Drossel eingebaut,
die in Abhängigkeit vom Druck in derjenigen Ladeleitung, die zu den die Luftschraube
antreibenden Zylindern führt, über ein Regelgerät an sich bekannter Bauart selbsttätig
verstellt wird. Es ist dabei die Einrichtung getroffen, daß der Höhenlader sowohl
die die Luftschrauben antreibenden Zylinder als auch die zu seinem eigenen Antrieb
vorgesehenen Zylinder mit Ladeluft versieht. Die dem Laderantrieb dienende Zylindergruppe
kann beispielsweise zu weiterer Arbeitsabgabe, wie etwa zum Antrieb eines Kühlgebläses
o. dgl., Verwendung finden. Die Drossel, die in der Ladeleitung eingebaut ist, kann
außer der selbsttätigen Verstellung auch durch einen Handhebel betätigt werden.
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Durch die Erfindung wird somit das Problem der Ladung eines Höhenflugmotors
in vorbildlicher Weise gelöst, weil: i. das Gebläse drehzahlunabhängig von der Drehzahl
der Luftschraube (Regelschraube für gleichbleibende Drehzahl) selbsttätig höchstens
den zugelassenen Ladedruck liefert, 2. infolgedessen kein Brennstoff verschwendet
wird, 3. niemals unzulässig hohe Ladungstemperaturen auftreten, wobei auch die Klopfgefahr
beseitigt wird, Ladungskühler überflüssig werden, infolgedessen Geschwindigkeit
und Reichweite des Flugzeuges steigt, 5. die Abflugleistung höher wird, ohne daß
man, wie bisher wegen der hohen Ladungstemperaturen, gerade beim Start Störungen
des Kolbenlaufs und Versagen des Motors befürchten muß., 6. nur an sich bekannte
und heute schon bewährte Bauteile erforderlich sind, . die ganze Anlage vollselbsttätig
durch-ebildet werden kann. .
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in wesenhafter
Darstellung wiedergegeben.
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Auf' der Saugseite des Laders befindet sich eine Drosselklappe b_,
die zum Regeln des Leerlaufs beider Zylindergruppen dient, sonst aber voll geöffnet
ist. Die Drossel c in der Zuleitung der durch den Lader d verdichteten Ladung zu
den Zylindern für den Laderantrieb wird von einem Ladedruckregler bekannter Bauart
bedient.
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Steigt der Ladedruck in der Zuleitung e zu den Zylindern für die Luftschraube
übermäßig an, so wird die Luftdose f zusammengedrückt, der Steuerkolben g des Kraftverstärkers
verstellt, und der Kraftkolben lt schließt bei unveränderter Stellung des Handgashebels
i das Drosselventil C in der Zuleitung der Laderzylinder. Der verringerten Leistung
dieser Zylinder entsprechen niedrigere Drehzahlen des Laders und kleinerer Ladedruck.
Der Flugzeugführer regelt die Leistung des Motors nur durch Verstellung der Drossel
e in der Ladeleitung der Laderzyl.inder, wobei sich in verschiedenen Flughöhen bei
derselben Handgashebelstellung infolge des: Einflusses des Ladedruckreglers verschiedene
Stellungen der Drossel c in der Leitung zti den Laderzylindern von s; lbst einstellen.
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Die Abzweigung einer Zylindergruppe B für den Laderantriieb verringert
die Abflugleistung, der für den Antrieb der Luftschraube verwendeten Zylindergruppe
C nicht, da die für Betrieb am Boden oder in geringen Höhen verringerte Drehzahl
des Laders eine Ladung von tieferer Temperatur liefert. Auf Grund von Versuchen
über den Einfluß der Ladungstemperatur auf den mittleren nutzbaren Kolbendruck ergibt
sich folgende Gegenüberstellung: Ein Sechszylindermotor, der bei Pe= 8 at und einer
Ladungstemperatur von i i o- C klopffrei eben noch iooo PS liefert, würde, wenn
beispielsweise der Lader von einem Zylinder angetrieben wird, in fünf Zylindern
für den Luftschraubenantrieb infolge der nur auf 50- C ansteigenden Ladungste-rperatur
ein Pe = i o at klopffrei liefern und damit sogar 104o PS leisten.