DE1036577B - Zylinder fuer luftgekuehlte Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zylinder für luftgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinder für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, der von Luftleitblechen umgeben ist und bei welchem die zwischen den Luftleitblechen geführte durch einen an der Ansaugseite der Brennkraftmaschine in den Luftleitblechen vorgesehenen Spalt einströmende Kühlluft durch Ejektorwirkung der Auspuffgase gefördert wird, wobei die Luftleitbleche an der Auspuffseite der Brennkraftmaschine trichterförmig in einen Teil auslaufen, in dem die Auspuffleitung mündet. Die Erfindung besteht darin, daß der trichterförmige Teil in Höhe des Zylinderkopfes im wesentlichen oberhalb der Zv_ linderkopfdichtebene zusammen angeordnet ist und daß die in bekannter "'eise in eine Düse auslaufende Auspuffleitung an dein Übergang des trichterförmigen Teiles in eine sich anschließende Leitung endet, wobei der Teil und die Düse derart angeordnet sind, daß deren ,vorzugsweise gemeinsame Achse in Richtung eines am Zylinderkopf vorgesehenen, Längsrippen aufweisenden, an sich bekannten Kühlluftkanals verläuft.
• Es ist bei kühlluftfördernden Abgasejektoren eingangs genannter Art bekannt, diese in Höhe des Zylinders der Brennkraftmaschine anzuordnen. Dadurch wird die zur Kühlung der Brennkraftmaschine durch diese gesaugte Kühlluft vorwiegend um den Zylinder strömen, so daß gerade der heißeste Teil der Brennkraftmaschine, nämlich der Zylinderkopf, eine ungenügende Kühlung erfährt. Auch die Schleppkraft des Abgasstrahles wird hierbei nicht voll ausgenutzt. <1a durch die Umlenkung der Kühlluft durch den Zylindermantel sowie durch ihre Reibung an den Zylinderrippen Verluste auftreten, die ein Herabsetzen des Kühlluftdurchsatzes zur Folge haben.
• Außerdem wurde bereits vorgeschlagen, eine Ejektoranlage entfernt von der Brennkraftmaschine vorzusehen und mit der Letzteren über je eine Abgas- und Kühlluftleitung zu verbinden. Diese Leitungen weisen mehrfache Abwinkelungen auf, so daß die Energie des Abgasstrahles zur Überwindung der Reibungs- und Turbulenzverluste verbraucht wird. Ebenfalls die Luftleitung weist teilweise scharfkantige Umlenkungen auf, so daß auch beim Vorhandensein eines Unterdruckes bei der Ejektordüse keine nennenswerte Kühlluftförderung um die Brennkraftmaschine erfolgt. Hierbei ist es belanglos, in welchem Bereich der Luftleitbleche die Kühlluftleitung in diese mündet, da sich durch den im besagten Vorschlag vorgenommenen Anschluß der Kühlluftleitung in Höhe des Zylinderkopfes an den Verhältnissen nichts ändert.
• Diese genannten Vorschläge beinhalten Brennkraftmaschinen mit stehenden Ventilen, so daß eine Änderung der dargestellten Führung der Abgasleitung und damit eine Verbesserung des Kühleffektes der Ejektoranlage nicht möglich ist. Es sind außerdem Ausführungen bekanntgeworden, bei welchen der Zylinderkopf einer preßluftgekühlten Brennkraftmaschine mit einem Kühlkanal versehen ist. Die Luft strömt hierbei um mehrere in ihrer Durchströrnrichtung liegende Bauteile. so daß eine angemessene Kühlung lediglich beim Vorhandensein eines Gebläses erreicht wird. Bei einer Kühlluftförderung mittels eines A1>gasejektors würden die Pra11-flächen des Zylinderkopfes eine wesentliche Verminderung des Ausnutzungsgrades der Schleppkraft des Abgasstrahles bewirken.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Abgasejektors in Höhe des Zylinderkopfes wird erreicht, daß der Zylinderkopf als heißester Teil der Brennkraftmaschine ausreichend gekühlt wird. Dies wird vorteilhaft durch die Vorsehung eines in der Richtung des Abgasejektors am Zylinderkopf verlaufenden Kühlkanals begünstigt. Dieser Kanal weist Längsrippen auf, die eine Behinderung bzw. Umlenkung der Luftströmung nicht bewirken, so daß die kinetische Energie des Abgasstrahles vollständig zur Kühlluftabsaugung zur Verfügung steht. Die am Ende der Auspuffleitung angeordnete Düse ist bis zum Auslauf des den Saugraum für die Kühlluft bildenden Trichters vorgezogen, so daß der Querschnitt für die Abgase und die umgesaugte Kühlluft keine Verengung aufweisen. Bei den bekannten Ausführungen enden die Abgasdüsen bereits am Anfang des Saugraumes, so daß der freie Durchströmquerschnitt für das Gasgemisch nach der Düse stets kleiner wird. Dadurch tritt am Ende des konischen Teiles ein Stau auf, der nicht nur den Kühlluftdurchsatz auf einen Bruchteil der notwendigen Menge vermindert, sondern sich auch nachteilig auf den Spülvorgang der Brentikraftmaschine auswirkt. Die Einspritzdüse und Glühkerze bzw. die Zündkerze sind auf dem nicht verkleideten Teil des Zylinderkopfes in dem dein Kühllufteintritt dienenden Spalt zwischen den Luftleitblechen untergebracht, wobei die Brennkammer in bekannter Weise unterhalb des Kühlkanals angeordnet ist. Dadurch werden auch die besonders kühl zu haltenden Teile ausreichend gekühlt, ohne daß besondere Führungen und die Luftströmung behindernde Bauteile notwendig sind.
• In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung an Hand einer einzylindrigen, luftgekühlten Diesell>rennkraftmaschine zeigt, ist Fig. 1 eine Seitenansicht der Brennkraftmaschine, teilweise geschnitten, wobei die zum Verständnis nicht notwendigen Teile weggebrochen sind, Fig. 2 eine Vorderansicht des Zylinders und Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 11I-III der Fig. 1. Die Brennkraftmaschine besteht aus einem Zylinder 1 mit Kühlrippen 2, einem Zylinderkopf 3 mit senkrechten Kühlrippen 4, 5 und waagerechten Kühlrippen 6. 7. Auf dem Zylinderkopf ist die Schale 8 und die Haube 9 angeordnet, in welcher sich die Steuerorgane befinden. An der unteren Seite des Zylinders schließt sich das Kurbelgehäuse 10 an. In der Richtung R des Kühluftstromes ist die Einspritzdüse 11 am Zylinderkopf 3 angeordnet. An der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfes 3 befindet sich die Auspuffleitung 12, die in die Auspuffdüse 13 übergeht. Die Auspuffdüse ist der Einspritzdüse gegenüberliegend angeordnet. Der Zylinderkopf 3 ist mit der Auspuffdüse 13 aus einem Stück gegossen, wodurch der Zylinderkopf vereinfacht wird. Es fallen dadurch auch die sonst notwendigen Flansche und Schrauben weg, welche den Luftdurchtritt behindern. Zur Luftführung ist der Zylinder 1 samt dem Zylinderkopf 3 mit Luftleitblechen 14 verkleidet. An der Einströmseite R sind die Luftleitbleche 14 nicht, wie üblich, geschlossen, wenn ein Gebläse die Luft fördert. Wie aus Fig.2 hervorgeht, enden die Luftleitbleche an der Vorderseite des Zylinders in solcher Weise, daß sie einen breitqn Luftspalt 15' frei lassen. Ein noch breiterer Luftspalt 15 ist entsprechend des größeren Luftdurchsatzes am Zylinderkopf vorgesehen. Die Luftspalte sind vorzugsweise so groß, daß sie die ganze Anblas- bzw. Ansaugseite des Zylinderkopfes und des Zylinders frei lassen.
• An der entgegengesetzten Seite des Zylinders und Zylinderkopfes enden die Luftleitbleche in der Nähe der Auspuffdüse in einen Teil 16, an den sich ein Mischrohr 17 anschließt. Die Auspuffgase kommen dann von dem Mischrohr 17 in einen nicht gezeigten Diffusor.
• Während des Betriebes strömen die Abgase durch einen Abgaskanal 12 des Zylinderkopfes in die Düse 13 und weiter in das Mischrohr. Durch die Sogwirkung der Abgase wird die Luft in der Anströmrichtung R durch den Spalt 15, 15' zwischen den Kühlrippen durch den Zylinder und Zylinderkopf im wesentlichen ohne Richtungsänderung durchgesaugt und mischt sich im Mischrohr mit den Abgasen.
• Dadurch wird die Einspritzdüse und deren Sitz gekühlt.
• Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art von Brennkraftmaschinen beschränkt. Die erfindungsgemäße Kühlung ist für Diesel- und Ottomotoren, welche im Zweitakt- oder Viertakt arbeiten können, anwendbar. Auch können verschiedene Ausführungen von Zylinderköpfen verwendet werden. Die Erfindung ist auch auf mehrzylindrige Brennkraftmaschinen anwendbar.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zylinder für luftgekühlte Brennkraftniaschinen, der von Luftleitblechen umgeben ist und bei welchem die zwischen den Luftleitblechen geführte, durch einen an der Ansaugseite der Brennkraftmaschine in den Luftleitblechen vorgesehenen Spalt einströmende Kühlluft durch Ejektorwirkung der Auspuffgase gefördert wird, wobei die Luftleitbleche an der Auspuffseite der Brennkraftmaschine trichterförmig in einen Teil auflaufen, in dem die Auspuffleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Teil (16) in Höhe des Zylinderkopfes (3) im wesentlichen oberhalb der Zylinderkopfdichtebene angeordnet ist und daß die in bekannter Weise in eine Düse (13) auslaufende Auspuffleitung (12) an dem Übergang des trichterförmigen Teiles in eine sich anschließende Leitung (17) endet, wobei der Teil und die Düse derart angeordnet sind, daß deren vorzugsweise gemeinsame Achse in Richtung eines am Zylinderkopf vorgesehenen, Längsrippen (4, 5) aufweisenden, an sich bekannten KühlluftkanaIs verläuft.
2. 2. Zyiinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse und Glühkerze bzw. die Zündkerze auf dem nicht verkleideten Teil des Zylinderkopfes in dem dem Kühllufteintritt dienenden Spalt zwischen den Luftleitblechen untergebracht sind, wobei die Brennkammer in bekannter Weise unterhalb des Kühlkanals angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 581 382, 826 990, 862 690; österreichische Patentschrift Nr. 139 005; britische Patentschrift Nr. 142 308; französische Patentschriften Nr. 382 005, 899 827; USA.-Patentschrift Nr. 2 270 546.