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Doppelt wirkende Brennkraftmaschine. Brennkraftmaschinen mit Kurbelgetrieben,
deren Zylinder bzw. Kolben während der Verdichtungs- und Verbrennungsvorgänge hohem
Druck (dem Vielfachen des mittleren indizierten Druckes) ausgesetzt sind, wie dies
z. B. bei dem Dieselverfahren der Fall ist, müssen so gebaut werden, daß die Kraftäußerungen.
zwischen Zylinder und Fundamentrahmen möglichst unmittelbar, d. h. möglichst in
der durch die Zylinder- und Kurbelwellenachsen gehenden Ebene des Motors oder deren
Nähe geleitet werden, unter Vermeidung großer
Biegürigsmömente und
mehrfacher Hintereinanderschaltung von Verbindungsmitteln, sofern das Gewicht und
die Herstellungskosten auf ein Minimum gehalten-werden sollen. Es, trifft dies in
erhöhtem Maße bei doppelt wirkenden Brennkraftmaschinen zu, bei denen neben der
Verdoppelung der Zahl der Kraftäußerungen die Richtung derselben sich abwechselnd
ändert.
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Ein Beispiel einer derartigen Konstruktion ist die Verwendung durchgehender
Zugstangen, die, unter Entlastung des dadurch bedeutend leichter gewordenen Maschinengestells,
den Druck auf den Zylinderdeckel unmittelbar an die Grundplatte übertragen. In Abb.
3 sind solche Zugstangen 13, 14 veranschaulicht.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, bei doppelt wirkenden Brennkraftmaschinen.
gleichwertige Mittel zu schaffen für die unmittelbare Übertragung des Druckes des
unteren Zylinderdeckels, unter Entlastung des Maschinengestells, auf die Grundplatte
und in ihrem weiteren Ausbau den unteren Zylinderdeckel besonders leicht zu gestalten.
Sie besteht darin, den unteren Deckel im Zylinder achsial verschiebbar zu zentrieren,
wobei der dadurch frei gewordene Achsialdruck des Deckels vermittels Drucksäulen
ohne Biean_-spruchung des Maschinengestells ummittelbar auf die Grundplatte übertragen
wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht beim Abstützen auf die
Lagerdeckel in, der Entlastung oder Vermeidung der Lagerdeck el-: schrauben, die,
wenn. vorhanden, nicht stärker bemessen werden müssen als solche einfach wirkender
Maschinen.
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Ferner kann die Zylinderlaufbüchse besonders einfach gebaut werden,
und an dem Ende, an dem säe den Verbrennungsraum umschließt, kann sie als einfaches
Rohr ausgebildet werden, mit der Fähigkeit, sich in allen Richtungen unter den Einflüssen
von Wärme und Druck unbehindert ausdehnen zu können.
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Eine beispielsweise Anwendung der Erfindung ist in den Abb. i bis
io veranschaulicht, die eine stehende dreizylindrige doppelt wir-Icende Zweitakt-Brennkraftmaschine
darstellen.
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Abb. i ist ein Schnitt durch i-2 der Abb. 2; Abb. 2 ist ein Schnitt
durch 3-4 der Abb. i, Abb.3 eine Endansicht, Abb.4 eine Draufsicht der Zylinder
mit ihren oberen Deckeln, Abb. 5 eine Draufsicht des Motors mit abgehobenen Zylindern,
aber belassenen unteren Zylinderdeckeln, Abb. 6 ein Schnitt durch 5-6 der Abb. i;
Abb. 7 veranschaulicht eine Verbindung von Deckel und Zylinderlaufbüchse; Abb. 8,
9 und io veranschauliichen Einzelheiten der Dichtung der Deckel.
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In diesem Beispiel bestehen die Zylinder aus einem gemeinsamen Block
7, der die Auspuffkanäle 8 und die Spülluftkanale 9 enthält und die Zylinderlaufbüchsen
io aufnimmt. Sowohl die oberen wie die unteren Zylinderdeckel i i und 12 sind in
den Laufbüchsen achsial verschiebbar zentriert, und der Achsialdruck der ersteren
wird durch die Zugstangen 13, 14 unmittelbar bei 15 und 16
an die Grundplatte 17 übertragen (Abb.3).
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Der Achsäaldruck der unteren Deckel 12 wird erfindungsgemäß vermittels,
achsial verschiebbarer Drucksäulen 18, 18 unmittelbar auf die Lagerdeckel i g, i
9 der Kurbelwelle Lund somit auf die Grundplatte 17 übertragen. Zu diesem
Zwecke besitzen die Deckel. 12 seitliche Pratzen 2 i, 22, die die Übertragung des
Achsialdruckes auf diese Säulen vermitteln.
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An Stelle einer Drucksäule können deren zwei oder mehrere in Druckausgleich
unter sich den Druck einer Pratze 2 i, 22 vermitteln.
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Durch diese Zug- und Druckstangen bzw. Drucksäulen werden die Maschinengestelle
£3 von den großen achsialen Kraftäußerungen, entlastet und können leicht und billig
gebaut werden, ohne die Stabilität des. Ganzen zu beeintxächtigen. Die Lagerdeckel
19 können mit Schrauben versehen werden, die nicht stärker zu sein brauchen
wie die für einfach wirkende Maschinen, wodurch Platz sowie Gewicht und Kosten erspart
werden und die örtliche Zugänglichkeit verbessert wird. An Stelle von Schrauben
an den Lagerdeckeln können solche oder Keile 2o an den Drucksäulen angebracht werden.
Die Säulen werden vorzugsweise in den Maschinengestellen 23 gelagert.
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Bei Maschinen kleinerer Abmessungen kann die Zylinderlaufbüchse aus
einem Stück mit dem Deckel 12 oder an demselben befestigt im Zylinder oder Zylinderblock
versclii.ebbar ausgeführt werden.
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Abb.7 veranschaulicht eine Konstruktion dieser Art, bei der die Zylinderlaufbüchse
44 vermittels des Absatzes 45, welcher durch, Schrauben 46 .gesichert ist, sich
auf den QuerbaIken 47 abstützt, der den Deckeldruck auf die Drucksäulen 48, 48 weiterleitet.
49 ist eine zylindrische Dichtung zwischen Balken 47 und ZylLndergehäuse 5o. Nach
Lösen der Schrauben 46 und Entfernen des zweiteiligen Ringes 5 i kann der Balken
47 und darauf die Zylindexlaufbüchse 44 seitlich aus der Maschine herausgenommen
werden.
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Um die Drucksäulen 18 bzw. die Lagerdekkel 19 nebst Lagerschalen24
leicht ausbauen zu können, werden erstere zweckmäßig in mehrere Teilstücke 25,,
26 so: unterteilt, daß
nach Entfernen eines hierfür vorgesehenen
Zwischenstückes 27 obige Maschinenelemente ohne Schwierigkeit ausgebaut werden können.
Das Zwischenstück 27 kann als Linse ausgeiiil-.rt werden, um den Druck gleichmäßig
auf die Stirnfläche zu verteilen.
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Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, die unteren Deckel
doppelt wirkender :Maschinen nebst ihren Stopfbüchsen leicht auszubauen. Zu diesem
Zwecke wird zwischen Deckelpratzen 2 i, 22 und Gestellbalken 23, 23
ein Zwischenraum 28 frei gelassen, der größer ist als der Betrag 29 des Eintauchens
des Deckels t2 in die Zylinderlaufblüchse io. Durch Drehen eines Deckels um seine
Achse i:i die Lage 3o (Abb. 5) und Senken um die Strecke 28 wird derselbe nach Wegnahme
der Kolbenstange frei zum seitlichen Ausbau aus der Maschine.
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Dic Dichtung zwischen Deckel und Zylinderlaufbüchse muß Wärmeausdehnungen
und Dtirchbiegungen Rechnung tragen und den :Ausbau des Deckels leicht gestatten.
Abb. 8 iin Schnitt durch 3I-32 der Abb. 9 und Abb. 9 in Draufsicht veranschaulichen
eine Dichtung, die diese Bedingungen erfüllt. Ein einteiliger Ü-förrniger Ring 33
wird um die Stirnfläche des Deckels 3.1 geschrumpft und durch Stifte ;5 gesichert.
Die äußere Wandstärke dieses Ringes ist so dünn bemessen, d,aß derse1@)e durch den
Druck im Verbrennungsraum dichtend gegen die Wand der Laufbüchse gepreßt wird. Es
ist zweckmäßig, dem l-',ing eine geringe federnde Umfangsvorspannung zu geben und
ihn aus einem nicht rostaadei: legierten Stahl mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten
herzustellen. Abb. i o veranschaulicht eine Dichtung vermittcls Kolbenringe 36.
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L m die Unigebung vor den der gleitenden Dichtung zwischen Deckel
und Zylinderlaufl:üclise entströmenden Leckgasen zu schützen, empfiehlt es sich,
letztere durch .einen nach außen hin dichtenden, ringförmigen Leckkanal ;7 abzufangen
und nach dem Auspuff oder nach einer Stelle. mit geringem Unterdruck abzuleiten.
Die Dichtung des Leckkanals 37 kann nach außen vermittels einer Stopfbüchse 38
gesichert werden. Letztere kann gemeinsam mit der KühlmantelstopfimÜchse 39 angezogen
werden. Auch die oberen Zylinderdeckel, mit oder ohne Verbindung mit den Zylinderlaufbüchsen,
können, ähnlich wie die unteren, mit Pratzen .1o versehen werden. Diese greifen
mit Zähnen ,4 I unter von den Zugstangen 13, i ¢ festgehaltene Querbalken
42. Auch diese Dekkel können durch Drehen um ihre Achsen in die Lage 4.; (Abb. ¢)
gebracht werden und ohne Lösen weiterer Verbindungen in kürzester Zeit- aus- und
eingebaut werden.