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Stirnflächenkühler für Luftfahrzeug-, insbesondere Flugzeugmotoren.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stirnfläehenkühler für Luftfahrzeug-, insbesondere Flugzeugmotoren, bei denen der Kühler samt dem längsachsig angeordneten Motor völlig innerhalb einer tropfenförmigen Rumpf-od. dgl. Verschalung eingebaut und zu einem den Motor querachsig umgebenden ein-oder mehrteiligen Kreisbogenkorper mit vollen Bogenwänden geformt ist.
Es ist bei Stirnflächenkühlern der genannten Art schon vorgeschlagen worden, dem Kühler die Form eines geschlossenen Ringes zu geben, der den Motor querachsig umgibt. Diese Kühlerform ist jedoch bei einem Motor mit paarweise V-förmigen Kolbenzylindern ungünstig, da der einen vollen Ring darstellende und die V-förmigen Kolbenzylinder umsehliessende Kühler zwischen sich und dem Kurbelgehäuse des Motors einen grossen Platz freilassen würde, der völlig unausgenutzt bliebe.
Es ist auch schon bekannt, den Kühler eines Luftfahrzeugmotors mit einseitig auf der Oberseite des Kurbelgehäuses liegenden Zylindern im Innern der Rumpfverschalung seitlich des Motors anzuordnen, wobei bei einer bekannten Ausführungsform dieser Bauart zu beiden Seiten des Motors bogenförmige Kühler angeordnet sind. Bei diesen bekannten Einrichtungen ergibt sich entweder eine strömungstechnisch ungünstige Form der Aussenverschalung oder bei günstiger Tropfenform der Verschalung eine schlechte Raumausnutzung im Innern derselben.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Kühler bei einem paarweise V-förmige Kolbenzylinder besitzenden Motor derart im Innern der tropfenförmigen Verschalung anzuordnen, dass der Innenraum dieser Verschalung aufs beste ausgenutzt wird. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Kühler bei einem Motor der genannten Art von einem nur die den Zylinderpaaren
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nimmt der Kühler im Innern der tropfenförmigen Verschalung einen Platz ein, der sonst unverwendbar ist.
Die einseitig an dem Kurbelgehäuse angeordneten V-förmigen Kolbenzylinder stellen sowohl in radialer Richtung als auch nach der Seite weitausladende Vorsprünge dar, die die Form der tropfenförmigen Verschalung bestimmen, u. zw. muss diese zur Erzielung einer möglichst günstigen Tropfenform an der den Zylindern gegenüberliegenden Seite des Kurbelgehäuses in einer verhältnismässig grossen Entfernung vorbeigeführt werden. Bei der erfindungsgemässen Ausbildung stellt der Kühler gleichsam das Gegenstück zu den einseitig zum Kurbelgehäuse angeordneten Zylindern dar, durch das die gesamte Anordnung gewissermassen symmetrisch wird und in eine tropfenförmige Verschalung von günstiger Form einschliessbar ist, ohne dass die Verschalung einer Vergrösserung bedarf.
Es sei auch noch darauf hingewiesen, dass es an sich bei einem Fahrzeugmotor bekannt ist, den Kühler unterhalb der Kurbelwelle anzuordnen, u. zw. besteht der Kühler aus winkelförmig gebogenen Röhren. Hier hat aber der Kühler und auch das die Motorzylinder tragende Gestell eine seitlich über die Zylinder weit hinausragende Ausladung, die von vornherein die Unterbringung dieser bekannten Maschine in der tropfenförmigen Verschalung eines Luftfahrzeugmotors praktisch unmöglich macht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer Reihe zweckmässiger Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.
In der Zeichnung stellen die Fig. 1 und 2 schematisch im Axialschnitt und im Schnitt nach der Linie Il-Il der Fig. 1 einen Antriebsmotor mit Stirnkühler für ein Flugzeug in einer ersten Aus- führungsform der Erfindung dar.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ähnlich wie die Fig. 1 und 2 die Anordnung eines Flugzeugantriebsmotors und zweier Stirnkühler in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Die Fig. 5 und 6 sind Querschnitte ähnlich wie Fig. 2 durch zwei weitere Ausführungsformen mit zwei Stirnkühlern.
Die Fig. 7 schliesslich zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei abstandsweise hintereinanderbefindlichen Stirnkühlern.
In den Abbildungen ist mit 1 ein Motor mit paarweise V-förmig angeordneten Kolbenzylindern, deren Köpfe nach oben liegen, bezeichnet. Der Motor dient zum Antrieb einer Zug-oder Druckschraube und wird von dem vorderen Teil eines Flugzeugrumpfes 2, einer Motorgondel oder sonstigen Motorverschalung gehalten. Die zu dem Motor gehörenden Kühler bestehen hauptsächlich aus dem Kühler für die Kühlflüssigkeit und gegebenenfalls auch noch aus einem Ölkühler oder einem sonstigen Wärmeaustauscher, z. B. einem Luftkühler. Der oder die Kühler 3 sind Stirnkühler, die als Kreisbogenkörper ausgebildet sind und nur die den Zylinderpaaren abgekehrte Seite des Kurbelgehäuses umgeben. Die Kühler liegen zusammen mit dem Motor in einer tropfenförmigen Verschalung 4, die hinten an die Wand des Rumpfes 2 angeschlossen ist.
Ferner ist die Verschalung 4 mit den Ein-und Austritts- öffnungen für die Kühlluft versehen.
Zum Halten des Motors ist ein Motorgestell 5 vorgesehen, welches das Kurbelgehäuse des Motors, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, so nahe wie möglich umschliesst. Die Stirnkühler 3 können an dem Motorgestell 5, u. zw. vorzugsweise an dessen Aussenseite, befestigt werden.
Im folgenden sei auf die einzelnen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher eingegangen. Bei der ersten in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist ein einziger Kühler 3 unterhalb des auf der Unterseite des Motors 1 vorgesehenen Kurbelgehäuse angeordnet. Das Traggestell 5 des Motors liegt zwischen der Unterseite des Kurbelkastens und dem Kühler, welch letzterer von dem Traggestell gehalten wird.
Bei der zweiten, in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Kühler 3', 3"vorgesehen, die gleichachsig übereinander angeordnet sind. Die verschiedenen Kühler können aber auch in an sich bekannter Weise verschiedene Abschnitte des gleichen Bogens bilden (s. Fig. 5). Auch kann, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, ein kleiner Ölkühler von dem grösseren Kühler für die Kühlflüssigkeit, welch letzterer ebenso, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, angeordnet ist, eingeschlossen werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind zwei Stirnkühler 3', 3"gemäss der Erfindung, wie an sich bekannt, abstandsweise hintereinander innerhalb der Verschalung angeordnet. Die Luft wird dabei im Innern der Verschalung derart geführt, dass die beiden Kühler 3', 3"von zwei parallelen Luftströmen durchströmt werden.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung tritt die Kühlluft durch eine im vorderen Teil der Verschalung 4 angebrachte Lufteintrittsöffnung in das Innere der Verschalung hinein. Der Querschnitt dieser Lufteintrittsöffnung ist mittels einer Klappe 8 od. dgl. regelbar. Die Eintrittsöffnung liegt in einer Zone, in der beim Fliegen des Flugzeuges Überdruck herrscht. Die Kühlluft wird, nachdem sie den oder die Kühler durchströmt hat, durch mindestens eine Austrittsöffnung 9, deren Querschnitt zweckmässigerweise ebenfalls regelbar ist, wieder abgeführt. Die Austrittsöffnung 9 liegt möglichst in einer Zone, in der beim Fliegen des Flugzeuges Unterdruck herrscht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist für die beiden abstandsweise hintereinander angeordneten Kühler 3', 3"ebenfalls nur eine Lufteintrittsöffnung in der Motorverschalung vorgesehen, wodurch der Luftwiderstand der Motorverschalung auf einen Geringstwert herabgesetzt wird. Zur Zuführung der Kühlluft zu dem hinteren Kühler 3"ist oberhalb des vorderen Kühlers 3'eine Trenn-und Führungswand 6 angeordnet, so dass zwischen dem vorderen Kühler 3'und dieser Trenn-und Führungswand ein Kanal gebildet wird, durch den ein Teil der in die Motorverschalung eingetreten Luft unmittelbar dem hinteren Kühler 3"zugeführt wird. Die dem Kühler 3"zuströmende Luft kühlt auf diese Weise die Unterseite des Kurbelgehäuses des Motors.
Durch eine zwischen den beiden Kühlern 3', 3"angeordnete, nach hinten abfallende Zwischenwand 4'wird dafür gesorgt, dass die Kühlerluft, welche den vorderen Kühler 3'durchströmt, durch eine dem vorderen Kühler zugeordnete bodenseitige Zwischenauströmöffnung 9'austreten kann, ohne mit dem hinteren Kühler 3"in Berührung zu kommen. Die Kühlluft, welche den hinteren Kühler 3" durchströmt hat, wird durch eine Öffnung 9 ins Freie ausgelassen.
Der oder die Kühler gemäss der Erfindung können als Wabenkühler, Lamellenkühler oder Rippenkühler ausgebildet sein.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführung- formen beschränkt ist. So brauchen die V-förmigen Kolbenzylinder nicht auf der Oberseite des Kurbelgehäuses angeordnet zu sein, sondern sie können auch auf der Unterseite des Kurbelgehäuses liegen, so dass sie ein umgekehrtes V bilden. In diesem Fall liegen die Stirnkühler gemäss der Erfindung auf der Oberseite des Kurbelgehäuses.
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