DE768056C

DE768056C - Hot jet engine, especially for propulsion of aircraft

Info

Publication number: DE768056C
Application number: DEJ64144D
Authority: DE
Inventors: Max Adolf Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1939-03-24
Filing date: 1939-03-24
Publication date: 1955-06-02

Description

Heißstrahltriebwerk, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Heißstrahltriebwerk, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, bestehend aus einem Verdichter, einer den Verdichter antreibenden Kolbenbrennkrarftmaschine, welche durch den Strom der verdichteten Luft gekühlt wird und einer Rückstoßdüse.Hot jet engine, in particular for propelling aircraft The invention relates to a hot jet engine, in particular for propulsion of aircraft, consisting of a compressor, one driving the compressor Piston engine, which is cooled by the flow of compressed air and a thrust nozzle.

Bei einem Heißstrahltriebwerk der genannten Art wird der Vortrieb durch die innerhalb des Triebwerkes erfolgende Beschleunigung des Treibmittels erzeugt. Daraus folgt, daß der Wirkungsgrad eines solchen Triebwerkes in hohem Maße von den Strömungsverhältnissen, also von der Führung dies Triebmittels abhängig ist. Dseis gilt insbesondere für die Führung der vom Verdichter geförderten Betriebrs,luf t, welche die luf tgekühlten Arbei tszyli-näer der Kollbenbremnkraftrnaischine umström@t.In the case of a hot jet engine of the type mentioned, the propulsion generated by the acceleration of the propellant taking place inside the engine. It follows that the efficiency of such an engine depends to a large extent on the Flow conditions, so depends on the leadership of this propellant. This applies in particular to the management of the operations supported by the compressor, air, which flows around the air-cooled working cylinders of the Kollbenbremnkraftrnaischine.

Es ist bekannt, die verdichtete Betriebsluft derart zu führen, daß sie die einzelnen Arbeits zylinder der Kolbenbrennkraftmaschine quer zur Richtung der Zylinderachse umströmt. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, daß keinerlei Rücksicht auf die Strömungsverhältnisse genommen wird und daher durch die Verengung des Strömungsquerschnittes Wirbelbildungen im Treibmittel auftreten. Da die Betriebsluft gleichzeitig die Aufgabe hat, die Kühlung der Brennkraftmaschine zu übernehmen, tritt als weiterer Nachteil die ungleichmäßige Kühlwirkung auf, infolge deren z. B. die Kühlung des Zylinderkopfes mangelhaft ist oder die dem Isühlluftstrom zugewandte Zylindermantelfläche zu stark gekühlt wird, während die im Kühlluftschatten liegenden Mantelflächen übermäßig erwärmt werden.It is known to guide the compressed operating air in such a way that they the individual working cylinder of the piston internal combustion engine transversely to the direction flows around the cylinder axis. The disadvantage of this known arrangement is that that no consideration is given to the flow conditions and therefore through the narrowing of the flow cross-section, vortex formations occur in the propellant. Since the operating air also has the task of cooling the internal combustion engine to take over, the uneven cooling effect occurs as a further disadvantage on, as a result of their z. B. the cooling of the cylinder head is insufficient or the Isühlluftstrom facing cylinder surface is cooled too much, while that in the cooling air shadow lying lateral surfaces are excessively heated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heißstrahltriebwerk der geschilderten Art eine Führung des Betriebsluftstromes zu erreichen, die keinerlei Störungen unterliegt und außerdem noch eine gleichmäßige Kühlung der von der Betriebsluft betroffenen Teile der Brennkraftmaschine gewährleistet.The invention is based on the object of a hot jet engine the type described to achieve a guidance of the operating air flow that no Is subject to malfunctions and also a uniform cooling of the operating air affected parts of the internal combustion engine guaranteed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Strom der verdichteten Luft entlang dem Zylinder oder den Zylindern der Brennkraftmaschine unter Vermei dung von wirbelerzeugenden Umlenkungen geführt wird, wobei ein äußerer Betriebsluftstrom parallel zur Zylinderachse oder ein äußerer und ein innerer mit dem äußeren gleichgerichteter Betriebsluftstrom gebildet wird. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Führung des Betriebsluftstromes jeweils durch Längsführungsrippen am Mantel der Zylinder erfolgt. Eine wesentliche Vereinfachung kann durch den Fortfall der Ventile erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß der mit Längsführungsrippen versehene Mantel der Zylinder oder deren mehrere als Gleitschieber für die Steuerung der Zylinderein- und -auslaßschlitze ausgebildet sind, wobei jeweils der Steuerschieber deckelseitig von einem kolbenförmigen Zylinderkopf und kurbelseitig von einem Gleitlager geführt ist.This object is achieved according to the invention in that the current of the compressed air along the cylinder or cylinders of the internal combustion engine is guided while avoiding vortex-generating deflections, with an outer Operating air flow parallel to the cylinder axis or an outer and an inner with the outer rectified operating air flow is formed. For example can be achieved in that the guidance of the operating air flow in each case by longitudinal guide ribs takes place on the jacket of the cylinder. A significant simplification can be achieved by eliminating the valves can be achieved according to the invention in that the with longitudinal guide ribs provided jacket of the cylinder or several as a slide valve for the control the cylinder inlet and outlet slots are formed, each of the control slide on the cover side by a piston-shaped cylinder head and on the crank side by a plain bearing is led.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jeder mit Längsführungsrippen versehene Zylinder der Kolbenbrennkraftmaschine in einem von zwei scheibenförmigen Wänden gebildeten Ringkanal liegt, der in der -Nähe der Zylinderköpfe und der Zy lindereinlaßschlitze eine ringförmige Einlaßöffnung für die Betriebsluft aufweist und der in der Nähe der Zylinderauslaßschlitze eine ringförmigeAuslaßöffnung aufweist, an die sich die Rückstoßdüse anschließt.In a further embodiment of the invention it is proposed that each cylinder of the internal combustion engine with longitudinal guide ribs in one The annular channel formed by two disc-shaped walls is located in the vicinity of the Cylinder heads and the cylinder inlet slots for an annular inlet port for the operating air and the one in the vicinity of the cylinder outlet slots having an annular outlet opening has, to which the recoil nozzle is connected.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch ein Heißstrahltrieb-,verk, dessen Kolbenbrennkraftmaschine Einlaßventile und Auslaßschlitze besitzt, und Abb. 2 einen Längsschnitt durch ein Heißstrahltriebwerk mit einer schiebergesteuerten Kolbenbrennkraftmaschine.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows Fig. I a longitudinal section through a hot jet engine, its piston internal combustion engine Has inlet valves and outlet slots, and Fig. 2 is a longitudinal section through a Hot jet engine with a valve-controlled piston internal combustion engine.

Die Kolbenbrennkraftmaschine i treibt das Laufrad 2 des radial durchströmten Verdichters 3 an, der die Betriebsluft für das durch die Brennkraftmaschine aufbereitete und in der Rückstoßdüse 4 beschleunigte Treibmittel des Heißstrahltriebwerkes liefert. Der Zylinderkopf 5 besitzt mehrere Einlaßöffnungen 7 mit gesteuerten Ventilen B. Kurbelseitig sind im Zylinder 6 Auslaßschlitze 9 vorgesehen, die vom Kolben io gesteuert werden. Der Zylindermantel ist zur Führung der Betriebsluft mit axial gerichteten Längsführungsrippen i i versehen.The piston internal combustion engine i drives the impeller 2 of the radial flow Compressor 3, which conditioned the operating air for the internal combustion engine and supplies accelerated propellant of the hot jet engine in the thrust nozzle 4. The cylinder head 5 has several inlet openings 7 with controlled valves B. On the crank side 6 outlet slots 9 are provided in the cylinder, which are controlled by the piston io will. The cylinder jacket is used to guide the operating air with axially directed Longitudinal guide ribs i i provided.

Die Zylinder 6 liegen in einem von zwei scheibenförmigen Wänden 12, 13 gebildeten Ringkanal, der an der Deckelseite mit der Zuführungsleitung 14 der verdichteten Betriebsluft in Verbindung steht und kurbelseitig in die Rückstoßdüse.I überleitet.The cylinders 6 lie in one of two disc-shaped walls 12, 13 formed annular channel, which on the cover side with the supply line 14 of the compressed operating air is in connection and on the crank side into the recoil nozzle. I. transferred.

Die vom Verdichter 3 geförderte Betriebsluft trifft zunächst auf den Zylinderkopf und wird danach von den scheibenförmigen Wänden 12 und 13 und von den Längsführungsrippen i i in axialer Richtung am Arbeitszylinder 6 entlang geführt und gelangt durch die Rückstoßdüse :a. ins Freie. Solange die Einlaßventile S geöffnet sind, strömt ein Teil der verdichteten Betriebsluft auch durch die Einlaßöffnungen 7 in den Zylinder 6 und durch die Auslaßöffnungen 9 in die Rückstoßdüse .i, wobei der Zylinder gespült und neu aufgeladen wird.The operating air conveyed by the compressor 3 first meets the Cylinder head and is then by the disk-shaped walls 12 and 13 and by the Longitudinal guide ribs i i guided along the working cylinder 6 in the axial direction and passes through the thrust nozzle: a. into the open. As long as the inlet valves S are open some of the compressed operating air also flows through the inlet openings 7 into the cylinder 6 and through the outlet openings 9 into the thrust nozzle .i, wherein the cylinder is purged and recharged.

Gemäß Abb. 2 ist der Zylinder 15 der Kolbenbrennkraftmaschine i6 als Gleitschieber mit hin und her gehenden Steuerbewegungen ausgebildet und wird deckelseitig von dem kolbenförmigen Zylinderkopf 17 und kurbelseitig von dem Gleitlager iS geführt. Die Einlaßschlitze i9 werden durch den Zylinderkopf 17 und die Auslaßschlitze 2o durch den Kolben io gesteuert. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei der Einrichtung nach Abb. i.According to Fig. 2, the cylinder 15 of the piston engine i6 is as Slider formed with reciprocating control movements and is on the cover side guided by the piston-shaped cylinder head 17 and on the crank side by the sliding bearing iS. The inlet slots i9 are through the cylinder head 17 and the outlet slots 2o controlled by the piston io. The other parts are the same as in the setup according to fig. i.

Auch gemäß dieser Ausführungsform fließt die vom Verdichter 3 geförderte Betriebsluft zunächst dem besonders hoch wärmebeanspruchten Zylinderkopf 17 zu, str;mt dann in axialer Richtung, geführt von den Längsführungsrippen 2i, am Zylindermantel entlang und gelangt über die Rückstoßdüse .4 ins Freie. Während der Spül- und Ladeperiode strömt auch ein Teil der verdichteten Betriebsluft über die Einlaßschlitze i9 und die Auslaßschlitze 2o durch den Zylinder hindurch. Bei sternförmiger Anordnung der Zylinder 6 oder 15 ist sowohl die Zuführungsleitung 14 als auch die Rückstoßdüse 4. als ringförmiger, zur Welle der Brennkraftmaschine i oder 16 gleichmittiger Kanal ausgebildet.According to this embodiment, too, the flow conveyed by the compressor 3 First of all, the operating air is supplied to the cylinder head 17, which is subject to particularly high heat loads, str; mt then in the axial direction, guided by the longitudinal guide ribs 2i, on the cylinder jacket along and reaches the open air via the recoil nozzle .4. During the flushing and loading period some of the compressed operating air also flows through the inlet slots i9 and the outlet slots 2o through the cylinder. With a star-shaped arrangement of the Cylinder 6 or 15 is both the feed line 14 and the thrust nozzle 4. as an annular channel equidistant to the shaft of the internal combustion engine i or 16 educated.

Claims

PATENT CLAIMS: i.Hotjet engine, especially for propelling Aircraft, consisting of a compressor, one the compressor driving Piston internal combustion engine, which is cooled by the flow of compressed air, and a thrust nozzle, characterized in that the stream of compressed air along the cylinder or cylinders (6, 15) of the internal combustion engine, avoiding them is guided by vortex-generating deflections, with an external operating air flow parallel to the cylinder axis or one outer and one inner aligned with the outer Operating air flow is formed.

2. hot jet engine according to claim i, characterized characterized in that the operating air flow is guided in each case by longitudinal guide ribs (11, 2i) takes place on the jacket of the cylinder (6, 15).

3. hot jet engine according to claim 2, characterized in that the jacket provided with longitudinal guide ribs (11, 21) the cylinder (6, 15) or several as a slide valve for controlling the Cylinder inlet and outlet slots (i9, 2o) are formed, with the control slide in each case on the cover side of a piston-shaped cylinder head (17) and on the crank side of one Plain bearing (18) is performed.

4. Hot jet engine according to claim 2 or 3, characterized in that each cylinder (6, 15) provided with longitudinal guide ribs (11, 21) of the piston internal combustion engine in an annular channel formed by two disc-shaped walls (12, 13) which is in the vicinity of the cylinder heads ( 5, 17) and the cylinder inlet openings (7, 19) have an annular inlet opening for the operating air and in the vicinity of the cylinder outlet slots (9, 2o) an annular outlet opening to which the thrust nozzle (4) is connected. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German patent specification No. 342 007; French Patent Nos. 689 894, 694 943, 798 489; U.S. Patent No. 2,140,397-