DE1026573B

DE1026573B - Air-cooled internal combustion engine

Info

Publication number: DE1026573B
Application number: DEM29596A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans L Hockel
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1956-02-09
Filing date: 1956-02-09
Publication date: 1958-03-20

Description

Luftgekühlte Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit Reihenanordnung der Zylinder, von denen jeder ein Ein- und Auslaßventil aufweist. Sie kann aber auch auf Einzylindermaschinen und auf Maschinen mit mehreren Ventilen pro Zylinder Anwendung finden, sofern die Hauptrichtung der Kühlluftströmung im Bereich der Zylinder annähernd senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Mitten von Ein- und Auslaßventil verläuft.Air-cooled internal combustion engine The invention relates to air-cooled Internal combustion engines with an in-line arrangement of the cylinders, each of which has an input and Has exhaust valve. But it can also be used on single-cylinder machines and on machines with several valves per cylinder are used, provided that the main direction of the Cooling air flow in the area of the cylinder approximately perpendicular to an imaginary The connecting line runs between the centers of the inlet and outlet valve.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die um jeden Zylinder fließenden Teilluftströme der Kühlluft so zu beeinflussen, daß eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung auf dem Zylinderumfang besteht. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf dem Zylinderumfang ist anzustreben, damit sich der Zylinder nicht im Betrieb verzieht.The object of the invention is the flowing around each cylinder To influence partial air flows of the cooling air so that a uniform as possible There is temperature distribution on the cylinder circumference. An even temperature distribution strive for the cylinder circumference so that the cylinder does not move in operation warps.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer luftgekühlten Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Bauart dadurch gelöst, daß an der Kühlluftattstrittsseite jedes Zylinders ein Leitblech angeordnet ist, das die Kühlluftaustrittsseite zum größten Teil abdeckt, wobei der nicht abgedeckte Teil an der Auslaßventilseite liegt und wobei das Leitblech eine Fortsetzung aufweist, die sich in den Raum zwischen zwei Zylindern erstreckt, so daß der an der Einlaßventilseite vorbeifließende Teilluftstrom gezwungen wird, einen längeren Weg im Bereich der Zylinderkühlrippen zurückzulegen als der an der Auslaßventilseite vorbeifließende Teilstrom.According to the invention, this object is achieved in an air-cooled internal combustion engine the type described at the outset is achieved in that on the cooling air access side each cylinder a baffle is arranged, which the cooling air outlet side for covers the largest part, the uncovered part being on the exhaust valve side and wherein the baffle has a continuation extending into the space between extends two cylinders, so that the partial air flow flowing past the intake valve side is forced to cover a longer distance in the area of the cylinder cooling fins than the partial flow flowing past the outlet valve side.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fortsetzung des Leitbleches an den dem Einlaßventil benachbarten Kühlrippen jedes Zylinders anliegt und von der Kühlluftaustrittsseite bis etwa zur Zylindermitte reicht, so daß der zwischen zwei Zylindern fließende Kühlluftstrom in der Nähe des Auslaßventils des einen Zylinders einen Durchtrittsquerschnitt vorfindet, der um den Abstand der Rippenspitzen beider Zylinder voneinander breiter ist als der dem Einlaßventil des anderen Zylinders benachbarte, durch die Fortsetzung abgegrenzte Durchtrittsquerschnitt.In a further embodiment of the invention it is provided that the continuation of the baffle on the cooling fins of each cylinder adjacent to the inlet valve and extends from the cooling air outlet side to approximately the center of the cylinder, see above that the flow of cooling air flowing between two cylinders is in the vicinity of the exhaust valve of the one cylinder finds a passage cross-section that is by the distance of the Rib tips of both cylinders are wider from each other than that of the intake valve of the other cylinder adjacent, delimited by the continuation passage cross-section.

Es ist hei Reihenmaschinen der Bauart, auf die sich die Erfindung bezieht, üblich, die Zwischenräume zwischen den Zylindern an der Kühlluftaustrittsseite durch Leitbleche abzudecken, so daß sich eine praktisch symmetrische Kühlluftströmung um jeden Zylinder ergibt. Diese Art der Kühlluftführung verursacht ein Verziehen der Zylinder, da deren Auslaßventilseite heißer ist und demzufolge zu wenig gekühlt wird.It is in series machines of the type to which the invention is based usually refers to the spaces between the cylinders on the cooling air outlet side to be covered by baffles, so that there is a practically symmetrical cooling air flow around each cylinder. This type of cooling air flow causes warping the cylinder, because the exhaust valve side is hotter and therefore not cooled enough will.

Es ist weiterhin an luftgekühlten Brennkraftmaschinen der eingangs erwähnten Art schon vorgeschlagen worden, an zwei nebeneinanderstehenden Zylindern, die durch einen Doppelzylinderkopf miteinander verbunden sind und bei denen die Auslaßventile an den Außenseiten, die Einlaßventile an den einander zugekehrten Seiten jedes Zylinderpaares liegen, ein Leitblech an der Kühlluftaustrittsseite vorzusehen, das den Zwischenraum zwischen den Zylindern abdeckt. Diese Anordnung ergibt -zwar reine Bevorzugung der Kühlluftströmung an den Auslaßventilseiten, ist aber bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen mit Einzelzylinderköpfen, die unter sich völlig gleich und gleichartig angeordnet sind, nicht verwendbar. Dies ist insofern als Nachteil anzusehen, als in der modernen Serienfertigung eine Zylinderkopfausführung angestrebt wird, die bei der Fertigung einer Baureihe mit verschiedenen Zylinderzahlen und Anordnungen möglichst viele gleiche Teile ergibt.It is also the one at the beginning of air-cooled internal combustion engines mentioned type has already been proposed, on two adjacent cylinders, which are connected to one another by a double cylinder head and in which the Exhaust valves on the outside, the inlet valves on those facing each other Sides of each pair of cylinders, a baffle on the cooling air outlet side provide that covers the space between the cylinders. This arrangement results - although pure preference for the cooling air flow on the exhaust valve sides is but in the case of air-cooled internal combustion engines with individual cylinder heads, which are among themselves are arranged completely identically and similarly, cannot be used. This is so to be seen as a disadvantage than a cylinder head design in modern series production The aim is to produce a series with different numbers of cylinders and arrangements result in as many identical parts as possible.

In der Zeichnung ist die Erfindung in schematischer Form dargestellt.In the drawing, the invention is shown in schematic form.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine im Grundriß als Teilschnitt dargestellt. Vom Kühlluftgebläse 1 führt der Kühlluftaufnehmer 2 die Kühlluft zu den Zylindern 3, die mit unterteilten, in Zylinderachsrichtung gegeneinander versetzten Rippen 4 besetzt sind. Die Lage der im Zylinderkopf hängend angeordneten Einlaßventile 5 und der Auslaßv entile 6 ist innerhalb des Zylinders 3 strichpunktiert angedeutet. An der Kühlluftaustrittsseite 14 befinden sich Leitbleche 7, die eine an der Auslaßventilseite 8 gelegene Austrittsöffnung 9 für die Kühlluft frei lassen. Sie sind an den Stoßstangenhülsen 10 befestigt und setzen sich in einen in den Zwischenraum zwischen den Zylindern hineinragenden Teil 11 fort. Der erste Zylinder 3 ist an der Auslaßventilseite 8 mit einem weiteren Leitblech 12 verkleidet, das an dem Kühlluftaufnehmer 2 dicht anliegt. Das Leitblech 13 des letzten Zylinders 3 stimmt in seiner Formgebung an der Kühlluftaustrittsseite 14 mit den Leitblechen 7 der übrigen Zylinder überein, deckt jedoch die Einlaßventilseite 15 des letzten Zylinders 3 völlig ab und liegt dicht am Kühlluftaufnehmer 2 an.In the drawing, the internal combustion engine according to the invention is shown in plan as a partial section. From the cooling air fan 1, the cooling air receiver 2 guides the cooling air to the cylinders 3, which are provided with subdivided ribs 4 offset from one another in the cylinder axis direction. The location of the inlet valves 5 and the Auslaßv valves 6 arranged hanging in the cylinder head is indicated within the cylinder 3 by dash-dotted lines. On the cooling air outlet side 14 there are guide plates 7 which leave an outlet opening 9 on the outlet valve side 8 free for the cooling air. They are attached to the bumper sleeves 10 and continue into a part 11 protruding into the space between the cylinders. The first cylinder 3 is clad on the exhaust valve side 8 with a further baffle plate 12 which rests tightly on the cooling air receiver 2. The shape of the baffle plate 13 of the last cylinder 3 matches the baffle plates 7 of the other cylinders on the cooling air outlet side 14, but completely covers the inlet valve side 15 of the last cylinder 3 and lies tightly against the cooling air receiver 2.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Die vom Kühlluftgebläse 1 in den Kühlluftaufnehmer 2 geförderte Luft umströmt jeden Zylinder in zwei Teilströmen 16 und 17. Von diesen fördert der erstgenannte eine wesentlich kleinere Luftmenge, da der von ihm im Bereich der Rippen 4 zurückzulegende Weg etwa doppelt so lang ist wie der Weg des Teilstromes 17. Der Teilstrom 16 wird durch diesen widerstandsreichen Weg stark gedrosselt. Außerdem tritt an der Stelle des Pfeiles 18 noch eine Stromverzweigung des Teilluftstromes 16 auf, die den Teilluftstrom 17 begünstigt. Da die Zylinder durch den an der AuslaßventiIseite an der Zylinderinn enwand, vorbeistreichend!en Abgasstrom stärker aufgeheizt werden als durch den an der Einlaßventilseite, würden sie bei gleichmäßiger Kühlluftverteilung an der Auslaßventilseite eine weit höhere Temperatur aufweisen als an der Einlaßventilseite. Eine derart ungleichmäßige Temperaturverteilung bewirkt ein Verziehen der Zylinder im Betrieb, das sich in verschlechterter Dichtwirkung der Kolben und dadurch bedingten Leistungverlusten äußert. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung erreicht.The mode of operation of the device described is as follows: The Air conveyed by the cooling air fan 1 into the cooling air receiver 2 flows around each Cylinders in two partial flows 16 and 17. Of these, the former promotes one Much smaller amount of air, since it has to be covered in the area of the ribs 4 Path is about twice as long as the path of the partial flow 17. The partial flow 16 is severely throttled by this difficult path. It also occurs in place of the arrow 18 still shows a flow branch of the partial air flow 16, which the partial air flow 17 favors. Since the cylinder is through the one on the exhaust valve side on the inside of the cylinder wall, passing! The exhaust gas flow is heated more strongly than by the the inlet valve side, if the cooling air is evenly distributed, they would be on the outlet valve side have a much higher temperature than on the inlet valve side. One of those uneven temperature distribution causes the cylinders to warp during operation, This results in a deteriorated sealing effect of the pistons and the resulting loss of performance expresses. The arrangement according to the invention results in a uniform temperature distribution achieved.

Es wäre noch zu erwähnen, daß die Bemessung des Querschnittes 9 und die Erstreckung des Teiles 11 nach der Zylindermitte hin in jedem Fall in Abhängigkeit von der Zylinderzahl und der Lage von Gebläse und Kühlluftaufnehmer durch Versuche ermittelt werden müssen.It should also be mentioned that the dimensioning of the cross-section 9 and the extent of the part 11 towards the center of the cylinder in each case as a function on the number of cylinders and the position of the fan and cooling air receiver through experiments must be determined.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Air-cooled, preferably with an inlet and outlet valve In-line internal combustion engine provided per cylinder, with cooling fins occupied, identical cylinders are blown by a flow of cooling air, whose main flow direction is approximately perpendicular to one or more through the Valve centers parallel to the cylinder axes, essentially in the longitudinal direction of the machine extending planes is directed, with the cooling air each cylinder in two partial flows flushed around, characterized in that on the cooling air outlet side (14) of each cylinder (3) a baffle (7) is arranged, which the cooling air outlet side to the largest Part covers, the uncovered part (9) being on the outlet valve side (8) and wherein the baffle (7) has a continuation (11) which extends into the space extends between two cylinders so that the one flowing past the inlet valve side (15) Partial air flow (16) is forced a longer way in the area of the cylinder cooling fins (4) to be covered as the partial flow flowing past the outlet valve side (8) (17).

2. Air-cooled internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the continuation (11) of the guide plate (7) to the inlet valve (5) adjacent Cooling fins (15) of each cylinder and from the cooling air outlet side (14) extends to about the middle of the cylinder, so that the flowing between two cylinders Cooling air flow (16, 17) in the vicinity of the outlet valve (6) of the one cylinder Finds passage cross-section by the distance between the rib tips of the two cylinders are wider from each other than the one adjacent to the inlet valve (5) of the other cylinder, Passage cross-section delimited by the continuation (11). 3. Air-cooled internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in that the parallel to the main flow direction the cooling air running outside sides of the first and last cylinder with guide plates (12, 13) which merge into the wall of the cooling air receiver (2), are covered. 4. Air-cooled internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the cylinder (3) in a known manner with subdivided, are provided in the axial direction offset cooling fins (4). 5. Air-cooled Internal combustion engine according to Claims 1 to 4, characterized in that the guide plates (7) are attached to the bumper tubes (10). Considered publications: Motortechnische Zeitschrift, 1953, No.

3, p. 60, and No. 5, pp. 139 to 144.