DE600695C

DE600695C - Zylinderdeckel fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE600695C
Application number: DEA62487D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Daiber
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-06-27
Filing date: 1931-06-27
Publication date: 1934-07-28

Description

Zylinderdeckel für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Zylinderdeckel für Brennkraftmaschinen, die aus einem nach der Zylinderseite zu offenen Gußstück bestehen, in welchem ein Zwischen boden an der Zylinderseite einen durch eine besondere Bodenplatte abgeschlossenen niedrigen Kühlraum bildet, und besteht darin, daß der Zylinderdeckel oben offen und die ihn nach der Zylinderseite zu abschließende Bodenplatte hart eingelötet ist und daß in dem niedrigen Kühlraum ringförmige, spiralförmige oder anders gestaltete Rippen angeordnet sind, die eine hohe Durchfiußgeschwindigkeit des Kühlmittels an den am meisten gefährdeten Stellen bewirken.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß durch die intensivere Kühlung des unteren Deckelteiles in diesem niedrigere Wandungstemperaturen erzielt werden als bei den üblichen Deckeln, bei denen der gesamte Innenraum des Deckels vom Kühlwasser durchströmt wird. Andererseits werden die an den gekühlten Deckelteil sich nach oben anschließenden ungekühlten Deckelteile eher wärmer werden als bei den üblichen Deckelkonstruktionen, weil der Wärmefluß durch die Wandungen von unten nach oben immer noch stattfindet, ohne daß eine erhebliche Wärmeentziehung durch Kühlwasser im oberen Deckelteil erfolgt. Die Folge davon ist, daß die Temperaturunterschiede zwischen dem oberen und dem unteren Deckelteil nicht so groß sind als bei den bekannten Deckelbauarten, so daß die sich im Betriebe ergebenden Wärmespannungen im Deckel wesentlich geringer werden als bisher. Die Temperaturverhältnisse des Deckels gemäß der Erfindung sind also wesentlich günstiger als bei den bekannten Deckelbauarten.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß der niedrige Kühlwasserraum die Kühlung der unteren Deckelseite sehr günstig gestaltet. Vorteilhaft ist ferner, daß die Entfernung der Kerne aus dem Deckel in der Gießerei keine Schwierigkeiten bereitet. Der Deckelboden kann- wesentlich dünner gemacht werden als bei einem gegossenen Deckel, weil er durch die Kühlrippen abgestützt ist. Bei einem gegossenen Zylinderdeckel können bekanntlich die Wandstärken nie genau eingehalten werden und müssen deshalb reichlicher als nötig bemessen sein.
Das Einformen und die Gußkontrolle wird dadurch erleichtert, daß der Deckel nach beiden Seiten offen ist. Das Einlöten der Bodenplatte ergibt eine unbedingt dichte Verbindung.
Da die Herstellung von zuverlässig dichtem und durchaus porenfreiem Stahlguß immer noch auf Schwierigkeiten stößt, ist es günstig, daß bei dem Deckel gemäß der Erfindung die vom Kühlwasser bespülten Stahlgußflächen auf ein Mindestmaß herabgesetzt sind. Das ist auch noch aus dem Grunde vorteilhaft, als bei Schiffsmotoren zur Kühlung Seewasser benutzt wird, gegen welches Stahlguß nicht unbedingt widerstandsfähig ist. Die nach oben offene Bauart des Deckels gibt die Möglichkeit, den Kühlraum von Zeit zu Zeit durch besondere verschließbare Öffnungen nachzusehen und zu reinigen. Die innige Berührung zwischen der Bodenplatte und den Kühlrippen ergibt eine günstige Wärmeabfuhr von der Bodenplatte, so daß sie eine längere Lebensdauer erhält. Die Bodenplatte kann aus einem Stoff gewählt werden, der am besten für die Aufnahme der Drücke und der Temperaturen geeignet ist. Durch die Rippen im Kühlraum wird das Kühlmittel zwangsläufig den Stellen zugeführt, die die höchsten Temperaturen aufweisen, so daß die am meisten gefährdeten Stellen am gründlichsten gekühlt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen.
Abb. i zeigt im Aufriß einen Zylinderdeckel für Zweitaktdieselmaschinen.
Abb. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien II-II und III-111 der Abb. I.
Der Körper ca des Zylinderdeckels wird durch eine Trennwand b in einen oberen Teil c und einen unteren Teil d unterteilt. Der untere, nach dem Zylinder zu gelegene Innenraum d dient als Kühlraum. Der obere Raum c ist ungekühlt. Der Kühlraum d wird gegen den Brennraum des Zylinders durch eine eingesetzte dünne Bodenplatte f abgeschlossen. Diese Bödenplatte ist am Deckelkörper durch Hartlöten befestigt. Die Trennwand b kann als Teil des Deckelkörpers ausgebildet sein; sie kann aber auch, ebenso wie die Bodenplatte, als eine besondere Platte eingesetzt und auf irgendeine Weise am Deckelkörper befestigt sein. Die Trennwand kann gleichzeitig mit der Bodenplatte an dem Deckelkörper hart angelötet werden.
Zum Führen des Kühlmittels in dem Kühlraum d sind besondere Rippen g vorgesehen. Diese Führungsrippen können ringförmig, spiralförmig oder auf irgendeine andere Weise angeordnet sein. Um die den höchsten Temperaturen ausgesetzten Stellen gründlich zu kühlen, werden die Kühlrippen so angeordnet, daß an diesen Stellen die engsten Durchflußquerschnitte entstehen, also die größte Durchflußgeschwindigkeit und somit die beste Wärmeabfuhr erreicht wird. Die Kerne zwischen den in dem Kühlraum d vorgesehenen Rippen g können infolge der offenen Bauart des Kühlraumes reichlich bemessen und bequem entfernt werden. Nach erfolgtem Einsetzen der Bodenplatte f ist der Kühlraum d durch Öffnungen hin der Trennwand b zugänglich. Die Öffnungen werden durch -Stopfen verschlossen. Statt dieser Öffnungen können aber auch Zugangsöffnungen in der Seitenwand des Deckelkörpers vorgesehen sein.
Der Kühlraum d wird niedrig gehalten, um höhere Durchflußgeschwindigkeiten des Kühlmittels zu erzielen. Auch gießereitechnisch hat die offene Bauart des Kühlraumes den Vorteil, daß die Kerne nicht zu schwach werden.
Der obere ungekühlte Raum c des Deckelkörpers ist nach außen offen. Um die Festigkeit des Körpers zu erhöhen, werden dann besondere radiale Versteifungsrippen i vorgesehen.
Um eine gute Dichtung an den Ventildurchführungsstellen zu erzielen, werden besondere Buchsen b, vorgesehen, welche die Bodenplatte f an den Ventildurchführungsstellen an den Deckelkörper drücken und mit ihm verbinden. Die Kühlwasserzufuhr zu dem Kühlraum d erfolgt durch einen seitlich im Zylinderdeckel vorgesehenen Anschlußstutzen 1, der Abfluß beispielsweise durch ein besonderes Steigrohr m. Sind im Zylinderdeckel Ventile eingebaut, so kann man den Wasserabfluß auch durch einen um ein Ventil, beispielsweise um das Auslaßventil, herum angeordneten Hohlraum, der zugleich zur Kühlung des Auslaßkanals dient, erfolgen lassen.

Claims

PATI.NTANSPRUCFI: Zylinderdeckel für Brennkraftmaschineri, bestehend aus einem nach der Zylinderseite zu offenen Gußstück, in dem ein Zwischenboden an der Zylinderseite einen durch eine besondere Bodenplatte abgeschlossenen niedrigen Kühlraum bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderdeckel oben offen und die ihn nach der Zylinderseite zu abschließende Bodenplatte hart eingelötet ist und daß in dem niedrigen Kühlraum ringförmige, spiralförmige oder anders gestaltete Rippen angeordnet sind, derart, daß hohe Durchflußgeschwindigkeiten und daher kräftige Kühlung erreicht werden.