DE2921925A1

DE2921925A1 - Luftgekuehlte brennkraftmaschine mit luftfuehrungs- und luftleitblechen.

Info

Publication number: DE2921925A1
Application number: DE19792921925
Authority: DE
Inventors: Friedemann Dr. 5205 St. Augustin Albers
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1981-03-12

Description

Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit Luftführungs-
und Luftleitblechen Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit mindestens einer Zylinderreihe, in Richtung der Zylinderreihe abwechselnd angeordneten Einlaß- und Auslaßventilen im Zylinderkopf, in Ebenen senkrecht zu den Zylinderachsen liegenden Kühlrippen an den Zylinderrohren, senkrecht-auf der Richtung der Zylinderreihe an deren Ende stehenden Luftleitblechen und auf der Abströmseite der Zylinderrohre angeordneten Luftführungsblechen mit einem Luftaustrittsschlitz für jeden Zylinder.
Luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit derartigen Kühlluftführungs-und -leitblechen sind bekannt (KHD F5L 413 R). Diese Bleche haben die Aufgabe, die Ablösung der Kühlluftströmung von den Zylinderrohren auf der Abströmseite der Zylinderreihe zu verhindern, da dies eine außerordentliche Verschlechterung des Wärmeübergangs mit sich bringt. Die Kühlluftführungs- und -leitbleche haben in der bekannten Anordnung, die ähnlich auch bei anderen Baureihen vorkommt, einen minzipiellen Nachteil. Die Kühlluft verteilt sich infolge der symmetrischen Anordnung der Leitbleche mit mittigen Luftaustrittsschlitzen an den Zylindern während der gesamten Umströmung der Zylinderrohre gleichmäßig auf Einlaß- und Auslaßventilseite der Zylinder und beaufschlagt dabei auch die Abströmseite jeweils mit der auf der Hälfte einer Zylinderbreite zugeströmten Kühlluft. Dabei wird die Aus daß ventilseite der ZylinderrohreJ die infolge Wärmeleitung über den Zylinderkopf durch die heißen Verbrennungsgase auf höhere Temperaturen gebracht wird als die von der Ansaugluft gekühlte Ansaugventilseite, etwa in gleichem Maße gekühlt wie diese, so daß sich bezüglich der Anströmrichtung eine unsymmetrische Temperaturverteilung am Zylinderrohr ergibt. Beim Umströmen der Zylinderrohre werden die Kühlluftströme erwärmt, zudem lassen sich Strömungsablösungen nicht gänzlich vermeiden. Die Kühlung ist also auf der Abströmseite der Zylinder jeweils schlechter als auf der Anströmseite, so daß sich bezüglich der Mittelebene der Zylinderreihe ebenfalls eine unsymmetrische Temperaturverteilung ergibt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine luftgekühlte Brennkraftmaschine der im Oberbegriff genannten Bauart zu schaffen, deren Luftleitbleche und Luftführungsbleche sich dadurch auszeichnen, daß sie einfach herzustellen sind, keine Änderungen der bekannten Zylinderrohre erfordern, den Kühlluftstrom nicht drosseln und eine verstärkte Kühlung der Abströmseite der Zylinders, insbesondere des heißen Auslaßventilbereichs ermöglichen, so daß sich eine annähernd rotationssmmetrische Temperaturverteilung auf niedrigem Niveau am Zylinderrohr einstellt.
Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Luftaustrittsschlitze unter einem Winkel von etwa 450 zur Zylinderreihe auf der Einlaßventilseite der Zylinder angeordnet sind und daß Ablenkbleche im Bereich der Kühlrippen jeweils zwischen dem zur EinlaßventilseiS gewandten Rand des Luftaustrittsschlitzes und der Einlaßventilseite des entsprechenden Zylinderrohres angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Luftführungsbleche mit asymmetrisch zur Anströmrichtung der Kühlluft liegenden Ablenkblechen und Luftaustrittsschlitzen bewirkt eine gebündelte Zuführung der Kühlluft zur Abströmseite der Zylinder. In vorteilhafter Weise wird die in der Gesamtbreite eines Zylinders, nämlich die jeweils der Einlaß- und Auslaßventilseite zweier benachbarter Zylinder zuströmende Kühlluft hinter der Mittelebene der Zylinderreihe vom Ablenkblech in ihrer Gesamtheit umgelenkt und vom anschließenden Mantelblech am Auslaßventilbereich und einem Teil des Einlaßventilbereichs der Abströmseite vorbeigeführt. Dabei wird zunächst der heiße Auslaßventilbereich mit der auf der Anströmseite erwärmten Kühlluft und anschließend der kühlere Einlaßventilbereich mit der weiter aufgeheizten Kühlluft beaufschlagt, die dann von der Rückseite des nächsten Ablenkbleches umgelenkt durch den Luftaustrittsschlitz abströmt. Besonders heiße Bereiche werden aso verstärkt, kühlere Bereiche relativ geringer gekühlt.
Weitere Merkmale der Erfindung ermöglichen eine Angleichung der Kühlluftverhältnisse an den beiden äußeren Zylindern der Zylinderreihe an die der inneren Zylinder, indem die Anordnung der Luftleitbleche an diesen Zylinder bewirkt, daß der Auslaßventilseite des am Ende einer Zylinderreihe liegenden Zylinders vermehrt und der Einlaßventilseite des am anderen Ende einer Zylinderreihe liegenden Zylinders eingeschränkt Kühlluft zugeführt wird. Hierdurch werden die Temperaturverhältnisse an diesen Zylindern denen an den inneren Zylindern angeglichen.
In weiterer der Erfindung entsprechender Ausgestaltung steht das Ablenkblech radial auf dem Zylinder und das Mantelblech schließt sich tangential daran an und liegt den Kühlrippen eng an. Da die Kühlluftführung hierdurch nur geringe Umlenkungen aufweist, mit gleichbleibendem Querschnitt eng am Zylinderrohr erfolgt und die Teilung des Kühlluftstroms vermeidet, ermöglicht Sie einen besseren Wärmeübergang, so daß die Temperatur auf der Auslanventilseite der Abströmseite der Zylinder insgesamt gesenkt werden kann.
Die Temperaturverteilung am Zylinder wird durch die genannten Maßnahmen über den Umfang gleichmäßiger. Durch die der Erfindung gemäßen Luftführungsbleche ist die Gefahr für thermische Schäden merklich verringert, ohne daß ein nennenswerter Aufwand gegenüber den bekannten Anordnungen erforderlich wird.
Durch Verwendung gleicher Teile für alle Zylinder und die einfache Formgebung mit geraden Zylindermantelflächen werden auch fertigungstechnische Gesichtspunkte berücksichtigt. In einer der Erfindung entsprechenden Ausgestaltung sind Luftführungsbleche bzw. Luftleitbleche, die aneinander anschließen,auch einstückig herzustellen, um die Zahl der Teile und Befestigungspunkte zu verringern und die Möglichkeit für das Entstehen von -Klappergeräuschen einzuschränken. Einzelne Teile,z. B. insbesondere das von den Kühlrippen durchsetzte Ablenkblech, sind evtl. zur Vereinfachung integriert mit diesen herzustellen.
Ein der Erfindung entsprechendes Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindern 10, 11 in Reihenanordnung zeigt die Zeichnung. Darin sind zwei Zylinderrohre 1 mit Kühlrippen 2 im Querschnitt abgebildet. Der Strömungsverlauf der Kühlluft ist mit Pfeilen gekennzeichnet. Einlaßventile 3 und Auslaßventile 4 sind in ihrer Lage angedeutet. Ein radial auf dem Zylinderrohr stehendes Ablenkblech 5 und ein koaxial um das Zylinderrohr gelegtes Mantelblech 6 an jedem Zylinder bewirken die gebündelte Zuführung der Kühlluft zur Abströmseite der Zylinder. Ein erstes ebenes Luftleitblech 7 an dem durch ein Auslaßventil 3 gekennzeichneten Ende der Zylinderreihe bewirkt zusammen mit dem Mantelblech 6 des an diesem Ende gelegenen Zylinders 10 eine verstärkte und geordnete Luftzuführung auf dessen Auslaßventilseite. Ein zweites ebenes mit einem Luftableitschlitz 9 versehenes Luftleitblech 8 an dem durch ein Einlaßventil 4 gekennzeichneten Ende der Zylinderreihe bewirkt zusammen mit dem Ablenkblech 5 des an diesem Ende gelegenen Zylinders 11 eim gesteuerte und geordnete Luftzuführung an der Einlaßventilseite dieses Zylinders 11.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit mindestens einer nderreihe, in Richtung der Zylinderreihe abwechselnd angeordneten Einlaß- und Auslaßventilen im Zylinderkopf, in Ebenen senkrecht zu den Zylinderachsen liegenden Kühlrippen an den Zylinderrohren, senkrecht auf der Richtung der Zylinderreihe an deren Enden stehenden Luftleitblechen und mit auf der hbströmseite der Zylinderrohre angeordneten Luftführungsblechen mit einem Luftaustrittsschlitz für jeden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsschlitze (12) unter einem Winkel von etwa 450 zur Zylinderreihe auf der Einlaßventilseite der Zylinder (1411)angeordnet sind und daß Ablenkbleche (5) im Bereich der Kühlrippen (2) jeweils zwischen dem zur Einlaßventilseite gewandten Rand des Luftaustrittsschlitzes (12) und der Einlaßventilseite des entsprechenden Zylinderrohres ( 1 ) angeordnet sind.
2. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Auslaßventilseite eines Zylinders (10) am Ende einer Zylinderreihe benachbarte Luftleitblech (7) von der Zylinderachse einen Abstand hat, der gleich oder größer ist als der halbe Achsabstand zweier benachbarter Zylinder (10, 11), und daß dieses Luftleitblech (7) an ein den Luftführungsblechen zugehörendes Mantelblech (6) anstößt.
3. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Einlaßventilseite eines Zylinders (11) am Ende einer Zylinderreihe benachbarte Luftleitblech (8) von der Zylinderachse einen Abstand hat, der gleich oder kleiner ist als der halbe Achsabstand zweier benachbarter Zylinder (10, 11) und daß ein seitlicher Luftableitschlitz (9) in Anströmrichtung vor dem den Luftführungsblechen zugehörenden Ablenkblech (5) dieses Zylinders (11) angeordnet ist.
4. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Mantelblech (6) eines Zylinders (11) tangential an das Ablenkblech (5) des benachbarten Zylinders (10) anschließt.
5. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an benachbarten Zylindern (10, 11) geweils das Ablenkblech (5) des einen Zylinders (10) mit dem Mantelblech (6) des anderen Zylinders (11) einstückig ausgebildet ist.
6. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkblech (5) an jedem Zylinder (10, 11) unter einem Winkel von etwa 400 zur Richtung der Zylinderreihe vorzugsweise radial auf der Einlaßventilseite des Zylinders (10, 11) steht und etwa mit den Kühlrippen (2) abschließt und das Mantelblech (6) an jedem Zylinder (10, 11) über einen Winkel von etwa 800 im wesentlichen koaxial um die Auslaßventilseite des Zylinders (10, 11) gelegt ist und vorzugsweise an den Kühlrippen (2) anliegt.
7. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkblech (5) an jedem Zylinder (10, 11) in schlitzartige Einschnitte in den Kühlrippen (2) eingesetzt ist.
8. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das der Auslaßventilseite eines Zylinders (10) am Ende einer Zylinderreihe benachbarte Luftleitblech (7) mit dem Mantelblech (6) dieses Zylinders (10) einstückig ausgebildet ist.
9. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das der Einlaßventilseite eines Zylinders (11) am Ende einer Zylidderreihe benachbarte Luftleitblech (8) mit dem Ablenkblech (5) dieses Zylinders einstückig ausgebildet ist.
10. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungsbleche (5, 6) einstückig ausgebildet sind, wobei Querstücke in Höhe des Zylinderkopfes und/oder des Zylinderfußes die Verbindung über die Luftaustrittsschlitze t12) hinweg bilden.
11. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungsbleche (5, 6) mit den Luftleitblechen (7, 8) einstückig ausgebildet sind, wobei Querstücke in Höhe des Zylinderkopfes und/oder des Zylinderfußes die Verbindung über die Luftaustrittsschlitze (12) und den Luftableitschlitz (9) hinweg bilden.
12. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungsbleche (5, 6) und/ oder die Luftleitbleche (7, 8) ganz oder teilweise aus integriert mit den Kühlrippen (2) gegossenen Teilen bestehen.
13. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 12 mit einem Zylinder in jeder Zylinderreihe, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden der Zylinderreihe stehenden Luftleitbleche der Einlaß- und Auslaßventilseite des einzelnen Zylinders entsprechend zugeordnet sind.