DE3447912C2 - Wassergekühlter Dieselmotor als Außenbordmotor - Google Patents
Wassergekühlter Dieselmotor als AußenbordmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen wassergekühlten Dieselmotor mit oben liegender
Nockenwelle und einer Einspritzeinrichtung, welche nahe einer sich vertikal erstreckenden und
eine Zylinderachse enthaltenden Längsmittelebene des Motors angeordnet sind. Ein derartiger
Motor ist aus der DE-OS 26 38 035 bekannt. Für den bekannten Dieselmotor wird eine möglichst
gewichtsparende und gußtechnisch einfache Bauweise, sowie eine möglichst intensive Kühlung
der thermisch hoch belasteten Bereiche angestrebt. Hierfür wird eine bestimmte Anordnung eines
oder mehrerer Kühlwasserkanäle vorgeschlagen.
Die DE 32 26 238 befaßt sich mit der Ausgestaltung eines Kraftstoffsystems, dessen Gehäuse
mit einer Fläche gegen die Fläche des Zylinderkopfes eines Selbstzündermotors gepreßt ist, um
die einwirkenden Kräfte in günstiger Weise aufzunehmen.
Die DE 31 05 412 sieht die Anordnung mehrerer Einkolben-Kraftstoffeinspritzpumpen an einer
mehrzylindrigen Brennkraftmaschine vor, um die Kalibrierung der Pumpen auf einheitliche
Einspritzmenge, den Anschluß der Mengenregelglieder der Pumpen an eine gemeinsame
Regelstange und den Anbau eines Deckels mit den Pumpen an die Brennkraftmaschine zu
erleichtern. Zu diesem Zweck sind die Pumpen als Einsteckpumpen ausgebildet, die auf einem
gemeinsamen, von der Brennkraftmaschine abnehmbaren Deckel montiert sind.
Die US 3,087,582 befaßt sich mit einem Schmiermittelsystem für eine Brennkraftmaschine, bei
welchem ein Filter nahe der Druckquelle angeordnet ist, um einen Druckabfall auf dem Weg zum
Filter zu vermeiden, wobei ein gemeinsames Adapter- und Filtergehäuse möglichst einfach
aufgebaut und leicht maschinell bearbeitbar sein soll. Außerdem soll dabei ein Rückschlagventil
Verwendung finden.
Bislang sind üblicherweise Zweitaktbenzinmotoren, die mit einem Kraftstoffgemisch betreibbar
sind, als Schiffahrtsaußenbordmotoren benutzt worden, wobei der Außenbordmotor am Heck der
kleinen Boote angebracht ist, denn diese Art von Motor erfüllt am besten das Erfordernis eines
geringen Gewichtes und einer kleinen Größe, die die wesentlichen Erfordernisse für Schiffahrtsaußenbordmotore sind. Deshalb sind Dieselmotoren sehr selten als Schiffahrtsaußenbordmotore
verwendet worden. Der laufende Preisanstieg der Benzinkosten hat jedoch das Bedürfnis zur
Verwendung von Dieselmotoren als Schiffahrtsaußenbordmotore ansteigen lassen.
Die Verwendung eines Dieselmotors als Schiffahrtsaußenbordmotor bringt jedoch zahlreiche
Probleme mit sich. Der Dieselmotor kann nämlich wegen seines großen Gewichtes nur eine
verhältnismäßig kleine Leistung pro Gewichtseinheit erzeugen, was durch die Verwendung von
Gußeisen als Material für den Zylinderblock und Zylinderkopf bedingt ist. Außerdem ist die Anzahl
der Teile sehr groß, denn der Zylinderblock und der Zylinderkopf werden getrennt voneinander
gebaut und mittels Schrauben mit dazwischen angeordneter Dichtung miteinander verbunden.
Ferner neigt die Dichtung zu Fehlfunktionen.
Der als Außenbordmotor verwendete Motor muß zum Steuern von Hand geschwenkt werden und
muß gegebenenfalls hochgekippt werden. Überdies muß ein solcher Motor leicht transportiert und
montiert werden können. Außerdem muß der Außenbordmotor an seiner neutralen Achse einen
Schwerpunkt haben. Wenn nämlich der Schwenkpunkt nach rechts oder links versetzt ist, wird die
Manövrierfähigkeit des Motors ungünstig beeinträchtigt.
Zur Beseitigung dieser Probleme ist es notwendig, solche Erfordernisse zu erfüllen, wie z. B.
minimales Gewicht der Außenbordmotoreinheit, einschließlich des Motors selbst, Symmetrie des
Außenbordmotors bezüglich der Ebene parallel zur Laufrichtung, minimales Gewicht, Kompaktheit
des Außenbordmotors, Reduktion der Anzahl der Teile, vereinfachter Aufbau und reduzierte
Kosten.
Wenn jedoch ein Dieselmotor als Schiffahrtsaußenbordmotor verwendet wird, wird die
Kompaktheit des Motors durch die Position des Auspuffgasauslasses beeinträchtigt.
Wie man leicht erkennt, befaßt sich keine der oben genannten Entgegenhaltungen mit der
Optimierung der relativen Anordnung sämtlicher Motoraggregate zueinander, wie sie gerade für
einen Außenbordmotor wünschenswert wäre.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Handhabung eines wassergekühlten
Dieselmotors dadurch zu erleichtern, daß er zum einen möglichst kompakt und zum anderen auch
hinsichtlich seines Gewichtes möglichst ausbalanciert ist, damit er sich leichter tragen und
handhaben läßt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Motor mit den eingangs genannten Merkmalen
zusätzlich die weiteren Merkmale aufweist, daß er als Außenbordmotor ausgelegt ist, daß auf der
rechten Seite der Längsmittelebene die Einspritzeinrichtung in dem Zylinderblock, ein
Fliehkraftregler außerhalb des Zylinderblockes, eine Kipphebelachse und ein Einlaßrohr
angeordnet sind, während auf der linken Seite der Längsmittelebene die Nockenwelle, ein
Schwinghebel, eine Schwinghebelachse, ein Anlasser und ein Ölfilter angeordnet sind.
Durch die Aufnahme einer Einspritzpumpe bzw. eines Einheitsinjektors im Zylinderkopf, kann der
Fliehkraftregler am Seitenteil des Zylinderblocks angebracht sein. Dies ermöglicht ein Verschieben
des Fliehkraftreglers zum Zentrum hin, so daß die Länge des Motors reduziert werden kann. Auch
ein Auspuffsammler ist in den Zylinderkopf integriert und trägt zu dem kompakten und leichten
Aufbau bei.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Steuerfähigkeit des Außenbordmotors
verbessert werden und der Motor selbst kann leichter transportiert werden.
Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Teile zu verringern, den Zusammenbau zu erleichtern
und die Kosten zu drücken. Durch die Übernahme eines langen Einlaßrohres kann der
Einlaßträgheitseffekt begünstigt werden, um die Maschinenleistung zu verbessern.
Weitere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsformen in
Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht eines Außenbordmotores
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt eines Dieselmotors unter Darstellung einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Seitenansicht unter Darstellung eines Außenbordmotors, bei welchem eine
Dieselmaschine unter Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eingebaut ist, und
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4.
Es folgt nun die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
Nach Fig. 1 treibt ein Außenbordmotor M einen Propeller
bzw. eine Schraube 4 an (Drehantrieb), die in einer unteren
Stellung angeordnet ist, und zwar über eine vertikale
Schraubenwelle 6, die in einem Motorkörper 3 angeordnet
ist, wie in Fig. 1 durch eine strich-doppelpunktierte Linie
gezeigt ist, und zwar durch die Tätigkeit einer Dieselmaschine
2 in einer Verkleidung 1. Außerdem treibt der
Motor M ein Boot X in durch den Pfeil A gezeigter Vorwärtsrichtung
an. Andererseits erfolgt die Steuerung durch
Steuern eines Steuerhandgriffes 5 von Hand, der sich vom
Außenbordmotor M nach rechts oder links auf dem Boott nach
vorn erstreckt. Das Auspuffgas E, welches von der vorgenannten
Dieselmaschine 2 angegeben wird, wird durch einen
Auspuffdurchgang 7 in dem Motorkörper 3 geführt, bis es
aus einem Auspuffausgang 7A in das Wasser abgegeben wird,
wobei der Ausgang 7A unter dem Wasserniveau L geöffnet ist,
und zwar während der Fahrt des Außenbordmotors M. Somit
werden die Auspuffgeräusche der Dieselmaschine 2 beruhigt
bzw. unterdrückt.
Als nächstes ist die Dieselmaschine 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer Kurbelwelle 11 ausgestattet, die
ein oberes Endteil hat, an welchem ein Schwungrad 12 gemäß
Fig. 2 angebracht ist.
Bei der gezeigten Maschine ist
die Kurbelwelle 11 im Innenumfang ihres unteren Endteils
mit einem Keilprofil mit Evolventenflanken 13 ausgestattet,
um die Verbindung an einer Ausgangswelle vorzusehen
(obgleich nicht gezeigt).
Bei der gezeigten Maschine sind ferner zwei Zylinder 14
und 15 einer auf dem anderen angeordnet. Die Mittellinie
O-O jedes Zylinders erstreckt sich horizontal in Längsrichtung
des Schiffsrumpfes. Die Bezugszahlen 16 und 17
bezeichnen einen Kolben bzw. eine Verbindungsstange. Ein
Zylinderblock 18 und ein Zylinderkopf 19 sind einstückig
aus Aluminium oder einer leichten Legierung, die hauptsächlich
aus einer Aluminiumlegierung besteht, druckgegossen.
Der Zylinderblock 18 und der Zylinderkopf 19 sind innen
mit einem Kühlwassermantel 20 gebildet. Dieser Kühlwassermantel
20 wird durch die Tätigkeit einer nichtgezeigten
Kühlwasserpumpe mit Kühlwasser versorgt. Der Zylinderkopf
19 ist innen mit einer Auspufföffnung 21 und einer Einlaßöffnung
22 gebildet. Auf der anderen Seite ist der Zylinderkopf
19 mit zylindrischen Vorsprüngen 27 gebildet, welche
die Schäfte 25 und 26 eines Auspuffventils 23 und eines
Einlaßventils 24 stützen, sowie mit einem zylindrischen
Vorsprung 29, der mit einem Montageloch zum Anbringen einer
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 28 gebildet
ist. Auf der anderen Seite ist ein Auspuffsammler 30
gemäß Fig. 3 einstückig mit dem Zylinderkopf 19 gebildet.
Das Auspuffventil 23 und das Einlaßventil 24 sind für jeden
der Zylinder 14 und 15 vorgesehen.
Insgesamt vier, je zwei Auslaßventile 23 und je zwei Einlaßventile
24 sind übereinander angeordnet,
und zwar in horizontalen Positionen, und sie werden
durch eine gemeinsame Nockenwelle 31 über Ventilarme 32
angetrieben, wie nachfolgend beschrieben wird.
Das Gehäuse 34 einer Ventilarmkammer 33, welches die Nockenwelle
31 und die Ventilarme 32 aufnimmt, ist an der
Endfläche 35 des Zylinderkopfes 19 mittels nichtgezeigter
Schrauben oder dergleichen befestigt. Ein Kurbelgehäuse
36 kann in ein Teil 37 an der Seite des Zylinderblockes
18 und ein Teil 38 auf der gegenüberliegenden Seite aufgeteilt
sein. Der Teil 37 ist einstückig mit der Zylinderblock
18 gegossen, während der Teil 38 mittels Schrauben
39 an dem ersteren Teil 37 befestigt ist. Die Verbindungsfläche
zwischen den zwei Teilen 37 und 38 enthält die Mittellinie
C-C der Kurbelwelle und ist senkrecht zur Zylindermittelwelle
O-O. Der Teil 38 ist aus einem ähnlichen
Material wie der Zylinderblock 18 hergestellt.
Der vorstehend erwähnte Kraftstoffinjektor ist so aufgebaut,
daß die Kraftstoffeinspritzdüse 28 mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe
56 zur Bildung eines Einheitsinjektors
57 kombiniert ist. Als Folge, das dieser Einheitsinjektor
57 in dem zylindrischen Vorsprung 29 montiert ist, wie
nachfolgend beschrieben wird, ist die Festigkeit des Zylinderkopfes
19 verbessert.
Als nächstes werden die Aufbauten der entsprechenden Teile
im einzelnen im folgenden beschrieben.
Zuerst wird der Aufbau des Einheitsinjektors 57 schematisch
beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Kraftstoffeinspritzdüse
28 des Einheitsinjektors 57 direkt mit
dem Vorderende eines Körpers 91 der Kraftstoffeinspritzpumpe
56 mittels einer Gehäusemutter 98 verbunden. Als Ergebnis,
daß ein Kolben 93 in einem Zylinder
92, der in dem Körper 91 angebracht ist, hin und
her bewegbar ist, wird Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzpumpe
56 zur Kraftstoffeinspritzdüse 28 über einen
Hochdruckkraftstoffdurchgang 94 im Körper 91 zugeführt.
Außerdem ist der Einheitsinjektor 57 in der Mitte zwischen
dem Vorderende des Körpers 91 und der Gehäusemutter 98 mit
einer Ringsttufe 95 gebildet. Diese Ringstufe 95 ist am Zylinderkopf
11 an dem Teil, welcher von dem zylindrischen
Vorsprung 19 des Körpers 91
herausragt, mittels einer Haltebefestigung 94 befestigt, während sie auf die Stufe des
inneren Umfangs des zylindrischen Vorsprunges 29 gedrückt
wird.
Die Einspritzöffnung der Kraftstoffeinspritzdüse 28 ist
geöffnet, wenn die Zufuhr mit dem hohen Druck aus der
Kraftstoffeinspritzpumpe 56 erfolgt. Wie vorstehend
beschrieben wurde, wird außerdem, da die Kraftstoffeinspritzpumpe
56 und die Kraftstoffeinspritzdüse 28 in
dem Einheitsinjektor 57 nur durch den kurzen Hochdruckkraftstoffdurchgang
94 in dem Körper 91 verbunden sind,
der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzpumpe 56 genau
bzw. exakt zur Kraftstoffeinspritzdüse 28 übertragen.
Infolgedessen kann über den gesamten Veränderungsbereich
der Motordrehzahl und über den gesamten Veränderungsbereich
der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit bzw. der Leistung
der Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse 28 derart
eingespritzt werden, daß er genau dem Druck in der Kraftstoffeinspritzpumpe
56 entspricht, während eine Sekundär- bzw. Fehleinspritzung verhindert wird.
Da der Druckverlust in dem Hochdruckkraftstoffdurchgang
94 bemerkenswert verringert werden kann, kann außerdem der
Einspritzdruck der Kraftstoffeinspritzdüse 28 erhöht werden,
um das Atomisieren bzw. Zerstäuben der Kraftstoffstrahlen
zu fördern.
Zusätzlich wird die Einspritztätigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse
28 nicht bezüglich der Pumpentätigkeit der
Kraftstoffeinspritzpumpe 56 verzögert. Da also das
Fehleinspritzen und die Einspritzverzögerung
verhindert werden können, während die Zerstäubung der
Kraftstoffstrahlen gefördert wird, kann die Verbrennung
im besten Zustand gehalten werden, um die Motorleistung
zu begünstigen.
Da die Einspritzverzögerung verhindert werden kann, kann
ferner die Leistung während der Hochgeschwindigkeitsfahrt
verbessert werden. Ferner ist es im Unterschied zum Stand
der Technik nicht notwendig, einen
Zeit- bzw. Taktgeber für das zeitliche Einstellen oder
Takten der Einspritzung vorzusehen,
wodurch ein Vorteil insofern
erreicht wird, als der Aufbau vereinfacht werden kann.
Das Vorderende der Kraftstoffeinspritzdüse 28 liegt im wesentlichen im
Mittelteil einer Explosionsfront 43 zur Innenseite
einer Verbrennungskammer 45
frei,
und der Zylinderkopf 19 ist nicht mit einer Wirbelkammer
ausgestattet (d. h. einer Hilfsverbrennungskammer).
Da die Maschine also vom direkten Einspritztyp ist, kann
der Einheitsinjektor 57 über die gesamte Höhe H des Zylinderkopfes
19 gehaltert werden.
Folglich ist die montierte Lage des Einheitsinjektors 57
stabil, und der Abstand von der Explosionsfront 53
zu dem anderen Ende hin (d. h. eine Schutzeinrichtung 71)
des Einheitsinjektors 57 kann klein sein, um die
Maschine in ihrer Gesamtheit klein zu gestalten.
Zwar hat der Einheitsinjektor 57 selbst eine größe Länge,
aber die Maschine braucht keine erhebliche Größe zu
haben, denn sie ist vom Typ mit direkter Einspritzung.
Wenn die Wirbelkammer im Zylinderkopf 19 gebildet
ist, befindet sich der Einheitsinjektor 57 in einem
Abstand zur Explosionsfront 43 durch die Wirbelkammer, wodurch
es notwendig werden kann, den Zylinderkopf 19 und das Gehäuse
34 zu vergrößern.
Dagegen wird bei der direkten Einspritzung die große thermische
Belastung nicht örtlich auf den Zylinderkopf 19 des
Zylinderblockes 18 ausgeübt. Obwohl das Aluminium eine
geringere Wärmebeständigkeit hat, werden folglich weder
der Zylinderkopf 19 noch der Zylinderblock 18 thermisch
beschädigt.
Da das Aluminium eine geringe Wärmewiderstandsfähigkeit
aber eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wird ferner die aus
der Verbrennungskammer 45 zum Zylinderblock 18 oder dem
Zylinderkopf 19 überführte Wärme sofort durch das Kühlwasser
in dem Kühlwassermantel 20 aufgenommen. Infolgedessen
werden der Zylinderblock 18 und der Zylinderkopf 19 nicht
überhitzt, und die Wärmebeschädigung kann diesbezüglich
verhindert werden.
Der Kolben 16 ist in der Mitte seines Kopfes mit einer
Ausnehmung gebildet, welche einen Teil der Verbrennungskammer
45 bildet. Infolgedessen kann der andere Teil des Kopfes
des Kolbens 16, außer der Ausnehmung, dicht an die Explosionsoberfläche
43 herankommen, wobei die umgebende, gerundete
Ecke kleines Spiel hat, wenn der Kolben zu seinem
oberen Totpunkt kommt.
Als nächstes wird der Antriebsmechanismus für den Antrieb
der Auspuffventile 23, der Einlaßventile 24 (die in Fig.
3 gezeigt sind) und die Kraftstoffeinspritzpumpe 56 im
folgenden beschrieben. Zusätzlich zu den Ventilarmen 32
der vorgenannten Nockenwelle 31 wird ein Ventilarm 59 für
die Kraftstoffeinspritzpumpe 56 in der Ventilarmkammer 33
aufgenommen. Auf der anderen Seite ragen die Schäfte 25
und 26 der Auspuffventile 23 und der Einlaßventile 24 und
Kraftstoffeinspritzpumpe 56 aus dem Zylinderkopf 19 in das
Gehäuse 34 hinein.
Die Bezugszahlen O₁-O₁ zeigen eine vertikale Mittelebene,
welche die Zylindermitte enthält, und die Schäfte 25 und
26 sind daneben links von der Mittelebene O₁-O₁ angeordnet,
in Navigier- bzw. Fahrtrichtung des Rumpfes gesehen.
Die Vorderenden der Schäfte 25 und 26 sind verhältnismäßig
dicht an der Kopfendfläche 35 angeordnet. Die Schäfte 25
und 26 tragen an ihren Vorderenden Schutzeinrichtungen 60,
gegen welche Einstellschrauben 62 anschlagen, die auf den
Endabschnitten der Ventilarme 32 mittels Befestigungsmuttern
61 befestigt sind.
Die Ventilarme 32 tragen an ihren Zwischenteilen Stößel
oder Ansätze 63, die durch Nocken 64 auf der Nockenwelle
31 angetrieben werden sollen. Die insgesamt vier Ventilarme
32 haben ihre anderen Endteile durch eine gemeinsame
Ventilarmwelle 65 gehaltert.
Diese Ventilarmwelle 65 ist in einer Vertikalrichtung angeordnet
und wird durch das Gehäuse 34 gestützt.
Außerdem ist die Ventilarmwelle 65 von der Mittelebene O₁-
O₁ nach links im Abstand angeordnet, und ihr Außenumfang
ist in einem gewissen Abstand von der Endfläche 35 des Zylinderkopfes
19 angeordnet. Die Nockenwelle 31 ist auf der
Rückseite der Ventilarme 32 angeordnet (d. h. an der Seite
gegenüber der Endfläche 35) und an der linken Seite der
Befestigungsmuttern 61.
Die Wellen 66 der Ventilarme 59 erstrecken sich rechts neben
der Mittelebene O₁-O₁ und rechts neben der Nockenwelle
31.
Die zwei Ventilarme 59 (obwohl einer von ihnen gezeigt ist)
haben Zwischenteile, die auf der gemeinsamen Welle 66 gehaltert
sind, und weisen Nockenfolger 67 auf, die an ihren
einendigen Teilen angeordnet sind und von hinten gegen die
Nocken 68 auf der Nockenwelle 32 anstoßen. Einstellschrauben
70 sind an den anderen Endteilen der Ventilarme 59
mittels Befestigungsmuttern 69 angebracht. Die Vorderenden
der Einstellschrauben 70 stoßen gegen Schutzeinrichtungen
71 an den Vorderenden der Kolben 93 an. Die Einstellschrauben
70 befinden sich unter einem gewissen Abstand rechts
von der Mittelebene O₁-O₁, so daß der Einheitsinjektor 57 in
seiner Gesamtheit so geneigt ist, daß er sich der Mittelebene
O₁-O₁ um so mehr nähert, je dichter er an die Kraftstoffeinspritzdüse
28 herankommt.
Das Gehäuse 34 ist mit einer Öffnung 72 ausgebildet, die auf
seiner Rückseite so geformt ist, daß sie sich vom rechten
Ende dicht bis ans linke Ende erstreckt.
Eine Abdeckung 73 zum Verschließen der Öffnung 72 ist mittels
Schrauben 74 am Gehäuse 34 angebracht.
Eine Dekompressionsvorrichtung 75 vom Typ mit einem Hebel
ist an der linken Seite des Gehäuses 34 angebracht. Die
Dekompressionsvorrichtung 75 wird benutzt, um von Hand ein
Ventil von außen zu öffnen, wenn die Maschine gestartet
wird, und die Ventilarme 32 sind mit Armen 76 ausgestattet,
die von der Dekompressionsvorrichtung 75 angetrieben bzw.
betätigt werden.
Gemäß dem insofern beschriebenen Aufbau läßt man die Nocken
64, die Auspuffventile 23 und die Einlaßventile 24
über die Ventilarme 32 durch Umdrehungen der Nockenwelle
31 antreiben, und gleichzeitig treiben die Nocken 68 die
Kolben 93 der Kraftstoffeinspritzpumpen 56 über die Ventilarme
59 an. Die Zeiteinstellungen des Antriebes der Auspuffventile
23, der Einlaßventile 24 und der Kraftstoffeinspritzpumpen
56 kann durch Drehen der Einstellschrauben
62 und 70 eingestellt werden.
Da die Einstellschrauben 70 und die Befestigungsmuttern
69 auf die Öffnung 72 hinweisend angeordnet sind, können
die Drehpositionen der Einstellschrauben 70 leicht über
die Öffnung 72 durch Abnehmen der Abdeckung 73 eingestellt
werden.
Da die Nockenwelle 31 und die Wellen 66 im Abstand quer
bezüglich der Einstellschrauben 62 und der Befestigungsmuttern
61 angeordnet sind, können außerdem die Einstellschrauben
62 leicht von der Öffnung 72 über den Spalt 77
zwischen der Nockenwelle 31 und den Wellen 66 eingestellt
werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die beiden Endteile der
Nockenwelle 31 und ihr Zwischenteil im Gehäuse 34 gehaltert.
In jedem der Zylinder 14 und 15 werden die Ventilantriebsnocken
64 und 64 über und unter dem Pumpenantriebsnocken
68 gemeinsam benutzt. Außerdem befindet sich der
Nocken 68 auf demselben Niveau wie die Zylindermittellinie
O-O. Eine Pumpenwelle 79 einer Ölpumpe 78 ist mit dem unteren
Ende der Nockenwelle 31 verbunden.
Die Ölpumpe 78 ist auf der unteren Wand des Gehäuses 34
angeschraubt. Der Eingang der Ölpumpe 78 ist mit einer
(obgleich nicht gezeigten) Ölwanne verbunden, und zwar
mittels eines gebohrten Öldurchganges 80, der in dem Gehäuse
34, dem Zylinderkopf 19 und dem Zylinderblock 18 gebildet
ist. Die Ölwanne ist aus einem Gehäuse gebildet,
welches die Ausgangswelle (obgleich nicht gezeigt) einschließt,
welches sich von der Kurbelwelle 11 nach unten
erstreckt. Der Ausgang der Ölpumpe 78 ist so erstellt,
daß er mit den entsprechenden Teilen der Maschine mittels
eines gebohrten Öldurchganges (obgleich nicht gezeigt)
verbunden ist, der in dem Gehäuse 34, dem Zylinderkopf 19
und dem Zylinderblock 18 gebildet ist.
Das obere Endteil der Nockenwelle 31 steht aus dem Gehäuse
34 vor. Eine auf dem herausragenden äußeren Endteil
der Nockenwelle 31 befestigte Riemenscheibe 81 ist über
einen Synchronisationsriemen 83 mit einer Riemenscheibe
82 verbunden, die am oberen Ende der Kurbelwelle 11 befestigt
ist.
Über der Riemenscheibe 82 ist ein Dynamo 84 am Schwungrad
12 befestigt.
Ein Ringzahnrad 85 ist am Außenumfang des Schwungrades 12
befestigt, und ein Anlasser 86 für den Antrieb des Ringzahnrades
85 ist am Teil 39′ des Kurbelgehäuses 36 angebracht.
Das Teil 38 des Kurbelgehäuses 36 ist in einem
oberen Teil seines Bodens (oder der Frontwand) mit einer
Ölzuführöffnung 87 gebildet, die schräg nach oben ragt.
Ein Fliehkraftregler 88 ist am Zylinderblock 18 angebracht,
und eine die Kraftstoffeinspritzung erhöhende Vorrichtung
89 zur Sicherstellung des Startes ist am Zylinderkopf 19
angebracht. Der Fliehkraftregler 88 ist geeignet derart
ausgestaltet, daß er von dem Synchronisationsriemen 83 angetrieben
wird. Der Fliehkraftregler 88 und die die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit
erhöhende Vorrichtung 89
sind über einen Hebelmechanismus 90 mit den Kolben 93 der
Kraftstoffeinspritzpumpen 56 der Fig. 3 verbunden.
In einer Position neben der Rückseite des Kurbelgehäuses
36 befindet sich, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der Fliehkraftregler
88 auf der rechten Seite des Zylinderblockes
18 vom Erfordernis her, daß er mit dem Einheitsinjektor
57 verbunden sein muß, und ein Ölfilter oder Ölsieb 100,
welches in der Nähe des Öldurchganges angeordnet sein
sollte, befindet sich an der linken Seite des Zylinderblockes
18. Außerdem ist die Ölpumpe an der Seite an der untersten
Position der Nockenwelle 31 angeordnet. Ferner ist
die Kraftstoffeinspritzpumpe 56 mit der Kraftstoffeinspritzdüse
28 als Einheit zusammengefaßt und im Zylinderkopf
19 angeordnet, wie hier beschrieben worden ist.
Bei der gezeigten Maschine ist also von denjenigen Ausrüstungsteilen der Maschine, die große Abmessungen haben, die Kraftstoffeinspritzpumpe
56 im Zylinderkopf
19 angeordnet, und der Fliehkrafftregler 88 und das
Ölsieb 100 sind auf die rechte und linke Seite
des Zylinderblockes 18 verteilt. Deshalb kann die
Maschine in ihrer Gesamtheit im allgemeinen zu einer solchen
ovalen Gestalt geformt sein, wie man mit Blick von
oben in Fig. 3 sieht, daß sie für die kompakte Außenbordmotormaschine
mit geringer Breite und Länge geeignet
ist.
Der gesamte Maschinenaufbau ist mit dem (obgleich nicht
gezeigten) Gehäuse des Außenbordmotors bedeckt.
Mit der Bezugszahl 101 ist ein Einlaßrohr bezeichnet, dessen
eines Ende mit der Einlaßöffnung 22 auf der rechten
Seite des Zylinderkopfes 19 verbunden und dessen anderes
Ende in der Nachbarschaft des Bodens des Kurbelgehäuses
36 geöffnet ist. Das Einlaßrohr 101 erstreckt sich längs
der rechten Seite des Zylinderblockes 18 und des Kurbelgehäuses,
und sein Eingangsteil ist zur Front oder Vorderseite
des Kurbelgehäuses 36 gerundet, um die Nachbarschaft
der Mittelebene O₁-O₁ zu erreichen.
Deshalb kann der Einlaßträgheitseffekt verbessert werden,
um die Maschinenleistung durch Übernahme des langen Einlaßrohres
101 zu verbessern.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, erstreckt sich das
Einlaßrohr 101 vor der rechten Seite zur Vorderseite des
Kurbelgehäuses 36 herum, und der Anlasser 86 ragt zusammen
mit dem Einlaßrohr zum Rumpf vor, d. h. vom Kurbelgehäuse
36 zur linken Vorderseite bezüglich der Mittelebene O₁-O₁.
Infolgedessen kann der Schwerpunkt zur Vorderseite derart
verschoben werden, daß das Hochkippgewicht reduziert werden
kann, wenn der Außenbordmotor hochgekippt werden soll.
Da der gesamte Aufbau in der ovalen Verkleidung aufgenommen
werden kann, kann er ferner kompakt gemacht werden,
während man sein Quergleichgewicht hält.
In dem Gehäuse 34 der Ventilarme 59 ragt der Einheitsinjektor
57 nach rechts, und die Ventilarme 59 sind in der
Mitte angeordnet, während die Nockenwelle 31 und die Ventilarme
32 an der linken Seite angeordnet sind. Folglich
kann das Gehäuse 34 quer in Gleichgewicht sein.
Als nächstes zeigen die Fig. 4 und 5 eine zweite Ausführungsform,
bei welcher eine wassergekühlte Viertaktdieselmaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung für den Außenbordmotor
verwendet wird.
Bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform werden die
zwei Kolben 16 in einer Auskleidung 40, die im Zylinderblock
18 angeordnet ist, in horizontalen Richtungen hin-
und herbewegt durch den Kraftstoff, der vom Einheitsinjektor
57, welcher im Zylinderkopf 19 angebracht ist, eingespitzt
wird. Die Kurbelwelle 11, die aufrecht angeordnet
ist, wird gedreht für den Antrieb der Schraube 4 über die
Schraubenwelle 6.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wird Frischluft gemäß
Pfeil S durch jede Einlaßöffnung 22 angesaugt, die zu
jeder Verbrennungskammer 45 jedes Kolbens 16 führt, während
das durch die Verbrennung erzeugte Abgas aus jeder
Auslaßöffnung 21 gemäß Pfeil E abgeführt wird. Jene
zwei Auslaßöffnungen 21 sind jedoch so hergestellt, daß
sie mit dem Auspuffdurchgang im Motorkörper 3 in Verbindung
stehen, der in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar über den
Auspuffsammler 30, der in diesem Zylinderkopf 19 einstückig
gebildet ist.
Der Auslaß 30a des Auspuffsammlers 30 ist in der Verbindungsfläche
zwischen dem Dieselmotor 2 und dem Motorkörper
3 geöffnet und ist dicht am Zylinderblock 18 jener Dieselmaschine
2 gebildet, d. h. am Kurbelmittelpunkt. Ferner
sind der Zylinderkopf 19 und der Zylinderblock 18 einstückig
aus Aluminium hergestellt.
Bei der Dieselmaschine 2 für den Außenbordmotor gemäß der
obigen Ausführungsform ist der
Auspuffsammler 30 einstückig mit dem Zylinderkopf oder dem
Zylinderblock 18 hergestellt. Diese Ausgestaltung macht
es unnötig, für einen getrennten Auspuffsammler bzw. -verteiler
zu sorgen, wodurch sich die Erfindung gegenüber
Verbrennungskraftmaschinen nach dem Stand der Technik unterscheidet. Infolgedessen
kann die Maschine demgemäß in ihrer Gesamtheit
kompakt gemacht werden. Außerdem ist es möglich, die Anzahl
der Teile und die Anzahl der Montageschritte zu verringern.
Für die Verwendung der Maschine als Außenbordmotor ist
andererseits der gesamte Maschinenaufbau mit der Verkleidung
1 abgedeckt. Dadurch ist es wesentlich, den heißen
Auspuffsammler 30 durch Wasser zu umgeben, so daß die Temperatur
in der Verkleidung 100 durch die Wärme aus dem
Auspuffsammler 30 nicht erhöht wird. Die Schaffung des
wassergekühlten Auspuffsammlers getrennt vom Zylinderkopf
oder dem Zylinder erhöht besonders das Gewicht und die Anzahl
der Teile. Wenn im Gegensatz dazu der Zylinderkopf
19 und der Zylinderblock 18 mit dem Kühlwassermantel 20
gebildet sind, der benutzt wird, um einen Auspuffdurchgang
darin zu bilden, wird der wassergekühlte Verteiler ohne
arbeitsintensives Ausgestalten eines umgebenden Wassermantels
gebildet, so daß sich ein vorteilhaft geringes Gewicht,
eine geringe Anzahl von Teilen und eine kleine Abmessung
ergeben.
Erstreckt sich die Auspufföffnung 21 von der Endfläche des
Zylinderkopfes 19, dann ist weiterhin die Breite des Motorkörpers
3 vergrößert und sein Gesamtgewicht erhöht.
Im Gegensatz dazu erkennt man, daß das Gewicht kleiner gemacht
werden kann, wenn der Ausgang der Auspufföffnung 21
um so dichter an die Kurbelwelle 11 heran angeordnet wird.
Es ist vorteilhafter, den Ausgang dieser Auspufföffnung
21 neben der Grenze zwischen dem Zylinderkopf 19 und dem
Zylinderblock 18 auszubilden.
Im Falle der vorliegenden Erfindung kann die Auslegung bzw.
der Plan der entsprechenden Teile der Maschine umgedreht
werden. Der Teil 37 des Kurbelgehäuses 36 kann vom Zylinderblock
18 separat gestaltet werden. Die vorliegende Erfindung
kann auch bei einer Maschine verwendet werden, die aus
einem einzigen Zylinder oder drei oder mehr Zylindern zusammengesetzt
ist. Eine Wirbelkammer kann im Zylinderkopf
18 gebildet werden. Die Kraftstoffeinspritzdüse 28 und die
Kraftstoffeinspritzpumpe 56 können separat hergestellt und
durch ein Hochdruckrohr miteinander verbunden sein. Die
Maschine der vorliegenden Erfindung kann auch für andere
Zwecke als für einen Außenbordmotor verwendet werden. Die
vorliegende Erfindung kann auch bei einer Maschine angewendet
werden, die eine vertikale Zylindermittellinie O-O
hat.
Außerdem kann die Nockenwelle gerade über den Einlaß- und
Auspuffventilen angeordnet sein, um eine direkte oben liegende
Nockenwelle vorzusehen.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, hat die erfindungsgemäße
Maschine eine oben liegende Nockenwelle, wobei die Nockenwelle für
den Antrieb der Einlaß- und Auspuffventile und ein Einheitsinjektor
in der Nachbarschaft einer vertikalen Mittelebene
O₁-O₁ angeordnet sind, ein Fliehkraftregler
in einem Zylinderblock an der Seite des Einheitsinjektors
und ein Ölsieb an der
Seite der Nockenwelle angeordnet ist. Folglich werden die eingangs erwähnten hervorragenden
Wirkungen erhalten.
Claims (4)
1. Wassergekühlter Dieselmotor mit oben liegender Nockenwelle (31) und einer
Einspritzeinrichtung (57), welche nach einer sich vertikal erstreckenden und eine Zylinderachse
enthaltenden Längsmittelebene (O₁-O₁) des Motors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als Außenbordmotor mit einer vertikal verlaufenden Kurbelwelle (11) ausgelegt ist,
daß auf der rechten Seite der Längsmittelebene (O₁-O₁) eine Einspritzeinrichtung im Zylinderblock,
ein Fliehkraftregler (88) außerhalb des Zylinderblockes, eine Kipphebelachse (66) und ein
Einlaßrohr (101) angeordnet sind, während links von der Längsmittelebene (O₁-O₁) eine
Nockenwelle (31), ein Schwinghebel (32), eine Schwinghebelachse (65), ein Anlasser (86) und
ein Ölfilter (100) angeordnet sind.
2. Wassergekühlter Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einlaßöffnung (22) im Zylinderkopf (19) an der Seite der Einspritzeinrichtung (28, 57) gebildet ist,
und daß das mit einer Einlaßöffnung (22) verbundene Einlaßrohr (101) so angeordnet ist, daß es
sich um die Rückseite des Fliehkraftreglers (88) herum zur Vorderseite eines Kurbelgehäuses (36)
erstreckt.
3. Wassergekühlter Dieselmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Auspuffsammler (30) einstückig mit dem Zylinderkopf an der Seite gegenüber dem Einlaßrohr
(101) gebildet ist, wobei der Ausgang des Auspuffsammlers (30) sich in der Verbindungsebene
mit dem Motorkörper (3) öffnet.
4. Wassergekühlter Dieselmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Ölzufuhröffnung (87) in der Nachbarschaft des Mittelteils der Vorderseite des Kurbelgehäuses (36)
gebildet ist und daß ein Anlasser (86) an der Seite gegenüber dem Einlaßrohr (101) neben der
Ölzuführöffnung (87) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE3447912A DE3447912C2 (de) | 1983-06-21 | 1984-01-31 | Wassergekühlter Dieselmotor als Außenbordmotor |
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DE3447912C2 true DE3447912C2 (de) | 1996-03-14 |
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