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Vorrichtung zur Verhinderung der Flammenausbreitung aus den in der
Nähe des Zylinderauslasses gelegenen Auspufföffnungen einer Brennkraftmaschine Die
Erfindung bezieht sich .auf eine Vorrichtung zur Verhinderung der Flammenausbreitung
aus den in der Nähe des Zylinderauslasses gelegenen Auspufföffnungen einer Brennkraftmaschine.
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Es ist schon bekannt, die Auspufföffnungen bei einer Brennkraftmaschine
derart auszugestalten, daß die Länge der Austrittsfläche; welche die gegenüber dem
Träger der Brennkraftmaschine feststehenden Auspufföffnungen den Auspuffgasen bieten,
ein Vielfaches der Breite der genannten Fläche ist. Es ist ferner auch schon zum
Zweck der Beseitigung der Auspuffflammie vorgeschlagen worden:, an den länglichen
Auspufföffnungen einen Luftstrom, der bei Fahrzeugbrennkraftmaschinen vorzugsweise
der Fahrtwind ist, vorbeistreiehen zu lassen. Bei -diesen Vorrichtungen liegt jedoch
die Längsrichtung der Austrittsfläche der Auspufföffnungen parallel zu der Richtung
des an den Auspufföffnungen Vorbeistreichenden Luftstromes. Bei einer solchen Anordnung
der Auspufföffnungen gegenüber dem Luftstrom ist jedoch eine wirksame Flammenlöschung
nicht zu erzielen. Dies hat seine Grund darin, daß nur eine verhältnismäßig geringe
Luftmenge, !und zwar eine Luftmenge, die der Größe der Schmalseite der länglichen
Austrittsfläche der Auspufföffnung :entspricht, an der Flammenlöschung beteiligt
ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wesentlich wirksamere Flammenlöschung
dadurch erzielt, daß die Längsrichtung der Austrittsfläche der Auspufföffnung oder
der Auspufföffnungen ständig quer zu der Richtung,des an diesen Öffnungen vorbeistreichenden
Luftstromes verläuft. Infolgedessen wird eine viel größere Luftmenge, und zwar eine
Luftmenge, die der Längenausdehnung der Austrittsfläche der Auspufföffnungen entspricht,
an der Flammenlöschung beteiligt.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung liegen
die Auspuff-.öffnungen wenigstens annähernd in dem Verlauf einer Führungsfläche
des Fahrtwindes, insbesondere in dem Verlauf der Fahrzeugverkleidung, beispielsweise
der Motorhaube. Diese Anordnung hat auf die Flammenlöschung einen sehr förderlichen
Eineuß. Durch die Führungswirkung, den die Fahrzeugverkleidung auf den ,an den Auspufföffnungen
vorbeistreichenden Fahrtwind hat, wird mit Sicherheit erreicht, daß der Wind an
der Stelle der Auspufföffnungen die gewünschte Richtung hat rund keine unkontrollierb,aren
Wirbel bildet.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. z eine Ansicht von. der Seite auf einen Motor mit reihenförmig
,angeordneten Zylindern und einer den Motor umschließenden
Haube
sowie mit einer Auspuffvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Fig.2 und 3 zeigen die Auspuffvorrichtung des Motors gemäß Fig. i
für sich in gröBerem Maßstab,. herausgezeichnet, in Ansicht von der Seite und im
Querschnitt.
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Fig. ,4 und 5 zeigen ,eine abgeänderte Ausführungsform der Auspuffvorrichtung,
rebenfalls in Ansicht von der Seite und im Querschnitt.
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Fig.6 zeigt die Anordnung der Auspuffvorrichtung gemäß der Erfindung
bei einem Sternmotor, während schließlich Fig. 7 und 8 :eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, :ebenfalls in Verbindung mit ,einem Sternmnotor, in Seitenansicht
und in Stirnansicht darstellen.
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Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich
auf Motore für Luftfahrzeuge, deren Auspuffleitungen von dem Fahrtwind bespült werden.
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In der Fig. i ist mit 4: einer der Zylind°r einer Brenikraftmaschine
mit reihenförmi-er Zylinderanordnung bezeichnet. Zweckmäßigerweise ist jeder Zylinder
mit eineng ,v:2genen Auspuffrohr 2 versehen, das bei d°r Ausführungsform nach Fig:
i durch die. Motorhaube i hindurch ins Freie ragt. Zum Zweck der Flamm:enauslöschung
hat die Auspufföffnang 3 des Auspuffrohres die Gestalt eines länglichen Schlitzes.
Erfindungsgemäß ist das Auspuffrohr 2 mit seinem Schlitz 3 derart angeordnet, daß
der an dem Auspuffrohr 2 vorbeistreichende Fahrtwind mit Bezug auf das Auspuffrohr
die in den Fig.2 und q durch den Pfeil/ angezeigte Richtung hat, d. h. also, die
Längsrichtung des Schlitzes 3 steht senkrecht zur Richtung f des Fahrtwindes.
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsfo,rmnen liegt.
die Längsachse der länglichen Auslaßöffnung 3 parallel zur Achse des Auspuffrohres
2. Damit der Fahrtwind gegenüber der Längsachse der Auslaßöffnungen die durch den
Pfeil angedeutete Richtung hat, liegen die Rohre 2 bei dem R; ihenm:otor gemäß Fig.
i parallel zur Zylinderachse.
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Besonders nveckmäßig ist es, die länglichen Auspufföffnungen 3 in
demjenigen Wandungsteil der Auspuffleitung anzuordnen, der von dem Luftstrom tangential
bespült wird (siehe Fig. 2 und 3). Zur Verringerung des Luftwiderstandes
kann .die Auspuffleitung 2 einen länglichen Querschnitt :erhalten, in dessen Breitseite
die Auspufföffnung 3 liegt. Die längliche Auspufföffnung 3 kann aber auch, wie dies
in den Fig. q. und 5 dargestellt ist, mit Bezug auf die Richtung des Relativwindes
auf der Rückseite der Auspuffleitung 2 liegen.
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Zweckmäßigerweise .erhalten die Schlitze 3 eine solche Form, das ihr
Querschnitt nach ,dem freien Ende der Leitung zu zunimmt, wodurch ein über die ganze
Schlitzlänge gleichmäßig verteilter Gasaustritt herbeigefiihrt wird.
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Die Wirkungsweise der b^schricbeii,-n Buspuff- und Flamilenlöschvorrichtung
ist diC folgende.
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Da die Auspuffleitung 2 nur kurz ist, sind die Auspuffgase in dem
Augenblick, in dein sie zu der Austrittsöffnung 3 gelangen, häui-ig noch im brennenden
Zustand. Durch die längliche Form der :1kustrittsöffnung 3 werden die Gase längs
einer verhältnismäßig größ:en Strecke ausgebreitet. Gleichzeitig ist die mit den
Gasen in .Berührung komm-cn-3e Frischluftmenge verhältnismäßig groß, und zwar entspricht
diese Frischluftin@e:-ig: dz--r ganzen Länge der Auspufföffnungen. Di:=se große,
halte Frischluftineng e, dic mit den ausgebreiteten Auspuffgasen unmittelbar bei
:nrem Austritt aus dem Rohr 2 in Berührung kommt, bat eine sofortige Auslöschung
der Flamme zur Folg;, so daß diese trotz der Nähe des Zylinderauslasses nicht aus
dem Auspuffrohr herausschlagen und von außen sichtbar werden kann.
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In Fig. 6 ist die Anwv°ndung der Eifindung bei eüi"em Sternmotor dargestellt.
Hier sind die jedem Zylinder.;. zugeordneten Auspuffleitungen 2 :etwa in Höhe der
Zylinderköpfe längs eines Irreises uni die Achse de: Sternmotors angeordnet. Der
Fahrtwind hai eine Richtung parallel zur Achse des Sternmotors, und die länglichen
Auslalöffnungen 3 liegen in denjenigen Wandungsteilen der Auspuffrohre 2, die von
dem Fahrtwind tangential bespült werden und die größte radiale Entfernung von der
Zylinderachse haben. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die an Hand t der Fig. i
bis 5 beschriebene.
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Die Fig.7 und ä zeigen ebenfalls einen Sternmotor mit um die Zylinderachse
kreisbogenförmig angordneten Ausp,uifroliren. Dieser Sternmotor ist mit zwei Gruppen
von Zylindern i0 und il ausgerüstet. Die zu den beiden Zylindergruppen gehörenden
Auspuffleitungen. 2° und 21 bilden zwei ?iclieileinander an g@eoirdnete Ringe. Dabei
liegen die Auspufföffnungen in den Auspuffrohren des einer! Ringes, in Windrichtung
gesehen, immer hinter denjenigen Stellen, an denen bei denn anderen Ring die Zwisch°naäume
zwischen je zwei benachbarten Auspufföffnungen liegen.
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Die Anordnung der Auspuffrohre in zwei nebeneinanderliegenden Ringen
hat die Wirkung, das einerseits die einzelnen Austrittsöffnungen 3 eine ausreichende
Länge erhalten können, ohne andererseits den Platzbedarf oder den Luftwviderstand
der Gesamtheit der Auspuffrohre ungebührlich zu vergrößern. Die einzelnen Leitungen
der beiden n ebenenandorliegenden
Ringe sind durch Rohrschellen
5 verbunden und werden durch Keile 6 in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten.
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Die in den einzelnen Auspuffrohren vorgesehenen länglichen Austrittsöffnungen
erweitern sich nach dem Ende des zugehörigen Austrittsrohres zu in der gleichen
Weise, wie dies oben an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert worden ist. Zur noch weiteren
Vergleichmäßigung des Austritts der Auspuffgase aus dien länglichen Austrittsöffnungen
nimmt der Querschnitt der Auspuffleitungen im Bereich der Auspufföffnungen nach
dem Ende der Leitungen zu ab, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.
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Die Auspufföffnungen 3 liegen bei der Ausführungsform nach den Fig.7
und 8 in dem Verlauf der Motorhaube 8, an deren Außenwand der Fahrtwind in Richtung
des in Fig. 7 eingezeichneien Pfeiles entlang strömt. Die i-Lotorhaube stellt also
eine Führung des Fahrtwindes dar, so daßdieser ohne. wesentlicheWirbelbildung und
mit großer Geschwindigkeit ,an den 3 vorbeistreicht. Hierdurch wird :die Flammenlöschw
irkung des Fahrtwindes noch wesentlich verbessert.
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Weiterhin kann auch noch gegenüber den Auspufföffnungen in einem gewissen
Abstande eine Leitvorrichtung zur weiteren Führung des an den Auspufföffnungen vorbeistreichenden
Windstromes angeordnet sein. Die Leitvorrichtung hat bei der Ausführungsform nach
den Fig.7 und 8 die Form einer ringförmigen Haube, welche die kreisförmig angeordneten
Auspuffrohre umgibt.
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Wenn die Geschwindigkeit .des Luftstromes gegenüber den Auspufföffnungen
3 erhöht werden soll, so wird die Haube derart ausgebildet, daß sie an der Stelle,
an der sich die Schlitze befinden, eine Luftdrosselung bewirkt.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsformen empfehlt @es sich, die Innenwandung
der Rohre 2 bzw. 20 und 21 zu schwärzen, und zwar beispielsweise mit Hilfe eines
Lachgis oder eines sonstigen Überzuges, der eine ,ausreichende Widerstandsfähigkeit
gegen Wärme hat. Diese S-chwärzung hat eine Verkürzung der durch den Windstrom dann
völlig ausgelöscht en Flammt zur Folge.
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Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß im vorstehenden nur Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben sind. Die Erfindung ist nicht auf Reihen- oder Sternmotor,.
beschränkt, sondern ist u. a. auch bei Motoren mit V-, W- oder H-förmig angeordneten
Zylindern anwendbar. Auch hier empfiehlt es sich häufig, die Auspuffrohre in mehreren
Reihen hintereinander anzuordnen und dabei die Auspufföffnungen in der ,an Hand
der Fig. 7 und 8 erläuterten Weise gegeneinander zu versetzen.
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Weiterhin braucht die Längsachse der länglichen: Auspufföffnungen
nicht notwendigerweise parallel zur Achse der zugehörigen Auspuffleitung zu verlaufen.
Sie kann auch quer zu dem Auspuffrohr stehen, in welchem Falle das Ende des Auspuffrohres
beispielsweise fächerfö,rrmig verbreitert ist. Diese Ausführungsform hat jedoch
,einen größeren Platzbedarf als die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen
mit parallel zur Auspuffrohrachse angeordneten länglichen Auspufföffnungen.
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Auch ist es nicht unbedingt notwendig, daß jedem Zylinder eine eigene
Auspuffleitung zugeordnet ist. Es können auch mehrere Zylinder an eine gemeinsame
Auspulieitung, die erfindungsgemäß ausgebildet und angeordnet ist, angeschlossen
sein.