-
Dieselmotor. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Dieselmotor mit
einem senkrechten, oben eingezogenen ummantelten Zylinder, der an seinem oberen,
eine achsiale Brennstoffdüse enthaltenden Ende aufgehängt ist.
-
Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß Zylinder und Kühlmantel oben so verbunden sind, daß ein ununterbrochener,
sich nach oben über den Verbrennungsraum erstreckender Kühlraum entsteht. Hierdurch
wird außer den sonstigen Vorteilen dieser Art von Ausführungen noch der weitere
Vorteil erzielt, daß der Zylinder in der Nachbarschaft der Ventile, wo Kühlung am
nötigsten ist, angemessen gekühlt wird, und daß der Teil, der die Betriebsbeanspruchungen
vom Oberende des Zylinders auf die tischförmige Stütze überträgt, auf mäßiger Temperatur
gehalten wird, wodurch seine Festigkeit in bestem Maße aufrechterhalten wird.
-
Für die Zwecke der Erfindung braucht die Brennstoffdüse natürlich
nicht genau achsparallel zu sein, sofern sie nur nicht radial oder annähernd radial
ist.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
-
Abb. z ist ein senkrechter Schnitt durch einen Zylinder, Abb.2 ein
Teilschnitt durch eine andere Zylinderbauart, Abb. 3 ein Schnitt durch die Dichtung
zwischen Mantel und Auspuffsammler.
-
Der Zylinder (Abb. r) ist flaschenförmig und besteht aus einer Ringwand
31, die oben in einen Kegel 32, mit abwärts geschrägter Oberfläche 33 übergeht.
Diese endet am oberen Ende der Zylinderbohrung und bildet einen Teil des Verbrennungsraumes
des Zylinders. An den Kegel 32 schließt sich nach oben ein Hals 34 an und daran
eine abwärts überhängende Wand 35, die vorzugsweise bis unter den Ubergang zwischen
Zylinderbohrung und Kegel 32 hinabragt und zwischen sich und der Zylinderwand einen
Raum 36 für den Umlauf eines Kühlmittels, wie Wasser, frei läßt. Die Wand 35 ist
mit der Zylinderwand nur am äußersten oberen Ende verbunden, so daß der Ringraum
zwischen beiden Wänden völlig frei bleibt und sie sich unabhängig voneinander dehnen
und zusammenziehen können. Die Wand 35 ist vorzugsweise in einem Stück mit dem Oberende
des Zylinders gegossen, könnte aber auch als getrenntes Gußstück an den Zylinderkopf
angebolzt werden, wie Abb. 2 zeigt. Die Unterkante der überhängenden Wand 35 ruht
mit einem auswärts ragenden Umfangsflansch 37 (Abb. z) auf einer nicht gezeichneten
plattenförmigen Stütze, so daß der Zylinder auf dieser durch die Wand 35 getragen
wird und der Hauptteil des Zylinders sich vom äußersten oberen Ende bis zum äußersten
unteren Ende frei längs dehnen und zusammenziehen kann. Die Wand 35 hat auch einen
oberen Flansch 38 mit Öffnungen 39. Durch diese und Öffnungen 40 im Flansch 37 ragen
Bolzen, deren Unterenden in den Teil 23 geschraubt sind, während ihre Köpfe die
Oberfläche des Flansches 38 erfassen, so daß das Oberende-des Zylinders
30 starr mit der Zylinderstütze verbunden wird. Infolgedessen kann die Zylinderwand
sich frei in der Längsrichtung nach der Kurbelwelle zu unabhängig von der Verbindung
mit der Stützplatte ausdehnen.
-
Der neue Motorzylinder ist also wesentlich flaschenförmig, d. h. er
hat einen zylindrischen Teil 3o mit der Kolbenbahn und einen verjüngten Teil 32,
der in den Hals 34 übergeht, welcher mit der überhängenden Wand bzw. dem Mantelteil
35 verbunden ist.
-
Gemäß Abb. 2 hat das Oberende des eigentlichen Zylinders einen ringförmigen
Seitenflansch 36b, der sich in einer Ringaussparung36c, unterhalb eines einwärts
ragenden Ringflansches 36,1 des Teiles 35 befindet. Der Zylinder ist am Teil 35
durch Stiftschrauben 4,a befestigt, die durch Löcher im Flansch 36d laufen und bei
4i b in den Flansch 36b geschraubt sind. jeder Bolzen 41," hat einen Bund 41c, der
sich auf den Flansch 36d legt, wodurch die Teile zusammengeklemmt werden. Eine Packung
36f
kann zwischen einer Schulter 369 an der Außenfläche des Flansches
36b und dem Boden der Aussparung 36c angebracht werden. Die Flansche 37, 38 sind
durch Rippen 43 verbunden, die mit ihnen und vorteilhaft auch mit dem Glied 35 ein
Stück bilden.
-
Die Kühlmantelwand 35 ragt von ihrer Verbindung mit dem Zylinder oberhalb
der Decke der Verbrennungskammer abwärts zu einem Punkt unterhalb des oberen Kolbentotpunktes
und umschließt so die Zone der Anfangsverbrennung im kegeligen Zylinderteil. Dies
bietet den Vorteil, daß die Verbindung des Wassermantels mit dem Zylinder der größten
Hitzeentwicklung entrückt ist, und die verjüngte Wand des Zylinders, die Wasserkühlung
an
ihrer Außenseite sowie die Luftkühlung an ihrer Innenseite tragen
sämtlich zur Erzielung günstigster Temperaturverhältnisse bei. Die eigentliche Zylinderwand
nimmt an Dicke vom oberen Explosionsende her nach dem untenliegenden Auspuffende
zu ab, was wegen des beim Abstieg des Kolbens abnehmenden Druckes zulässig ist,
die Kühlwirkung verstärkt und das Zylindergewicht verringert. Das Unterende des
Zylinders ist mit einer aufwärts gerichteten Wand 44 versehen, die einen Ringraum
45 für Kühlmittelumlauf frei läßt. Der Zwischenraum zwischen dem Oberende der Wand
qq. und der Unterkante der Wand 35 wird durch einen zylindrischen Mantel 46 überbrückt,
der am plattenförmigen Tragglied in dem Raume zwischen letzterem und der Hauptzylinderwand
31 starr befestigt ist und vereint mit den Wänden 35 und 44 einen ringförmigen Kühlraum
für Kühlmittelumlauf bildet. Dieser Kühlraum erstreckt sich von einem Punkt oberhalb
des verjüngten Raumes 32 bis zum äußersten unteren Ende des Zylinders. Die Oberkante
der Wand 44 hat einen Auswärtsflansch 47 (Abb. i). Zwischen diesem und einem Einwärtsflansch
48 am Glied 46 befindet sich eine Packung 49, um Herauslecken des Kühlmittels zwischen
den Teilen zu verhindern, ohne die Bewegung der Wand 44 längs des Gliedes 46 bei
Dehnung oder Zusammenziehung des Zylinders unter Wärmewirkungen zu beeinträchtigen.
Ein großer Vorteil der Erstreckung des Kühlraumes ganz bis zum Unterende des Zylinders
liegt darin, daß alle etwa aus dem Kühlmittel sich abscheidenden Sinkstoffe, Schmutz,
Salze usw., zum unteren Ende des Ringraumes 45 und aus der Zone heraussinken, wo
das Kühlmittel ständig zu wirken hat.
-
Die Kühlraumwand umfaßt drei Teile, deren zwei sich mit den Zylinderwänden
an den entgegengesetzten Enden vereinigen, während der dritte eine Gleitfuge mit
einem der beiden anderen bildet und sich zu dem anderen Teil der beiden erstreckt.
Die beiden Endteile umgeben den Verbrennungsraum oberhalb des Kolbenhubes und die
Auspufföffnungen.
-
Die Wand des Wassermantels ist mit dem Zylinder oberhalb des Verbrennungsraumes
verbunden und ragt abwärts, um den Verbrennungsraum oberhalb des Hubraumes zu umschließen,
ist aber wesentlich frei von der Zylinderwand gegenüber dem Verbrennungsraum. Um
ein Kühlmittel wie Wasser in dem Kühlraume in Umlauf zu setzen, ist z. B. ein Einlaßrohr
30a in eine Öffnung 30b der Wand 35 dicht eingefügt und an ein Abwärtsrohr 30C angeschlossen,
dessen Unterende dicht am Boden des Kühlraumes bei 30d endet. Das Wasser o. dgl.
steigt im Kühlraume nach oben und fließt durch einen oder mehrere Anschlüsse 30e
ab, deren Oberende unweit des Vereinigungspunktes zwischen der Wand 35 und dem Teil
33 sich befindet, während das Unterende mit einem Auslaßrohr 30f verbunden ist,
das in eine Öffnung 3o9 der Wand 35 dicht eingesetzt ist. Das Wasser läuft somit
durch den ganzen Kühlraum, ohne daß Taschen mit Dampf sich am Oberende des Kühlraumes
bilden können. Vorzugsweise werden die Anschlüsse für Zu-und Ableitung des Kühlwassers
unweit des Unterendes des Teils 35 angebracht, um die Verspannung nicht durch höhere
Anbringung dieser Anschlüsse zu verschwächen. Am Unterende des Zylinders sind mehrere
radiale Auspuffkanäle 49 ,1 angeordnet, die vorzugsweise aus einem Stück mit der
Zylinderwand und der Wand 44 bestehen, so daß weder Kühlwasser in die Auspuffkanäle
noch Gas in den Kühlraum gelangen kann, während die erwünschte Nachgiebigkeit der
Zylinderwand erhalten bleibt. Jeder Zylinder ist unten von einem Auspuffsammler
50 umgeben, der vorzugsweise aus einem wassergekühlten Ring 51 besteht, welcher
vom Unterteil der Zylinderstütze getragen wird.
-
Der neue Zylinder sichert durch seine symmetrische Form eine gleichförmige
Ausdehnung nach allen Richtungen. Da der Zylinder durch einen mit dem äußeren Ende
seines eingezogenen Endes einstückig verbundenen Schurz 35 getragen wird, so nimmt
dieser die Explosionsdruckreaktionen auf und überträgt sie direkt auf das Tragwerk,
so daß der Zylinder von achsialen Betriebsbeanspruchungen entlastet wird.