Для двигателей, которые должны работать преимущественно на большой высоте, применяются известные самодействующие приспособления, которые должны предохранять двигатель от вредных перегрузок на меньшей высоте, следовательно, в области большей плотности воздуха. При работе двигателя в области большей плотности воздуха приспособление подает воздух рабочему цилиндру в меньшем количестве или при меньшем давлении. Так как имеющиеся здесь в виду двигатели работают почти исключительно с карбураторами, следовательно с приспособлением для подачи горючего, которое автоматически соразмеряет количество горючего с количеством воздуха, всосанного двигателем или поданного ему, то достаточно только уменьшить количество воздуха сгорания для предохранения двигателя от перегрузок в области высокой плотности воздуха. Кроме того, карбураторам обычной конструкции свойственен недостаток высотных двигате.лей, заключающийся в том, что в зависимости от плотности и скорости проходящего через карбуратор воздуха они дают разнородный состав смеси. Это находится в связи с тем, что количество горючего регулируется не принудительно, а определяется только косвенно всасывающим действием воздуха протекающего у газообразующего сопла карбуратора. Точное определение количества горючего у высотных двигателей имеет особенное значение, так как в области большой плотности воздуха каждый излищек горючего имел бы последствием чрезмерную нагрузку н, благодаря этому, преждевременное разрушение двигателя. Предлагаемое изобретение И51еет целью устранить этот недостаток, свойственный двигателям с карбураторами.
Для этого двигатель должен им&ть (при сравнении с двигателем, работающим воздухом сгорания, плотность которого равна существующей у поверхности земли, соответственно специфически более слабому заряду цилиндра) большую площадь поршня, но небольшие размеры механизма. Подача горючего производится не карбуратором, а для каждого хода принудительно отмеренным количеством, следовательно, напр., при помощи работающего в такт машины насоса для горючего или управляемых клапанов, к которым топливо подается при неизменяющемся давлении и т. п. При этом, это подаваемое каждому рабочему цилиндру, для каждого хода, количество горючего соразмеряется таким образом, что при помощи имеющегося на большой высоте количества воздуха сгорания, где npeiraiyщественно и происходит полет (нормальная высота полета), оно сгорает полностью.
В этом случае потребляемое количество горючего остается при изменениях высоты постоянным, а при этом двигатель, начиная от поверхности земли до пормальной высоты полета, будет развивать всегда приблизительно одинаковый момент вращения. Так как в этом случае подача горючего независима от притока воздуха сгорания и постоянно равна лишь тому, что расходует двигатель цри осуществлении полной своей мощности на большой высоте, то и перегрузки двигателя. в области большей плотности воздуха не будет, при чем не нужны какие-либо специальные регулирующие приспособления для воздуха сгорания. Принципиально безразлично, вводится ли горючее во всасывающую трубу, в рабочий цилиндр или, при двухтактных двигателях, в зарядный пасос. Введение горючего может быть произведено под произвольно высоким давлением, так что вследствие мелкого распыления совершенное испарение осуя1ествляется и при невыгодных условиях. В случае необходимости, распыление может быть еще улучшено (известным способом) при помощи впрыскивания горючего воздухом высокого давления. В случае, если летательный аппарат с двигателем превышает ту высоту, на которой при совершенно не стесненном притоке воздуха отмеревное для каждого хода коли
чество, горючего еще соверщенно сгорает, то горючее подается в излишке. Чтобы в таких случаях сэкономить топльво и предупредить загрязнение двигателя нагаром, может быть предусмотрено приспособление, которое при превышении этой высоты вызывает уменьшение количества горючего, подаваемого двигателю для каждого хода соответственно уменьшающейся плотности воздуха.
При недостижении этой высоты, т.-е. в области большой плотности воздуха, такой двигатель раб,отает с избытком воздуха, который увеличивается по мере приближения к поверхности земли. Если приходится считаться с тем, что этот избыток воздуха служит помехою полному сгоранию или слишком вредно влияет на способность воспламенения смеси, то в таких случаях предлагается приспособление, которое в области между землею и нормальной высотой полета автоматически уменьшает подводимое к двигателю количество воздуха сгорания настолько, чтобы сохранялся и правильный состав смеси. Это регулирование количества воздуха, однако, не имеет целью избегнуть перегрузки механизма в иизших высотах, но служит для достижения более выгодного состава смеси.
Оба приспособления, следовательно, как служащее для уменьшения количества горючего при превышении нормальной высоты полета, так и служащее для уменьшения количества воздуха при недостижении этой высоты,- могут быть предусмотрены при одном и том же двигателе. Для упрощения перестановочных движений регулирующих приспособлений может быть использован один общий орган, который, следовательно, ниже нормальной высоты полета оказывает воздействие лишь на количество воздуха сгорания, а выше нормальной высоты полета лишь на количество горючего.
Па схематическом чертеже изображено приспособление для осуществления предлагаемого способа регулирования высотных авиационных двигателей внутреннего горения.
Для подачи горючего служит насос 20, который берет жидкое топливо из резервуара 21 и подводит его через трубопровод 22 к впрыскивающему газообразующему соплу 23, которое, напр., расположено во всасывающей трубе 1. Насос приводится в движение валом 30, непосредственно сцепленным с двигателем. При превышении нормальной высоты, подаваемое количество горючего уменьшается следующим образом: точка 31 шарнира рычага 32, приводимого в движение валом 30, передвигается далее влево, вследствие чего полезный ход насосного поршня 25, который своим краем 24 регулирует величину приточного отверстия 26, уменьшается. В области большой плотности воздуха количество воздуха сгорания, подаваемого рабочему цилиндру для каждого хода, регулируется изменением нагрузки клапана, помещенного в воздуховсасывающий трубопровод, ведущий к двигателю (обозначения: 1 - воздуховсасывающий трубопровод двигателя, 2 - дроссельная заслонка, В -пружица для нагрузки заслонки, которая должна быть преодолеваема поступающим воздухом и 4 - всасывающий патрубок, в который вступает воздух при давлении равном окружающему). Натяжение пружины В изменяется передвиганием пружинного упора 5. Единственным органом, обеспечивающим перестановочные движения обоих регулирующих приспособлений, служит замкнутая от. крытая внешнему давлению воздуха мембранная коробка 6. Она сжимается у поверхности земли и растягивается по мере увеличения высоты. С мембраной 6 неподвижно соединен ползун 18, который, следовательно, участвует в ее движениях; он снабжен двумя пазами 15 и 17, расположенными по ломаной линии, частью в направлении движения ползуна 18, частью наискось к нему, по пазам 14 и 16, по которым скользят концы рычагов 11 и 1В обоих коленчатых рычагов.
Один из этих коленчатых рычагов 12, 1В своим плечом 12 перестанавливает положение вращающейся точки 31 шарнира рычага и воздействует тем самым на подаваемое насосом 20 количество. Плечо 10 другого коленчатого рычага 10, 11 снабжено пружинным упором 5 и воздействует таким
образом своим движением на натяжение пружины 3.
Приспособление начерчено в том положении, которое соответствует нормальной высоте полета, при которой как воздух, так и горючее свободны от воздействия. Когда летательный аппарат поднимается еще выше, мембрана 6 расширяется еще и передвигает ползун 18 вправо. Скользящий по пазу 17 конец плеча 13 передвигается при этом, вследствие косого направления этого паза вниз, в положение, указанное пунктиром (штрихи), вследствие чего точка 31 шарнира рычага 32 переходит влево, так что теперь полезный ход подачи насоса уменьшается и количество горючего соответственно сокращается. Скользящий по пазу 15 конец плеча 11 передвигается ири этом в горизонтально направленной части этого паза, плечо 10, 11, следовательно, не подвергается отклонению, и пругкина 3 остается не натянутой, так что воздух имеет беспрепятственный доступ во всасывающий трубопровод 1. Если же двигатель приходит обратно в низшее положение, мембрана 6 увеличивающимся давлением воздуха сжимается, и ползун 18 передвигается влево. Теперь косо направленной частью паза 15 плечо 11 переводится вверх (положение обозначенное штрихами и точками) и тем самым одновременно пружинный упор 5 передвигается из нормального положения так, то пружина В натягивается; теперь всасываемый двигателем воздух должен преодолеть сопротивление пружины. Плечо 1В коленчатого рычага 12, 1В регулирующего количество горючего скользит при этом смещении в горизонтальной части паза 17 и сохраняет, следовательно, постоянно свое нормальное положение, так что количество горючего теперь свободно от воздействия.
При помощи описанного приспособления можно, следовательно, при помощи одного обеспечивающего регулирующие движения органа, в зависимости от высоты, оказывать воздействие на горючее или воздух сгорания. Вместо передачи регулирующих движений этого органа непосредственно на регулирующие приспособления, можно для перестановЕИ регулирующих органов применить и промежуточные вспомЬгательные механизмы.
Предмет патента.
1. Способ регулирования высотных авиационных двигателей внутреннего горения, характеризующийся тем, что при полетах между землей и нормальной высотой количество подаваемой, насосом горючей жидкости остается постоянным и как-раз достаточным для полного сгорания при полете на нормальной высоте, при превышении же последней количество подаваемого горючего уменьшается, а при полетах ниже нормальной высоты уменьшается количество подаваемого воздуха для того, чтобы от земли ,до нормальной высоты иметь всегда выгодную смесь воздуха с подаваемым на этой высоте в одинаковых количествах горючим.
2. Приспособление для осуществления охарактеризованного в п. 1 способа, отличающееся применением ползуна 18, перестанавливаемого действием мембранной коробки 6 и снабженного пазами 16 - 17 и 14 - 15, имеющими своим назначением переставлять рычаги 13 -12 и И -10, служащие соответственно для изменения подачи горючей жидкости и для изменения натяжения пружины автоматического всасывающего клапана, в каковых пазах части: 17 - параллельная перемещению ползуна 18 и 15-наклонная к этому перемещению, служат для управления рычагами 13 -12 и 11 - 10, при полетах ниже нормальной нысоты, а части: 14-параллельная ходу ползуна 18, и 16-наклонная к. этому ходу, предназначены для управления рычагами 11 -10 и 13 -12 при полетах выще нормальi
1иШ1/1ЛЛЛЛЛ
шлллллш
-гг
