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Zylindergehäuse an Fahrzeug-Explosionsmotoren mit Flüssigkeitskühlung.
Bei Fahrzeugmotoren ist eine -der wichtigsten Fragen, welche bei der Konstruktion
derselben zu lösen- sind, die Schaffung einer möglichst intensiven Kühlung des Kolbenzylinders,
weil bekanntlich an dieser Stelle die höchsten im Motor überhaupt auftretenden Temperaturen
vorhanden sind. Während man sich beim Automobilmotor einfach dadurch helfen konnte,
daß man zwischen dem eigentlichen Kolbenzylinder und dem darum befindlichen Zylindergehäuse
Wasser durchfließen ließ, war diese Lösung für Motorräder nicht anwendbar, weil
es hier in erster Linie darauf ankommt, das Eigengewicht der Maschine auf das Minimalste
zu reduzieren. Aus diesem Grunde begnügte man sich hier meist mit einem luftgekühlten;
Kolbenzylinder, oder man wendete, wenn man weniger Rücksicht auf eine möglichst
leichte Maschine nehmen wollte, auch Wasserkühlung an. Die Zylindergehäuse, welche
entsprechend dem Kolbenzylinder stets einen kreisrunden Querschnitt hatten, ließen
zwischen dem letzteren und der eigenen Warndung einen Hohlraum von einigen Millimetern
frei, durch welchen dem Wasser bzw. der als Kühlung in Frage kommenden Flüssigkeit
Durchlaß gewährt würde. Der Hohlraum hatte also an allen Stellen die gleiche Breite.
Bewegte sich nun das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit, so bildete sich stets
hinter dem Zylindergehäuse ein Vakuum, so daß dadurch dann fast die ganze hintere
Hälfte der Zylindergehäusefläche von der frischen Luft nicht berührt wurde und daher
an dieser Stelle bedeutend höhere Temperaturen auftraten als au der Vorderseite,
die vom Fahrwind ständig bestrichen wurde. Diese bedingte, daß auch die im Bereich
des vom Fahrwind gekühlten Teiles durchfließende Kühlflüssigkeit hier stets niedrigere
Temperaturen aufwies als der hintere Teil, und da wiederum infolg e der oftmals
sehr hohen Durchlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit nicht ein genügender Mischungsausgleich
der verschiedenartig temperierten Flüssigkeitsteile eintrat, so ergab sich daraus
eine ungleichmäßige Kühlung des Zylniders, welche auf den präzisen Gang und die
Dauerhaftigkeit der Maschine in sehr nachteiliger Weise wirkte.
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Um diesen Übelständen zu begegnen, ist in nachstehend geschilderter
Erfindung eine neuartige Zylinderwandform gezeigt, welche im Ouerschnitt nach Art
des in letzter Zeit vielfach im Automobilbau angewendeten Tropfens verläuft. Während
man jedoch bisher die Tropfenform lediglich aus dem Grunde zur Anwendung brachte,
weil das Fahrzeug dadurch in aerostatischer Beziehung weitaus vollkommener wurde,
tritt :dieser Vorteil bei der Anwendung hier erst an .die zweite Stelle. Es ist
bekannt, daß der Tropfen die Luft in der Weise durchschneidet, .daß einmal der Luftwiderstand
-ein. sehr geringer ist, und außerdem diese in glatter Weise sich .an allen Punkten
der Tropfenkontur anlegt, -wodurch Luftwirbel vermieden werden. Diese Vorteile,
die der Tropfen in der Beziehung aufweist, daß tatsächlich alle Punkte der Tropfeilinie
von der Luft bestrichen werden, also
auch der hintere Teil von der
Luft bespült wird, haben Veranlassung gegeben, dies auf die Form der Zylindergehäusewand
bei Fahrzeug-Explosionsmotoren zu übertragen. Ein Vakuum kann sich also hinter dem
Zylindergehäuse nun nicht mehr bilden, so daß dadurch die zwischen dem eigentlichen
Zylinder und der Gehäusewand durchfließender Küblflüssigkeit von außen her an allen
Punkten gleichmäßig gekühlt wird.
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In beiliegender Zeichnung ist ein Ausfülirungsbeispi.el der neuen
Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i einen Längsschnitt durch ein tropfenförmiges
Zylindergehäuse, Abb. 2 Querschnitt A-B.
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Es zeigt in :diesem Ausführungsbeispiel a den in das meist aus Gußmetall
bestehende Zylindergehäuse eingesetzten Stahlzylinder, welcher in diesem Fall oben
einen Flansch h, trägt, der itn Durchmesser so groß ist, daß er sich auf die obere
Kante -des Zylind-ergehäuses legt und nun mit dein Zylinderkopf c gemeinsam mittels
durchgehender Bolzen zwischen dem Gehäuse und dem Zylinderkopf eingeklemmt wird.
In diesem Stahlzylinder a bewegt sich -der Kolben d, welcher durch
die Kolbenstange e in der bekannten Weise betätigt wird. Der Flansch b als auch
der Boden des Zylinderkopfes a. sind mit einigen. durchgehenden Bohrungen f versehen,
durch welche die Kühlflüssigkeit vom Kühlraum einen Durchgang zum Zylinderkopf oder
umgekehrt findet. Der um den Stahlzylinder liegende Zylindermantel g ist nun, wie
Abb. 2 deutlich zeigt, in der hekanntcn Tropfenform ausgebildet, so daß also der
zwischen dent ',,tahlzvlin.-ler a und der Wandung des Gehäuses g entstehende Hohlraum
die verschiedenartigsten Dimensionen hat. Während der in der Längsachse vorn gegen
den Fahrwind gerichtete Zwischenraum 1c eine bestimmte Breite hat, verschmälert
sich derselbe und erreicht seine engste Stelle in den beiden seitlich liegenden
Querschnitten i:. Nach unten verbreitert sich der Raum, wie die Abb. i aufweist,
in k seht- erheblich, welches, wie aus nachstehenden Erläuterungen hervorgeht, besonders
günstig in der Wirkung der Kühlung sein wird. Während also die vordere Hälfte in
der bekanntenZVeise wie dies bisher stets üblich war, vom I#'ahrwind umspült und
somit gekühlt wird, wird die hintere Hälfte bei der kreisrttn-l-en Ausführung des
Zylindergehäuses fast nicht von der Luft berührt. Dies ist hier durch die Tropfenform
behoben, d. h. also, es wird auch hier der hintere Teil des Zvlindermantels vom
Fährwind in einem bestimmten Maße bespült, was auf die Abkühlung der innen durchlaufenden
Flüssigkeit einen sehr günstigen Einfluß hat. Ist jedoch die Fahrgesohwindigkeit
eine sehr hohe, so wird sich naturgemäß auch <tann noch die vordere im Fahrwind
liegende Hälfte des Zylirnderunantels entsprechend besser abkühlen als die hintere,
was natürlich auf die durchfließende Kühlflüssigkeit sofort seinen Einfluß ausüht
und somit also auch bei hoher Fahrt der vordere Teil der Flüssigkeit einen niedrigeren
Temperaturgrad aufweist als der hintere.
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Diesem Übelstand begegnet die neue Erfindung ganz naturgemäß dadurch,
daß der Kubikinhalt der im hinteren Teil durchfließenden Kühlmenge ein «-eitaus
größerer ist als der im vorderen Teil zirkulierenle. Es liegt also klar auf der
Hand, daß diese verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge sich bedeutend langsamer
erwärmen wird bzw. in der Lage ist, weitaus mehr vom Zylinder .abgegebene Wärmeeinheiten
aufzunehmen. Auf diese Weise wird erreicht, diaß tatsächlich bei etwas geringerer
Kühlung der hinteren Zylindermantelfläche infolge der ungleichen Flüssigkeitsmengen
ein entsprechender Ausgleich geschaffen - wird und somit die Kühlung auch jetzt
noch eine einwandsfreie und denkbar idealste ist. Zur Vergrößerung der Kühloherfläche
kann man den Zvlindertnantel natürlich in der bekannten «'eise mit Kühlrippen in
versehen.