DE747985C - Gemisch foerdernder Spirallader fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren - Google Patents

Description

(RGBl. Π S. 150)

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23, OKTOBER !ST

REICH SPATENTA MT

PATENTSCHRIFT

JVl 747 KLASSE 46 a⁹ GRUPPE

A 90028 Ia/46a⁰

-3tig* Johannes Schmidt in Berlin

ist als Erfinder genannt worden

Die Angabe des Patentinhabers unterbleibt

Patentiert im Deutschen Reich vom ii. August 1939.au Patenterteilung bekanntgemacht am 16. März 1944

Die Erfindung betrifft einen Gemisch fördernden Spirallader für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren. Derartige Lader haben die doppelte Aufgabe, die Dichte der - dem Motor zugeführten Luft zu erhöhen und die Verteilung des Brennstoffes in der Verbrennungsluft zu verbessern, wobei dem Lader der Kraftstoff in bekannter Weise vor oder hinter dem Laufrad zugeführt wird. Während hierbei die Erhöhung der Luftdichte im allgemeinen in befriedigender Weise erfüllt wird, erfolgt die Brennstoffverteilung jedoch noch verhältnismäßig unvollkommen. Hierfür sind insbesondere als Fehlerquellen zwei Ursachen maßgebend, nämlich einerseits die Abströmung der Luft vom Lader und andererseits die Geschwindigkeitsverteilung im Lader.

Bei den üblichen Ausführungsformen strömt die Luft bzw. das Gemisch durch einen a° Krümmer aus dem Lader aus. Das Spiralgehäuse des Laders ist dabei in seiner Einwirkung auf die Luftströmung einem Krümmer vergleichbar.

Krümmer haben die Eigenschaft, daß die Geschwindigkeitsverteilung im Austrittsquerschnift wesentlich verändert ist. Infolge der Fliehkraft wird nämlich bei der Umlenkung die Luft in der Mitte des Krümmers nach außen gedrängt. Der Luftstrahl teilt sich hierbei beim Aufprall auf die Krümmerwand, und ein Teil strömt an den Seitenwänden wieder zur Innenseite zurück. Es ergibt sich also auf der der Krümmung abgekehrten Seite eine beträchtliche Geschwindigkeitszunähme. Hierbei wird der in der Luft enthal-

tene Brennstoff ausgeschleudert, läuft an der Wand entlang und tritt unvernebelt in den zunächst liegenden Zylinder ein.

Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß dadurch behoben werden, daß der Kanal des Spiralladergehäuses am Abströmkrümmer im Bereich der Spiralzunge in an sich bekannter Weise durch eine oder mehrere in Strömungsrichtung verlaufende Trennwände unterteilt ist und daß ferner die Trennwände vorzugsweise aus gestaffelt angeordneten Schaufelgittern bestehen, deren Eintrittswinkel nahe der Spirahvand mit der Steigung der Wand übereinstimmen und mit Annäherung an die Spiralzunge allmählich steiler ausgebildet sind, während die Austrittsenden der Trennwände in Richtung der Stromlinien bei gleichmäßiger Durchströmung verlaufen.

Durch eine solche Einrichtung wird die Unao Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeitsverteilung ausgeglichen, so daß der Brennstoff nicht melir ausschließlich nur an der Außenwand, sondern auch an den verschiedenen Einzelschaufeln ausgeschleudert wird; er bleibt also auch noch nach erfolgter Umleitung im großen und ganzen über den Querschnitt verhältnismäßig gleichmäßig verteilt. Zweckmäßig ist es, in gleicher Weise wie den Kanal des Spiralladergehäuses auch die sich an die Stutzen der Laderspirale anschließenden Krümmer noch mit Trennwänden zu versehen, damit auch auf dem weiteren Weg das Brennstoffluftgemisch noch in bestverteilter Form erhalten und dem Motor zugeführt wird.

An sich ist es bekannt, daß sich bei Vergasern durch den Einbau von Trennwänden ein Brennstoffluftgemisch gleichmäßiger in den Zuleitungsrohren erhält und daß der Nachteil vermieden wird, daß Brennstofftröpfchen sich an den Außenwänden der Zuleitungsrohre niederschlagen werden, jedoch liegen dort die Verhältnisse im einzelnen, z. B. hinsichtlich der Verschiedenheit der 4S Förderdrücke, beim Bekannten Unterdruck, bei der Erfindung Überdruck, oder hinsichtlich des Wegfalls der Drallwirkung beim Bekannten, wesentlich anders. Es war deshalb auch der Einbau von Trennwänden allein nicht erfolgversprechend.

Ferner ist es bekannt, im Bereich der Krümmer der Zuführungsleitungen von Flugmotorenladern Leitschaufeln anzuordnen, jedoch handelt es sich hier um Lader, die nur reine Luft fördern.

Die Zeichnung zeigt die erforderlichen Maßnahmen, um die Krümmerwirkung im Spiralgehäuse des Laders auszuschalten.

Abb. ι zeigt eine bekannte räumliche Dar- I stellung der Gesehwindigkeitsverteilung im ;

Spiralquerschnitt kurz vor der Spiralzunge. I Man erkennt aus dieser Abbildung, daß die Zunge insbesondere in der Mitte steil mit hoher Geschwindigkeit von der Luft .angeströmt wird. An den Seiten ist die Geschvindigkeit der Strömung geringer. Die steile Anströmung der Zunge bewirkt den in Abb. 2 dargestellten Strömungsverlauf. Die Strömung, welche im Spirallader a in Richtung des Pfeiles b verläuft, wird beim Auftreffen auf die Spiralzunge c wie in einem Krümmer nach außen zusammengedrängt, so daß sich an der Außenseite der Abströmleitung eine stetige Strömung d, an ihrer Innenseite jedoch ein Wirbelgebiet e bildet. Beide Gebiete sind etwa gemäß der mit / bezeichneten Zone voneinander getrennt.

Diese Verhältnisse sind errindungsgemäß durch die obenerwähnte Maßnahme der Unterteilung des Kanals des Spiralladergehäuses am Abströmkrümmer im Bereich der Spiralzunge durch ein oder mehrere in Strömungsrichtung verlaufende Trennwände verbessert, wobei im besonderen die Trennwände vorzugsweise, wie Abb. 3 zeigt, aus gestaffelt angeordneten Schaufelgittern, wie sie beispielsweise in sogenannten Windkanalecken üblich sind, bestehen, deren Eintrittswinkel nahe der Spirahvand mit der Neigung der Wand übereinstimmen und mit Annäherung an die Spiralzunge allmählich steiler ausgebildet sind, während die Austrittsenden der Trennwände in Richtung der Stromlinien bei gleichmäßiger Durchströmung verlaufen. Es wird auf diese Weise erreicht, daß ein gleichmäßiges Abströmen erfolgt, wie durch die Pfeile // dargestellt.

Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch das Spiralgehäuse gemäß Linie A-B. Erfindungsgemäß erstrecken sich die Trennwände nur in ioo der Mitte der Kanalbreite, vorzugsweise über ein Drittel der Gesamtbreite. Aus Abb. 1 konnte man erkennen, daß die Luft die Zunge nur in der Mitte mit steilem Winkel anströmt, während außen die Strömungsrichtung annähernd der Richtung der Spirahvand entspricht. Es genügt daher vollkommen, wenn sich die Trennwände, wie vorgeschlagen, nur über eine beschränkte Breite, beispielsweise über ein Drittel der Gesamtbreite, erstrecken.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Krümmer, die sich an die Laderspirale anschließen, mit Trennwänden versehen sind. Der Lader ist mit α bezeichnet. An ihn sind die Eckkrümmer k angeschlossen, welche beispielsweise durch Flanschen / mit den Stutzen des Laders α verbunden sind. Auf der anderen Seite sind die Krümmer k durch Flanschen m mit den Saugleitungen η verbunden, aus denen das Gemisch den einzelnen Zylindern des Motors ο durch Leitungen p zugeführt

wird. Der Motor ο treibt in bekannter Weise über eine Welle q den Lader an. In den Eckkrümmern k sind Trennwände r vorgesehen, welche in ihrem Aufbau im wesentlichen den Trennwänden im Ladergehäuse entsprechen. Sie erstrecken sich über die Krümmung des Krümmers hinweg und verhindern, daß Brennstofttröpfchen ausgeschleudert werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Gemisch fördernder Spirallader für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal des Spiralladergehäuses am Abströmkrümmer im Bereich der Spiralzunge in an sich bekannter Weise durch eine oder mehrere in Strömungsrichtung verlaufende Trennwände unterteilt ist, und daß ferner die Trennwände Vorzugsweise aus gestaffelt angeordneten Schaufelgittern bestehen, deren Eintrittswinkel nahe der Spiralwand mit der Neigung der Wand übereinstimmen und mit Annäherung an die Spiralzunge allmählich steiler ausgebildet sind, während die Austrittsenden der Trennwände in Richtung der Stromlinien bei gleichmäßiger Durchströmung verlaufen.
2. 2. Spirallader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennwände nur in der Mitte der Kanalbreite, vorzugsweise über ein Drittel der Gesamtbreite, erstrecken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen