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Zylinder für Verbrennungskraftmaschinen.
Bei Verbrennungskraftmaschinenzylindern mit in den Zylinderdeckeln liegenden Ein-und Auslass-bzw. Spülventilen von verhältnismässig grossem Durchmesser, die mit Teilen ihrer Teller über den Zylinderquerschnitt hinausragen, sind die Ausbuchtungen, in welche die Ventile beim Öffnen hineinreichen, bisher in der Regel in der Wandung der Zylinder angeordnet, nämlich an der Stelle, wo Deckel und Zylinder zusammenstossen.
Dadurch ist es erforderlich, die Wand der Zylindereinsätze gerade an den am stärksten beheizten Stellen des Verbrennungsraumes sehr dick zu machen, wodurch an diesen Stellen leicht Wärmestauungen und örtliche Überhitzungen entstehen, welche die bekannten Wärmerisse hervorrufen.
Man hat zwar schon versucht, die Wärmerisse der Verbrennungszylinderwandungendadurch zu verhüten, dass'man das Kühlmittel durch in der Zylinderwand angebrachte Längskanäle in die nächste Nähe der Kolbenlauffläche führte, aber bei den vorstehend angegebenen Verbrennungskraftmaschinenzylindern war diese Anordnung bis jetzt nicht möglich, weil an den Stellen, wo sich die Ausbuchtungen befinden, die Kühlkanäle der Zylinderwand nicht geradlinige bis zu dem Kühlraum des Deckels weitergeführt werden können, sondern Umleitungen erforderlich sind, die sich von der Innenwand des Zylinders wieder entfernen. Dies ist auch der Fall, wenn der Zylinder nicht mit Ausbuchtungen ver-
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erhält als bei den übrigen Stellen, um den Ventilen die freie Bewegung zu ermöglichen.
Die erwähnte Anordnung ist daher nur für Zweitaktmaschinen mit Schlitzspülung vorgeschlagen worden, bei denen auf eine Teilung von Zylinderkörper und Zylinderdeckel verzichtet worden ist.
Die Erfindung sucht diese Nachteile zu beseitigen. Ihr Wesen besteht darin, dass die parallel zur Zylindererzeugenden verlaufenden Kühlkanäle auf ihrer ganzen Länge möglichst nahe der Zylinderinnenwand angeordnet und bis zur Stossfuge zwischen Deckel und Zylinder durchgeführt sind, wo sie unmittelbar oder unter Vermittlung anschliessender Kanäle in
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buchungen für die Ventilteller vorgesehen sind.
Durch diese Anordnung werden Wärmerisse vermieden, welche eine Folge von Wärmestauungen und örtlichen Überhitzungen sind. Durch Anordnung der Ausbuchtungen in dem Deckel und der Teilfuge zwischen Deckel und Zylinder unterhalb der Ausbuchtungen wird es möglich, eine schmale ringförmige Stoss-bzw.. Dichtungsfläche zwischen Deckel und Zylinder anzuwenden, die nach dem Innern des Zylinders hin abdichtet. Ausserdem ergibt sich ein ungehindertes Aufsteigen des Kühlmittels bzw. der etwa entstehenden Dampfblasen aus den Kühlkanälen des Zylinders nach dem Kühlraum des Deckels.
Die Erfindung ist besonders dann zweckmässig zu verwenden, wenn man das Kühlmittel bei Viertáktverbrennnungsmaschinen oder bei Zweitaktverbrennungsmaschinen mit im Deckel liegenden Spülventilen sehr hoch erwärmt, es also beispielsweise unter einem Druck von 10 Atm. und mehr setzen oder gar verdampfen will.
Durch den hohen Kühlmitteldruck ist es möglich, auch die Wandstärke des am Deckelboden des Verbrennungszylinders sitzenden zylindrischen Ansatzes, welcher sich an
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den oberen Teil des Zylinders anschliesst, zweckentsprechend dünn auszuführen, denn der hohe Druck im Kühlmantel wirkt von aussen entlastend. Ferner ist die Gefahr des. Ahhebens der innen liegenden, schwer zu beobachtenden Dichtungsfläche durch den Verbrennungsdruck dadurch erheblich gemindert, dass der auf den inneren Boden ausgeübte Kühlmitteldruck dem Verbrennungsdruck entgegenwirkt. Das Abdichten wird auf diese Weise wesentlich erleichtert.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung veranschaulicht. Fig. i zeigt einen Längsschnitt nach Linie x-y der Fig. 2 durch einen dem Erfindungsgedanken gemäss ausgebildeten stehenden einfach wirkenden Viertaktverbrennungszylinder. Fig. 2 stellt den abgehobenen Zylinderdeckel dar in Richtung des Pfeiles der Fig. i gesehen. Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Mantelstück nach der Linie 1-1 der Fig. i. Die Fig. 4 und 5 zeigen je in einem senkrechten Schnitt zwei weitere Ausführungsformen der Befestigung bzw. Abdichtung des Deckels auf dem Zylinder.
Der Zylindermantel A ist mit dem an sich bekannten Kranz von Längskanälen a versehen, die sich in möglichst geringer Entfernung von der inneren Zylinderfläche befinden, so dass zwischen dieser Fläche und den Kanälen nach Möglichkeit wenig Material vorhanden ist, indem sich eine grössere Wärmemenge nicht ansammeln kann. In dem Zylinder A gleitet der Kolben B. Der Deckel C dichtet mit den Dichtungsflächen c und d auf dem Flansch D des Zylindermantels ab. Die Dichtungsflächen c und d liegen nicht in einer Ebene mit der Innenfläche des inneren Deckelbodens f, sondern an diesem Boden f befindet sich ein zylindrischer Ansatz g, dessen Wand nach Möglichkeit dünn ausgeführt ist, um Wärmespannungen in ihr zu vermeiden.
Zum Anpressen des Deckels dienen die zwischen den Dichtungsflächen c und d sitzenden Dichtungsschrauben e mit ihren Kapselmuttern i.
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den Anforderungen entsprechend gross ausgeführt werden können. Zwischen diesen Ausbuchtungen münden die Kühlkanäle a oben unmittelbar in den Kühlraum des Deckels aus (vergl. Fig. i rechts). An den Ausbuchtungen selber wird das Kühlmittel bei seinem Austritt ein wenig abgelenkt. Die Querschnittsform der Längskanäle a kann rund sein oder eine beliebige andere Form aufweisen. In dem dargestellten Beispiel sind sie als dicht nebeneinanderliegende Bohrungen gedacht.
Wie aus Fig. i ersichtlich, ist die Wandstärke der Deckelteile g und h kaum nennens- wert grösser als die Materialstärke der Zylinderwandung zwischen den Kanälen a und der Innenwand. Somit werden auch die Teile, die der stärksten Beheizung ausgesetzt sind, auf das wirksamste gekühlt. Wärmestauungen können nicht vorkommen, so dass das Entstehen der Wärmerisse wirksam verhindert ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 liegen die Dichtungsflächen c und d im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. i dicht neben den Längskanälen a des Zylinders A. Die Schrauben e sind wie in Fig. i als Stiftschrauben ausgeführt, die in dem Flansch D2 am oberen Ende des Zylinders eingeschraubt, durch den Zylinderdeckel nach aussen geführt und mit Kapselmuttern versehen sind. Diese Schrauben liegen jedoch nicht innerhalb der Dichtungsflächen c und d, sondern ausserhalb der Dichtungsfläche d.
In. Fig. 5 liegen die Deckelschrauben e zwar auch ausserhalb der äusseren Dichtungsfläche d, sie sind jedoch nicht als Stiftschrauben, sondern als Kopfschrauben ausgeführt, welche durch den Flansch D des Zylinders und einen entsprechenden Flansch am unteren Ende des Zylinderdeckels gehen. Ausserdem wird aber noch der zylindrische Teil g des inneren Deckelbodens f durch besondere von aussen nachziehbare Druckschrauben lit auf die innerhalb des Kranzes der Längskanäle a liegende ringförmige Dichtungsfläche o des Zylinderrnantels gepresst. Erleichtert wird das Abdichten, wenn man den inneren Boden des Deckels verhältnismässig dünn ausführt und diesem dadurch eine gewisse elastische Formänderung ermöglicht.