DE605412C

DE605412C - Kuehleinrichtung fuer Zwei- oder Viertaktbrennkraftmaschinen, vornehmlich von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE605412C
Application number: DEH135102D
Authority: DE
Original assignee: Henschel and Sohn GmbH
Current assignee: Henschel and Sohn GmbH
Priority date: 1933-02-05
Filing date: 1933-02-05
Publication date: 1934-11-15

Description

Kühleinrichtung für Zwei- oder Viertaktbrennkraftmaschinen, vornehmlich von Fahrzeugen Gegenstand der Erfindung ist eine Kühleinrichtung für Zwei- oder Viertaktbrennkraftmaschinen, vornehmlich von Fahrzeugen, die in einem zusätzlichen Takt oder in mehreren aufeinanderfolgenden Takten Frischluft einerseits zur Ausspülung der Zylinder von den noch darin befindlichen Verbrennungsgasen, andererseits zur Aufladung mit Verbrennungsluft für den darauffolgenden Arbeitstakt und drittens zur inneren Kühlung der Zylinder von einem Gebläse erhalten, welches auch Kühlluft zur äußeren Kühlung der Zylinder abgibt. Der Hauptzug des neuen Vorschlages liegt nun darin, daß der Eintritt des der äußeren Kühlung der Zylinder dienenden Kühlluftstromes in die Mantelräume derart gesteuert wird, daß die Kühlung der Zylinderaußenflächen vor Beginn der Ausspülung und Aufladung der Zylinder einsetzt und später als diese Takte endigt. In Fortentwicklung dieses Grundgedankens wird dann weiter vorgeschlagen, auch eine Steuerung des Kühlluftaustritts aus den Zylindermantelräumen vorzusehen. Erfindungsgemäß soll endlich die Steuerung des äußeren Kühlluftstromes zweckmäßigerweise durch einen von der Maschine bewegten Drehschieber erfolgen, der zur Regelung der durchtretenden Luftmengen verstellbar ist.
Der Vorteil des neuen Vorschlages besteht darin, daß auf diese Weise ein sehr günstiges Verhältnis zwischen Maschinengesamtleistung und derjenigen Leistung, die für den Antrieb der Luftfördereinrichtungen abgezweigt werden muß, erreicht werden kann, da nicht mehr -wie bei den bekannten Anordnungen entsprechend den im Oberbegriff des Hauptanspruches gekennzeichneten Gattungen - die einzelnen Maschinenzylinder jetzt wahllos angeblasen werden, sondern lediglich die Zylinder mit Frischluft versorgt werden, die im jeweiligen Augenblick gerade der Kühlung bedürfen. Dadurch läßt sich das Luftfördergebläse entsprechend kleiner halten und seine Antriebsleistung herabsetzen.
Wie schon erwähnt, sind an sich Maschinenanordnungen bekannt, bei denen in einer Taktzahl, die die übliche Arbeitstaktzahl übersteigt, Kühl- und Spülluft den Zylindern zugeleitet wird. Jedoch erfolgte dabei die Zuführung des Luftstromes ohne irgendwelche Steuerung. des Kühlluftstromes für die Zylinderaußenwandungen, während gerade der erfindungsgemäße Vorschlag hierin einen vorteilhaften Wandel schafft.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausbildungsform für eine derartige Maschine wiedergegeben, wobei Abb. i eine Seitenansicht einer solchen Anlage, gesehen von der Lufteintrittsseite her und teilweise geschnitten, und Abb. 2 einen Querschnitt dazu längs Linie I-I der Abb. i zeigt.
In den Darstellungen bedeutet: ca den Motorzylinderblock mit Kurbelgehäuse b und Zylinderkopf c sowie den Zylindern i bis 6, d ein Gebläse, das von der Motorkurbelwelle e aus über einen Riementrieb f o. dgl. angetrieben wird, g eine vom Gebläse d zu den einzelnen Zylindern z, 2 ... führende Luftleitung, in die ein den Lufteintritt in die Zylinder usw. steuernder Drehschieber h mit entsprechend geformten, den Luftaustritt aus der Leitung g steuernden Öffnungen h' eingebaut ist. Weiterhin ist i eine den Drehschieber lt in seiner Längsrichtung verstellende und damit eine Änderung der jeweiligen Lufteintrittsmengen bewirkende Vorrichtung sowie k ein z. B. vom Gebläse d abgeleiteter Antrieb für diesen Drehschieber. Mit l ist der Antrieb für eine Nockenwelle m bezeichnet, die die Eröffnungs- und Abschlußverhältnisse der Ein- und Auslaßventile m und o der einzelnen Zylinder steuert. Die Auspuffsammelleitung trägt das Bezugszeichen P. Die ausgezogenen Pfeillinien A geben den Weg des reinen Kühlluftstromes um den Zylinderkopf c und die einzelnen Zylinder z, 2 ... in entsprechenden Ummantelungen um diese Maschinenteile wieder, wobei der Austritt aus den Zylindermänteln ins Freie durch die Öffnungen q, im vorliegenden Falle ungesteuert, erfolgt. Die strichpunktierte Pfeillinie B läßt den Weg =des als Kühl-, Spül- und Ladeluft dienenden Teilstromes durch die Zylinder selbst erkennen, der bei entsprechender Öffnung der Einlaßventile 7a in die Zylinder ein- und bei Freigabe des Austrittes durch die Auslaßventile o aus den Zylindern in die Auspuffleitung p übergeht. An Stelle der Luftaustrittsöffnungen q am Zylindermantel kann, wie schon erwähnt, ebenfalls eine besondere Steuerung vorgesehen werden, die z. B. von der Nockenwelle aus bewegt werden kann. Aus den Abbildungen wird ersichtlich, daß ohne weiteres der Kühlluftstrom A statt durch die Öffnungen q ins Freie zu treten, zum Kurbelgehäuse b und zum Ölsumpf r daran weitergeleitet werden kann, um auch diese Stellen zu kühlen. Es besteht so die Möglichkeit, den Zylinderkühlluftstrom für einen weiteren Kühlzweck nutzbar zu machen.
Gegenüber der eben beschriebenen Ausbildungsform lassen sich noch mannigfache Änderungen durchführen; so kann z. B. dieser durch das Vorbeistreichen an den verschiedenen zu kühlenden Stellen erwärmte Luftstrom im Winter zu Heizzwecken für das Fahrzeuginnere, z. B. bei Personenwagen, verwendet werden. Ferner ist es auch denkbar, den äußeren Kühlluftstrom ganz oder teilweise in die Abgasleitung einzuleiten, um dadurch die Abgasausströmverhältnisse usw. zu verbessern, denn durch die wechselweise ejektorartige Wirkung zwischen Luft- und Abgasströmen wird eine rasche und gute Entleerung der Zylinder von den Verbrennungsabgasen gefördert. Auch wird durch die so bedingte Vermischung von Luft und Abgasen in der Abgasleitung eine für Geruch und Geräusch des aus der Auspuffleitung ins Freie gelangenden Gemenges günstige Wirkung erzielt, da infolge des reichen Luftüberschusses in dieser Leitung etwa noch vorhandene unverbrannte Teile des Brennstoffes nachverbrennen können, also keine Rußteilchen mehr in die Atmosphäre übertreten. Besonders günstige Verhältnisse für das Arbeiten der Maschine lassen sich erreichen, wenn sie als Fünf- oder Sechszylindermotor oder als solcher mit einem ganzzahligen Vielfachen dieser Zylinderzahl ausgebildet wird, da dann im Auspuff ein ständig gleichbleibender Luftstrom vorhanden ist. Das die Kühlluft liefernde Gebläse wird zweckmäßigerweise an der Stelle angeordnet, wo bei wassergekühlten Maschinen der Ventilator sitzt, da dieser Platz einerseits sehr günstige Luftzutrittsverhältnisse aufweist und andererseits die dorthin gelangende Luft nicht durch aufgewirbelten Staub gleich so verschmutzt ist. Jedoch kann das Gebläse auch an anderer Stelle angeordnet sein, z. B. unmittelbar auf der Kurbelwelle vor oder hinter der Maschine; in letzterem Falle läßt sich die Luftfördereinrichtung mit dem Schwungrad zu einer Einheit vereinigen. Die Steuerung des Außen kühlluftstromes wird, wie schon oben gesagt, am zweckmäßigsten als Drehschiebersteuerung! ausgestaltet, da sich dabei in einfacher Weise durch Verstellen des Rohrschiebers mit seinen' demgemäß ausgebildeten Übertrittsöffnilngen' in den Zylinderkopfmantel, z. B. durch eine, entsprechende Längsverschiebung des ganzen Steuerorgans in Richtungseiner Längsachse, auch eine Änderung der in die Zylindermäntel usw. gelangenden Kühlluft- usw. Menge erreichen', läßt, Gegebenenfalls kann die Verstellung auch selbsttätig in Abhängigkeit von der an der Maschine herrschenden Temperatur mit Hilfe eines Thermostaten vorgenommen werden. Der Drehschieberantrieb wird in einem entsprechenden Übersetzungsverhältnis von der Maschinenkurbelwelle oder einer damit verhältnisgleich laufenden Welle abgeleitet. Bei dieser gesteuerten Kühlluftbewegung um die einzelnen Zy-' linder herum, die im übrigen auch so ausgebildet sein kann, daß sowohl der Lufteintritt in die Kühlmäntel wie auch der Luftaustritt daraus vermittels je einer Steuerung geregelt werden, kann, wird man zweckmäßigerweise die Kühlmäntel der Zylinder voneinander trennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Kühleinrichtung für Zwei- oder Viertaktbrennkraftmaschinen, vornehmlich von Fahrzeugen, die in einem zusätzlichen Takt oder in mehreren aufeinanderfolgenden Takten Frischluft einerseits zur Ausspülung der Zylinder von den noch darin befindlichen Verbrennungsabgasen, andererseits zur Rufladung mit Verbrennungsluft für den darauffolgenden Arbeitstakt und drittens zur inneren Kühlung der Zylinder von einem Gebläse erhalten, welches auch Kühlluft zur äußeren Kühlung der Zylinder abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt des der äußeren Kühlung der Zylinder (r, 2 ... ) dienenden Kühlluftstromes (A) in die Mantelräume derart gesteuert wird, daß die Kühlung der Zylinderaußenflächen vor Beginn der Ausspülung und Aufladung der Zylinder einsetzt und später als diese Takte endigt. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch z, gekennzeichnet durch eine Steuerung auch des Kühlluftaustrittes aus den Zylindermantelräumen. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des äußeren Kühlluftstromes durch einen von der Maschine bewegten Drehschieber erfolgt, der zur Regelung der durchtretenden Luftmengen verstellbar ist.