DE4435060B4 - Device on drives for extremely high-flying aircraft - Google Patents
Device on drives for extremely high-flying aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- DE4435060B4 DE4435060B4 DE4435060A DE4435060A DE4435060B4 DE 4435060 B4 DE4435060 B4 DE 4435060B4 DE 4435060 A DE4435060 A DE 4435060A DE 4435060 A DE4435060 A DE 4435060A DE 4435060 B4 DE4435060 B4 DE 4435060B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- compressor
- pressure chamber
- engine
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Vorrichtung an Antrieben für extrem hoch fliegende Luftfahrzeuge, wobei der Antrieb ein Kolbentriebwerk umfaßt, mit einem mehrstufigen Verdichter für die Verbrennungsluft, wobei das Triebwerk (1) in einer luftgefüllten ersten Druckkammer (2) angeordnet ist und die erste Druckkammer (2) auch ein Getriebe (3) umschließt und der mehrstufige Verdichter aus einem Niederdruckverdichter (4) und einem Hochdruckverdichter (5) gebildet ist und zwischen dem Niederdruckverdichter (4) und dem Hochdruckverdichter (5) eine zweite Druckkammer (6) oder eine Druckluftvorratskammer eingeschaltet ist.contraption on drives for extremely high-flying aircraft, the drive being a piston engine comprises with a multi-stage compressor for the combustion air, wherein the engine (1) in an air-filled first pressure chamber (2) is arranged and the first pressure chamber (2) also a transmission (3) encloses and the multi-stage compressor from a low-pressure compressor (4) and a high pressure compressor (5) is formed and between the low pressure compressor (4) and the high pressure compressor (5) a second pressure chamber (6) or a compressed air storage chamber is turned on.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Antrieben für extrem hoch fliegende Luftfahrzeuge, wobei der Antrieb ein Kolbentriebwerk umfaßt mit einem mehrstufigen Verdichter für die Verbrennungsluft.The The invention relates to a device on drives for extreme high-flying aircraft, the drive being a piston engine comprises with a multi-stage compressor for the combustion air.
Bei Luftfahrzeugen für extreme Höhen, beispielsweise Höhen von 22 km und mehr ergeben sich Probleme mit dem sehr geringen Umgebungsluftdruck. Um eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Kolbentriebwerk betreiben zu können, sind mehrstufige Verdichter für die Verbrennungsluft notwendig. Der Umgebungsdruck beträgt nur noch etwa 2,8% des Luftdruckes in Meereshöhe. Dies erfordert eine Verdichtung im Verhältnis von etwa 1:34 für die Verbrennungsluft.at Aircraft for extreme heights, for example heights of 22 km and more problems arise with the very low ambient air pressure. To operate an internal combustion engine with a piston engine to be able to are multi-stage compressors for the combustion air necessary. The ambient pressure is only about 2.8% of the air pressure at sea level. This requires a compression in relation to from about 1:34 for the combustion air.
Im Inneren eines Kolbentriebwerkes, das beispielsweise als Benzin- oder auch als Dieselmotor ausgebildet sein kann, insbesondere im Kurbelgehäuse, herrscht durch den Betrieb am Erdboden auf jeden Fall anfänglich ein Druck von etwa 1 bar. Wenn keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen vorgenommen werden, sinkt während der Aufsteigphase der Innendruck sinngemäß ab. Dies führt dazu, daß das Motorenöl aufzuschäumen beginnt, was die Schmierung des Motors beeinträchtigt bzw. unmöglich macht.in the Interior of a piston engine, which is used, for example, as gasoline or can be designed as a diesel engine, in particular in crankcase By the operation on the ground in any case initially Pressure of about 1 bar. If no special sealing measures be made sinks during the rising phase of the internal pressure from mutatis mutandis. This leads to, that this motor oil froth begins, which impairs the lubrication of the engine or makes impossible.
Der Versuch, ein Kolbentriebwerk herkömmlicher Bauart derart abzudichten, daß im Inneren ein ausreichender Überdruck aufrecht erhalten wird, führt nicht zum Erfolg bzw. ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Es müssen nicht nur sämtliche Deckel, Ölwannen und ähnliche Einrichtungen abgedichtet werden. Auch die Durchführungen, beispielsweise der Kurbelwelle bzw. der Antriebswelle, wären sorgfältig abzudichten. Bei der Vielzahl von Dichtstellen ist der Erfolg solcher Maßnahmen extrem unsicher. Schon eine einzige Uridichtigkeit, durch die Luft bzw. Gas austreten kann, führt dazu, daß der Innendruck abfällt und daß das Öl aufzuschäumen beginnt. Die Ölpumpe kann dann den Ölschaum nicht mehr aufsaugen, und es kommt in kürzester Zeit zu Kolbenfressern oder ähnlichen Erscheinungen. An der Undichtigkeitsstelle tritt wegen der Ölschaumbildung selbst dann Öl aus, wenn diese Stelle relativ hoch liegt.Of the Attempt to seal a piston engine of conventional design in such a way that in the Inside a sufficient overpressure is maintained leads not to success or is associated with a considerable effort. To have to not just all lids, oil pans and similar Be sealed facilities. Also the bushings, For example, the crankshaft or the drive shaft, would be sealed carefully. With the large number of sealing points, the success of such measures extremely uncertain. Already a single uridichtigkeit, by the air or Gas can escape leads to that the Internal pressure drops and that the oil starts to foam up. The oil pump can then the oil foam do not suck it up, and it comes in a very short time to peckers or similar Phenomena. At the leak point occurs because of the formation of oil foam itself then oil off if this position is relatively high.
Aus
dem Stand der Technik ist die Druckschrift
Es
ist weiterhin die Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für extrem hoch fliegende Luftfahrzeuge der eingangs angegebenen Gattung dahingehend auszubilden, daß die Schwierigkeiten, die sich aus dem extremen äußeren Luftdruck ergeben, zuverlässig beseitigt sind.Of the Invention is based on the object, a drive for extreme to design high-flying aircraft of the type specified at the outset, that the Difficulties arising from the extreme external air pressure, reliably eliminated are.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung an Antrieben für extrem hochfliegende Luftfahrzeuge gelöst, wobei der Antrieb ein Kolbentriebwerk umfaßt, mit einem mehrstufigen Verdichter für die Verbrennungsluft, wobei das Triebwerk in einer luftgefüllten ersten Druckkammer angeordnet ist, und die erste Druckkammer auch ein Getriebe umschließt und der mehrstufige Verdichter aus einem Niederdruckverdichter und einem Hochdruckverdichter gebildet ist und zwischen Niederdruckverdichter und dem Hochdruckverdichter eine zweite Druckkammer oder eine Druckluftvorratskammer eingeschaltet ist.According to the invention this Task by a device on drives for extremely high-flying aircraft solved, the drive comprising a piston engine with a multi-stage compressor for the Combustion air, the engine in an air-filled first Pressure chamber is arranged, and the first pressure chamber and a transmission surrounds and the multi-stage compressor from a low pressure compressor and a high pressure compressor is formed and between low pressure compressor and the high pressure compressor, a second pressure chamber or a compressed air storage chamber is turned on.
Es ist gefunden worden, daß einen vergleichweise geringen Aufwand verursacht, das Triebwerk in einer Druckkammer anzuordnen. Diese Druckkammer kann aus wenigen, beispielsweise aus zwei Teilen bestehen, die dicht miteinander verbunden sind. Da der innere Überdruck nur vergleichsweise gering ist, kann die Wandstärke dünn und das zusätzliche Gewicht somit gering gehalten werden. Die Druckkammer kann beispielsweise aus zwei Kunststoffschalen aufgebaut sein, die durch Fasern, wie an sich bekannt, verstärkt sind. Unterschiedliche Dehnungen durch Wärme oder andere Einflüsse zwischen den verschiedenen Teilen der Druckkammer treten kaum auf, was das Abdichtungsproblem wesentlich erleichtert.It has been found that one comparatively little effort caused the engine in one Arrange pressure chamber. This pressure chamber may consist of a few, for example consist of two parts that are tightly connected. There the internal overpressure only comparatively small, the wall thickness can be thin and the additional weight thus be kept low. The pressure chamber can, for example Made of two plastic shells that are constructed by fibers, such as known, reinforced are. Different strains due to heat or other influences between The various parts of the pressure chamber hardly occur, what the Sealing problem much easier.
Ein Triebwerk mit einer Ausbildung gemäß der Erfindung findet nun auch in extrem großer Höhe die gleichen Bedingungen vor wie auf Meereshöhe bzw. bei mäßiger Flughöhe. Etwaige kleine Undichtigkeiten am Triebwerk, beispielsweise an Deckeln, Stößelführungen, der Ölwanne oder dergleichen sind unbedeutend, da es an einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Triebwerkes und dem Innenraum der Druckkammer fehlt. Es genügt, wenn der Innendruck des Kurbelgehäuses sinngemäß kontrolliert wird, beispielsweise durch eine Kurbelgehäuseabsaugung oder durch ähnliche Mittel.One Engine with an embodiment according to the invention will now find also in extremely large Height the same conditions as at sea level or at moderate altitudes. any small leaks on the engine, for example, on lids, ram guides, the oil pan or the like are insignificant because of a pressure difference between the interior of the engine and the interior of the pressure chamber is missing. It is sufficient, if the internal pressure of the crankcase is controlled accordingly is, for example by a crankcase exhaust or similar Medium.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Druckkammer als Verbrennungsluft-Vorratsbehälter dient. Dabei kann das Kolbentriebwerk beispielsweise seine Verbrennungsluft direkt aus der Druckkammer ansaugen, die ihrerseits wiederum vom mehrstufigen Verdichter beaufschlagt wird. Es ist aber auch möglich, die Zuleitung vom Hochdruckteil des Verdichters zu den Einlaßventilen des Triebwerkes direkt auszubilden und den Innenraum der Druckkammer beispielsweise nur durch Überdruckventile zuschaltbar auszubilden. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß Schwankungen in der Leistung des Hochdruckverdichters nicht direkt die Luftversorgung des Kolbentriebwerkes beeinträchtigen bzw. die Luftversorgung ausgeglichen und vergleichmäßigt wird.In a further embodiment of the invention it is proposed that the pressure chamber as burn supply air reservoir is used. The piston engine, for example, suck its combustion air directly from the pressure chamber, which in turn is acted upon by the multi-stage compressor. But it is also possible to directly form the supply line from the high pressure part of the compressor to the intake valves of the engine and form the interior of the pressure chamber, for example, switchable only by pressure relief valves. Such an arrangement has the advantage that fluctuations in the performance of the high-pressure compressor do not directly affect the air supply of the piston engine or the air supply is compensated and evened out.
Der Druck in der Druckkammer beträgt vorzugsweise 1 bis 1,2 bar, entspricht also im wesentlichen dem Förderdruck des Verdichters.Of the Pressure in the pressure chamber is preferably 1 to 1.2 bar, ie essentially corresponds to delivery pressure of the compressor.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckkammer auch das Getriebe, insbesondere das Getriebe der Propellerverstellung umschließt. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bezüglich dieser Bauteile die Probleme beseitigt sind, die aus dem extrem niedrigen Außendruck resultieren. Die Hydraulik der Propellerverstellung arbeitet somit unter normalen Umständen. Das Antriebsgestänge wird aus der Druckkammer herausgeführt. Dabei umschließt die Druckkammer aber beispielsweise auch die Einrichtung der Zündanlage. Eine besondere Kapselung der Zündanlage zur Reduzierung der Funkenlänge in der Zündanlage erübrigt sich dabei.To a further feature of the invention it is provided that the pressure chamber also the transmission, in particular the gearbox of the propeller adjustment encloses. In this way it is achieved that also with respect to these components, the problems eliminated, resulting from the extremely low external pressure. The hydraulics The propeller adjustment thus works under normal circumstances. The drive linkage is led out of the pressure chamber. It encloses the pressure chamber but, for example, the device of the ignition system. A special encapsulation of the ignition system to reduce the spark length in the ignition system Needless in the process.
Die Erfindung schlägt ferner vor, daß zwischen dem Niederdruckverdichter und dem Hochdruckverdichter eine Druckkammer bzw. eine Druckluftvorratskammer eingeschaltet ist. Durch derartige Druckkammern, die gegebenenfalls auch zwischen den einzelnen Stufen des Niederdruckverdichters vorgesehen sein können, wird ein im wesentlich gleichmäßigeres Verhalten der verschiedenen Verdichterstufen erzielt und Pulsationserscheinungen unterdrückt. Etwaige aufwendige Steuerungen für diesen Zweck können entfallen. Die nachgeschaltete Verdichterstufe, also beispielsweise der Hochdruckverdichter, wird von der zwischengeschalteten Druckkammer versorgt, und zwar auch dann, wenn in der vorgeschalteten Verdichterstufe kurzfristige Störungen oder Pumperscheinungen auftreten.The Invention proposes Furthermore, that between the low-pressure compressor and the high-pressure compressor, a pressure chamber or a compressed air storage chamber is turned on. By such pressure chambers, optionally provided between the individual stages of the low-pressure compressor could be, becomes a much more uniform one Achieved behavior of different compressor stages and suppressed pulsation phenomena. any elaborate controls for this Purpose omitted. The downstream compressor stage, so for example the high-pressure compressor is from the intermediate pressure chamber supplied, even if in the upstream compressor stage short-term disturbances or Pumperscheinungen occur.
Der erfindungsgemäße Vorschlag ist dann besonders vorteilhaft, wenn es sich um ein Luftfahrzeug mit mehreren, insbesondere mit zwei Triebwerken handelt. Dabei schlägt die Erfindung vor, daß bei zwei Triebwerken die als Verbrennungsluft-Vorratsbehälter dienenden Druckkammern beider Triebwerke absperrbar miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird es möglich, auch in großer Höhe ein Triebwerk wieder anzulassen. Das Problem besteht nämlich darin, daß in großer Höhe und stillstehendem Verdichter eine Luftversorgung des Verbrennungsmotors nicht möglich ist, andererseits der Verdichter erst Verbrennungsluft fördert, wenn das Kolbentriebwerk arbeitet.Of the inventive proposal is particularly advantageous when it comes to an aircraft with several, especially with two engines. In this case, the invention proposes before, that at two Engines the serving as combustion air reservoir pressure chambers both engines are locked together. In this way will it be possible also in big Height an engine to start again. The problem is that at high altitude and stationary Compressor an air supply of the internal combustion engine is not possible on the other hand, the compressor only promotes combustion air when the piston engine works.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag versorgt das laufende Triebwerk das stillstehende Kolbentriebwerk ausreichend mit Verbrennungsluft, so daß dieses Triebwerk anlaufen kann und der zugehörige Verdichter ebenfalls in Betrieb kommt.By supplies the proposal according to the invention the running engine enough the stationary piston engine with combustion air, so that this Engine can start and the associated compressor also in Operation is coming.
Günstig ist es weiter, wenn auch die Druckkammern zwischen den Verdichterstufen von zwei Triebwerken absperrbar miteinander verbunden sind. Fällt bei einem der Triebwerke der Hochdrucklader aus bzw. fallen auch beide Hochdrucklader aus, können beide Triebwerke mit Mitteldruck weiter betrieben werden.Cheap is it continues, although the pressure chambers between the compressor stages be shut off by two engines connected to each other. Falls at one of the engines of the high-pressure loader off or both fall High pressure loader off, can both engines continue to operate at medium pressure.
Um die Situation für das Wiederstarten eines stillgelegten Triebwerkes zu verbessern, wird ferner vorgeschlagen, daß eine vom Motorbetrieb unabhängige Druckluftreserve in Form einer Druckluftflasche vorgesehen wird. Diese Druckluftflasche kann mit 100 bar oder gegebenenfalls auch einem höheren Druck gefüllt sein, wodurch eine zusätzliche Möglichkeit erhalten wird, ein stillgelegtes Triebwerk wieder anzufahren.Around the situation for to improve the restart of a decommissioned engine, it is also proposed that a independent of engine operation Compressed air reserve is provided in the form of a compressed air cylinder. This compressed air cylinder can with 100 bar or possibly also a higher pressure filled be, creating an extra possibility obtained to restart a disused engine.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei sind zwei Triebwerke angedeutet, die miteinander verbunden sind.In the drawing is an embodiment of Invention shown schematically. Two engines are indicated, which are interconnected.
Das
Triebwerk
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
bezieht das Kolbentriebwerk
Die
Abgasleitung des Triebwerkes
Eine
Leitung
Die
Zeichnung zeigt ein weiteres Triebwerk gleichartiger Ausbildung
mit einem Kolbentriebwerk
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4435060A DE4435060B4 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Device on drives for extremely high-flying aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4435060A DE4435060B4 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Device on drives for extremely high-flying aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4435060A1 DE4435060A1 (en) | 1996-04-04 |
DE4435060B4 true DE4435060B4 (en) | 2008-09-04 |
Family
ID=6529673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4435060A Expired - Fee Related DE4435060B4 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Device on drives for extremely high-flying aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4435060B4 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE392274C (en) * | 1920-06-27 | 1924-03-21 | Ludwig Duerr Dr Ing | Engine for aircraft |
US1779162A (en) * | 1927-12-07 | 1930-10-21 | William H Evers | Endurance high-altitude flying machine |
GB353213A (en) * | 1929-07-29 | 1931-07-23 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Charging two-stroke-cycle internal-combustion aircraft engines |
DE578933C (en) * | 1930-07-03 | 1933-06-19 | E H Hugo Junkers Dr Ing | Propeller-driven aircraft for high altitude flights |
-
1994
- 1994-09-30 DE DE4435060A patent/DE4435060B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE392274C (en) * | 1920-06-27 | 1924-03-21 | Ludwig Duerr Dr Ing | Engine for aircraft |
US1779162A (en) * | 1927-12-07 | 1930-10-21 | William H Evers | Endurance high-altitude flying machine |
GB353213A (en) * | 1929-07-29 | 1931-07-23 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Charging two-stroke-cycle internal-combustion aircraft engines |
DE578933C (en) * | 1930-07-03 | 1933-06-19 | E H Hugo Junkers Dr Ing | Propeller-driven aircraft for high altitude flights |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4435060A1 (en) | 1996-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69010127T2 (en) | Compensating piston and sealing arrangement. | |
DE2720034C2 (en) | Lubrication system | |
EP2590834B1 (en) | Apparatus and vehicle or working machine | |
EP2313626B1 (en) | Turbo compound system for a drive apparatus | |
EP1190174B1 (en) | Pump assembly for supplying fuel | |
EP2681418B1 (en) | Oil supply system for an aircraft engine | |
EP2449245B1 (en) | Fuel system for an internal combustion engine | |
DE102005035731B4 (en) | Motor vehicle with an internal combustion engine and lubrication system therefor | |
DE1526457B1 (en) | Turbo-charged piston internal combustion engine | |
EP0009564A1 (en) | Lubricating circuit for an internal-combustion engine | |
WO2006050812A1 (en) | Breather device for the crankcase of a forced induction internal combustion engine | |
DE102009051848A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE4435060B4 (en) | Device on drives for extremely high-flying aircraft | |
CH627528A5 (en) | OIL PUMP, ESPECIALLY LUBRICATING OIL PUMP FOR TURBO MACHINES. | |
DE2034188C3 (en) | Lubricator for gas turbine engines | |
DE4034012A1 (en) | Lubricating system for aircraft engines | |
DE4342802C5 (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
DE10134068A1 (en) | Internal combustion engine, in particular for motor vehicles | |
EP1304452B1 (en) | Lubricant circuit for a vehicle combustion engine | |
DE3208552C1 (en) | High-pressure piston pump | |
DE10061816A1 (en) | System for lubricating an internal combustion engine with a turbocharger uses a first pump at a first pressure level to feed a lubricant from a lubricant sump to the turbocharger's bearings and a second pump to suck the lubricant out. | |
WO2017215817A1 (en) | Feed-suppy device for cryogenic fuels | |
DE3405366A1 (en) | LUBRICANT SUPPLY SYSTEM | |
DE102015214270A1 (en) | turbine plant | |
DE102016001649A1 (en) | Internal combustion engine for a motor vehicle, in particular a passenger car |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GROB AEROSPACE GMBH, 86874 TUSSENHAUSEN, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GROB AIRCRAFT AG, 86874 TUSSENHAUSEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140401 |