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Vergaser für Brennkraftmaschinen von Flugzeugen Bei Höhenflugmotoren
werden die Vergasermit besonderen Einrichtungen versehen, um den Einfluß, welchen
die unterschiedliche Luftdichte in verschiedenen Flughöhen hervorruft, zu verringern
oder zu beseitigen. Im allgemeinen beschränken sich die bisherigen Vorschläge darauf,
bei größerer Flughöhe die Öffnungen für den Lufteinlaß zu vergrößern, so daß in
größerer Flughöhe auch ein größeres Luftvolumen für die Gemischbildung benutzt wird,
wobei das Luft-gewicht ungefähr gleichbleiben soll. Da die Vergrößerung,der Lufteinlässe
die beabsichtigte Wirku-ng nicht vollständig erreicht, wurde ferner vorgeschlagen,
mit der Vergrößerung der Lufteinlässe eine allmähliche Verringerung des Brennstoffzulaufes
in den Mischraum zu verbinden, um einer stärkeren Anreicherung des Brennstoff-Luft-Gemisches
an Brennstoff bei größerer Flughöhe vorzubeugen. 'Dieses Verfahren hat den, Ngchteil,
daß die Leistungsfähigkeit -des Motors im Verhältnis zur Flughöhe immer mehr abnimmt,
daß also gerade beim Höhenflug nur eine verhältnismäßig geringe Motorleistung zur
Verfügung steht.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, eine Vorrichtung zur Regelung
der Gemischbildung für die Vergaser für Höhenflugmotoren zu schaffen, bei welcher
die größte mögliche Ausnutzung der Motorleistung in allen Flughöhen gewährleistet
ist und gleichzeitig das Brennstoff-Luft-Gemisch gewichtsmäßig die gleiche Zusamensetzung
aufweist. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß am Vergaser eine Hauptluftdrossel
als Leistungsregler für die Motorleistung in normaler Flughöhe, ferner eine Zusatzluftdrossel
für größere Flughöhen und schließlich noch ein Regelventil für den Brennstoffzulaß
in an sich bekannter Weise vorgesehen sind, sowie dadurch, daß ein der Luftdichte
entsprechend verstellter Antrieb die Zusatzluftdrossel und das Brennstoffzulaßventil
in der Weise beeinflußt, daß die Verstellung der Zusatzluftdrossel und des Brennstoffzulaßventils
durch den Luftdichtemesser stufenweise derart geschieht, daß zunächst die Zusatzluftdrossel
mehr und mehr geöffnet und bei Erreichung von deren voller Öffnung und weiter abnehmender
Luftdichte das offene Brennstoffzulaßventil im Schließsinne bewegt wird. Auf diese
Weise wird ohne weiteres erreicht, daß auch bei jeder Flughöhe die größte mögliche
Motorleistung erreichbar ist. Im Gegensatz zu den bekannten Vorschlägen, wird also
bei der neuen Vorrichtung eine Drosselung des Brennstoffkulaufes so lange vermieden,
wie die richtige Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemisches durch Änderungen
in der Größe des Lufteinlasses eingehalten werden
kann. Die neue
Einrichtung ist besonders dann mit Vorteil anwendbar, wenn die Verstellung der entsprechend
der Luftdichte zu betätigenden Regelorgane des Vergasers selbsttätig von 'Meßeinrichtungen
für die Luftdichte aus erfolgt. In diesem Falle erhält also sowohl das Regelorgan
für den Einlaß der Zusatzluft als auch das Regelorgali für die Drosselung des Brennstoffzulass2s
einen Antrieb von einem Luftdichtemesser aus.
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Zur näheren Erläuterung der neuen Einrichtung und ihrer Wirkungsweise
ist ein solcher Ausführunggsfall in Abb. i der beiliegenden Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Mit a ist das Vergaserrrohr bezeichnet, welches zwei Lufteinlässe
b und c besitzt. In jedem dieser Lufteinlässe ist eine Drosselklappe zur
Regelung des Lufteinlasses angebracht, und zwar dient die Drosselklappe
d
im Einlaß c zur Regelung des Lufteinlasses el t' bei normaler Flughöhe,
während die Drosselklappe e im Rohr b den Einlaß der Zusatzluft bei
größeren Flughöhen regelt. Im Vergaser ist ferner ein Re-gelventil f für
den Zulauf des Brennstoffes vorgesehen und in der Zuflußleitung zu diesem Ventil
ein Drosselorgan Die Verstellung der Drosselklappee erfolgt selbsttätig du rch einen
Luftdichteniesser (Barometerdose-) li vermittels des Gestängesi, die Brennstoffdrossel
g wird ebenfalls von einem Luftdichtemesser k durch das GestänIge
in betätigt. Erfindungsgemäß ist nun die Einrichtung so ausgebildet, daß bei normaler
Flughöhe die Drosselklappe e geschlos-
sen und das Drosselventil
g voll geöffnet ist. Beim Erreichen größerer Flughöhen wird a, nun zunächst
usschließlich die Drosselklappe c bewegt, also allmählich von der Barometerdosch
geöffnet. Die Barometerdosek dehnt sich zwar ebenfalls aus, diese Bewe-"ung bleibt
aber wirkungslos, da im zuge, hörigen Gestänge eln Langloch it vorgesehen ist, welches
zunächst eine freie Bewegung der k# el Barometerdose zuläßt. Wenn nun die Flugs
höhe erreicht ist, bei welcher die Drosselklappe e voll geöffnet ist, so
wird eine weitere el Bewegung der Drosselklappee oder des zugehörigen Gestänges
i durch den Anschlag a
gehindert; -leichz eiti- hat sich das durch das e#
c.
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Langloch ii gegebene Spiel auf Null verringert, es ist also eine zwangsläufige
Verbindung zwischen der Barometerdose 1, und dem Gestängein. erreicht, so
daß nun bei weiter fallender Luftdichte, also bei weiter zunehmender Flughöhe, eine
allmähliche Drosselung, des Brennstoffzulaufes in dem Maße eintritt, daß das Brennstoff-Luft-Gernisch
ge--#vichtsmäßig die gleiche Zusammensetzung behält. Die Betätigun g' der Brennstoffdross21
- erfolgt gegen die Kraft der Feder p,
welche die zwangsläufige Verbindung
zwi-Z, 2-1 schen der Barometerdose k und dem Gestänge m sichert und
das Gestänge in an den t' 25 Anschlag q al . ipreßt, wenn die Brennstoff-drossel
g vollkommen geöffnet ist. Das in Abb. T wiedergegeben.- Schema veranschaulicht
also sinnfällig den Grundgedanken der neuen Einrichtung und ihre Wirkungsweise,
und zwar ohne Rücksicht auf die konstruktivc Ausführung in der Praxis, bei welcher
selbstverständlich 'andere -Mittel mit gleicher Wirkun.gsweise vorzugswcise anzuwenden
sind.
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Das in der Abb. i gewählte Beispiel zeigf weiterhin, daß die dargestellte
einfachste Ausführungsforin noch nicht restlos allen Anforderungen im praktischen
Getriebe genügt, da bei diesem Beispiel der Einlaß der Zusatzluft lediglich von
der Flughöhe abhängig gemacht ist. Bei dem Beispiel wird also die beabsichtigte
Wirkung der gleichbleibenden Zusaminensetzun- des Brennstoff-Luft-Guinisches nur
erreicht, wenn der Motor seine vG]le Leistung abgibt, also die Drosselklapp2
d
voll geöffnet ist. Wird die Drossellzlappc d
zur Verringerung der
Lei,stung durch das Ge-Z, 15
stänge r geschlossen und dabei durch das an das
Gestänge r angeschlossene Gestän e s
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auch das BrennStoffventil
f im Sinne der P,renns[offdro"-,sel,un#cr betätigt, so kann das
t` t' Brennstoffgemisch :in größeren Flughöhen in einer unzulässigen Weise
verarmen. weil der Zusa.tzlufteinlaß zu weit geöffnet ist und ein(2 Stellung einnimmt,
welche nur für die volle Motorleistung bestimnit ist. Die Einrichtung
b z# wird daher zweckmäßig ergänzt, indem eine solche Verbindung zwischen
der Hauptluftdrossel und dem Zusatzlufteinlaß vorgesehen %vird, daß einerseits der
Zusatzlufteinlaß nur in solchem Maße geöffnet werden kann, wie es der Stellung der
Hauptluftdrossel entspricht, und daß andererseits beim Schließen der liauptluftdrossel
auch der Zusatzlufteinlaß zwangsläufig ohne Rücksicht auf die jeweilib-, Flughöhe
mit geschlossen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Verbindung zur Ergänzung
der Antriebseini ichtungen der in Abb. i. dargestellten Grundform der Erfindung
ist in Abb. 2 schematisch wiedergegeben. Die Bezeichnung der einzelnen Teile ist
die gleiche wie bei Abb. i. Zugefügt ist lediglich ein VerbindunIgsgestänge zwischen
den . beiden Drosseln d
und e, welches aus dem auf der Achse
der Drosselklappe d befestigten Hebel t, der Nerbindungsstange it und dem
auf der Achse der
Drosselklappe e befestigten Hebel w besteht; am Ende der
Verbindungsstange it befindet sich ein Langloch v, in welches ein Kulissenstein
am Ende des Hebels zu ein,-reift. Die Wirkungsweise dieser Einrichtun,- ist aus
der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich. Wenn
die Drosselklappe
d voll geöffnet ist, sich also in der gezeichneten Stellung befindet, so
hat die Drosselklappe e volle Bewegungsfreiheit, sie kann also je nach der
Flughöhe von der Barometerdoseh mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden,
wobei das Ende des Hebels w in dem Langloch v hin und her gleitet. Das Langloch
v ist so bemessen, daß bei der gezeichneten Stellung der Klappe d
die Klappe
e ohne weiteres voll geöffnet und ganz geschlossen werden kann. Wird nun die Klappe
d - aus der gezeichneten Stellung gebracht und etwas mehr geschlossen, so.
wird dadurch die Bewegung der Klappe e begrenzt und eine volle öffn.ung dieser Klappe
verhin-2D dert, da das Ende des Hebels w vor dem Erreichen der Öffnungsstellung
am oberen Ende des Langloches v zur Anlage kommt. Bei einem völligen Schließen der
Klappe d wird auch die Klappe e zwangsläufig mit geschlossen, da bei geschlossener
Klappe d der Spielraum für die Bewegung der Klappe c auf Null verringert
ist. Um beim zwangsläufigen Schließen der Klappe e eine Rückwirkung auf die Barometerdose
lt zu vermeiden, ist in das Gestäncre i eine Feder eingeschaltet, welche beim zwangsläufigen
Schließen zusammengedrückt wird. Die in Abb. 2 angegebene Verbindung erreicht damit
den beabsichtigten Zweck, indem durch die Verbindung erreicht wird, daß nicht nur
bei der Motorvolleistung, sondern bei jedem beliebigen Betriebszustand des Motors
das Brennstoff-Luft-Ge#misch die richtige Zusammensetzung aufweist.
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In Abb, 3 ist eine weitere Atisführungsform der neuen Einrichtung
schematisch dargestellt, bei welcher di e Verbindung der Regelorgane für den Lufteinlaß
in einer anderen Weise durchgeführt ist als bei Abb. 2. Die Bezeichnungen stimmen
auch hier im wesentlichen mit den vorhergehenden Abbildungen überein. Ein Unterschied
besteht lediglich darin, daß im Zuleitungsrohr für die Zusatzluft zwei Absperreinrichtung2ii
hintereinander eingeschaltet sind, nämlich die von der Barometerdose h betätigte
Drosselklappe e und eine zusätzliche Drosselklappe di, welche durch den Doppelkurbreltrieb
1" 11, w mit der Drosselklappe cl zwangsläufig so, verbunden ist, daß die
beiden Drosselklappen d und d'
stets die gleiche Stellufig einnehmen.
Auch bei dieser Anordnung sind die beiden Einlässe so verbunden, daß durch die Gestängeverbindung
t, it, zu die beabsichtigte Wirkung. erreicht -wird; bei geöffneter
Drosselklappe d
hat also die Drosselklappe c freien Spielraum, um die
Zusatzluft in den weitesten Grenzen zu regeln; #eirn Schließen der Klappe
d wird b
jedoch der Spielraum für den Eintritt der Zusatzluft durch
die Klappe d' beschränkt, und der Einlaß der Zusatzluft wird ohne Rücksicht auf
die Flughöhe vollkommer unterbunden, wenn die Klappe d vom Gestänge r aus geschlossen
wird. Auch diesc Einrichtung sichert also die richtige Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemische#
bei jeder Fltighöhe und bei jeder Motorleistung.
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Aus den schematischen Darstellungen ergeben sich die konstruktiven
Ausführungsformen für die Verwirklichung der Erfindung von selbst, ohne daß noch
nähere Erläuterun#gen dazu erforderlich erscheinen. Es sei lediglich erwähnt, daß
es selbstverständlich nicht erforderlich ist, für die Verstellung des Einlasses
für die Zusatzluft und für die- Verstellung des Drosselorgans in der Brennstoffleitung
voneinander getrennte Luftdicht#emesser vorzusehen. Es ist daher in Abb. 4 noch
ein weiteres Antriebsschema. gezeigt, bei welchem die Verstellung beider Regelor-ane
e und g am Vergaser von einem einzigenLi-iftdichtemesser aus erfolgt. Die
Bewegungen dieses Luftdichternessers, nämlich der Barometerdost h -, werden auf
einen zweiarmigen Hebel x üübertragen. Das eine Ende dieses Hebels betätigt das
Gestänge i für die Drosselklappe e und das andere Ende dieses Hebels das
Gestänge nt für die Brennstoffdrossel g.
In Abb. 4 ist der Hebel
x in einer Stellung gezeichnet, bei welcher die Drosselklappe e schon vollständig
geöffnet ist, aber eine Drosselun- des Brennstoffzulaufes g noch nicht begonnen
hat. Bei zunehmender Flughöhe würde sich der Hebel x gegen den Sinn des Uhrzeigers
drehen und dabei lediglich das Gestänge ni betätigen, während das Gestänge
1 von der Feder pl am Anschlage o unbeweglich festgehalten wird. Bei abnehmender
Flughöhe i",ürde sich dagegen der Hebel x im Sinne des Uhrzeigers drehen, dabei
nuf das Gestänge i betätigen und die Drosselklappe c schließen, während das
Gestängem von der Feder p am Anschlage q ohne weitere Bewegung festgehalten
wird. Auch bei dieser Anordnung wird also genau die gleiche Wirkung erreicht wie
bei der Anordnung nach Abb. 3. Die einzelnen Einrichtungen des Vergasers
nach Abb. 4 entsprechen im übrigen genau den Einrichtungen des Vergasers nach Abb.
3.
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Die in den schematischen Abbildungen gezeigte unmittelbare Betätigung
der Regeleinrichtungen des Vergasers durch einen oder mehrere Luftdichtemesser kommt
im übrigen für die praktische Ausführung kaum in Frage, da die Verstellkraft
' der üblichen Luftdichtemesser für solche Zwecke meist nicht ausreicht;
in der Praxis wird also in an sich bekannter Weise von einem Höhenmesser aus die
Schaltung irgendeines Energieträgers (Drucköl, Elektrizität) erfolgen, und durch
Vermittlung eines solchen Energieträgers
wird die Bewegung des Höhenmessers
auf die Regelorgane übertragen werden. Auch in diesein Falle läßt sich selbstverständlichdie
beschriebene und in den schematischen Abbildungen dargestellte Wirkungsweise ohne
weiteres durch entsprechende Ausbildung der Schalteinrichtungen und der Betätigungsvorrichtungen
erreichen.
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Für die Verwirklichung der Erfindung sind also noch eine große Anzahl
von AusführungsmÖglichkeiten gegeben, die sich aber aus der vorstehenden Beschreibung
der Grundgedanken ohne jede Schwierigkeit ableiten lassen.