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Zylinderkopf für Zweitakt-U-Zylinder-Verbrennungsmotoren Bei U-Zylindern
von Zwei-Takt-Verbrennungsmotoren wirkt sowohl der Spielraum zwischen Kolben- und
Zylinderkopf als auch der Raum, welcher die beiden Schenkel des U-Zylinders verbindet,-
als Kompressionsraum. Zur Einhaltung eines bestimmten, zur Zündung erforderlichen
Kompressionsdruckes ist ein bestimmtes Kompressionsvolumen. erforderlich, welches
aber bei U-Zylindern wegen dieser besonderen Gestalt des Kompressionsraumes schwer
genau einzuhalten ist, und zwar hauptsächlich dann, wenn der Zylinderzopf nicht
abnehmbar ausgebildet ist und deshalb die Begrenzungsflächen des Verbindungskanals
zwischen den Zylinderschenkeln einer genauen Bearbeitung nur schwer zugänglich sind.
Bei abnehmbarem Zylinderkopf anderseits kommt es leicht vor, daß der Sitz des Kopfes
auf dem Zylinder locker wird, womit die Betriebssicherheit herabgesetzt wird bzw.
bei wassergekühlten Motoren das Kühlwasser austritt, sei es nach außen oder nach
innen in den Zylinderraum. Ferner wird bei Zwei-Takt-Motor-U-Zylindern naturgemäß
der Brennstoff durch eine einzige Düse in den zur Hauptsache als Verbrennungsraum
dienenden Verbindungskanal der Zylinderschenkel und die angrenzenden Teile des von
den Kolben bestrichenen Raums eingespritzt, wobei es fast unvermeidlich ist, daß
Brennstoffstrahlen gegen gekühlte Wände treffen, da nicht wie bei gewöhnlichen Motoren
die Brennstoffstrahlen zum größten Teil gegen den heißen Kolbenboden gespritzt werden
können. Durch die bekannte Anordnung eines etwa in der Mitte zwischen den beiden
Zylinderschenkeln in der Decke des Zylinderkopfes eingesetzten Deckels, dessen Achse
etwa parallel zur Zylinderachse steht und der den Verbindungskanal nach außen begrenzt,
wird die Bearbeitbarkeit des Verbrennungsraumes teilweise verbessert.
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Es ist auch bekannt, in den Übergangskanal Einsätze einzubauen, die
aber nicht ohne Zerstörung des U-Zylinders herausgenommen werden können und die
dazu dienen sollen, die Verbrennungswärme besser als die übrigen Teile des Zylinders
nach außen abzuleiten.
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Es ist ferner bekannt, den Verbindungskanal mit einer Büchse auszukleiden,
deren Achse in die Strömungsrichtung der Spülluft durch diesen Kanal fällt, also
senkrecht zur Zylinderachse steht. Diese Büchse kann aber erst ausgebaut werden,
nachdem die Mäntel beider Zylinderschenkel aus dem Zylinderkopf herausgeschraubt
und die beiden Hälften des Zylinderkopfes von dieser Büchse losgeschraubt sind.
Auch treffen bei dieser Konstruktion die Brennstoffstrahlen gegen Wände - des Verbrennungsraumes,
deren Außenseite gekühlt ist.
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Diesen Nachteilen wird bei der Bauart des Deckels nach der Erfindung
dadurch begegnet, daß die Bohrung, welche zum Einsetzen dieses Deckels dient, nach
unten zu in den Verbindungskanal der beiden Zylinderschenkel fortgesetzt ist und
daß in diese Fortsetzung der Bohrung ein den Verbindungskanal
mindestens
seitlich begrenzender und gegen die gekühlten Teile des Zylinders abschirmender
Einsatz eingesetzt ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i einen Schnitt durch beide Schenkel des U-Zylinders,
Fig. z den Grundriß dazu im Schnitt nach Linie A-A von Fig. i, Fig.3 einen Schnitt
quer zur Ebene des U-Zylinders nach Linie B-B der Fig. i, Fig. q und 5 Varianten
von Fig. 3, Fig. 6 eine Variante von Fig. i.
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Nach Fig. i, z und 3 arbeiten die beiden Kolben a, und a. in beiden
Schenkeln des U-Zylinders b. Die Verbindung der Kolben a1, a2 mit der Kurbelwelle
des Motors ist nicht gezeigt. Zwischen Zylinder b und Zylindermantel d ist das Kühlwasser
h eingeschlossen. An Stelle dieses Wassermantels können natürlich Kühlrippen zwecks
Luftkühlung vorgesehen sein. Etwa in einer Achse zwischen den beiden Schenkeln des
U-Zylinders ist in den Zylinderkopf bi der zweiteilige Einsatz g, k eingebaut, dessen
oberer Teil g den übergangskanal i nach oben und dessen unterer Teil k denselben
seitlich und bei tt auch nach unten begrenzt. Der obere Teil g enthält den Wasserkühlraum
lt,. Mit oben wird hier und im folgenden der Teil des Motors bezeichnet, der von
der Kurbelwelle abgewendet ist. Es ist leicht .erkennbar, daß die dem Verbrennungsraum
zugekehrte Fläche g 1 des oberen Einsatzteils g leicht vollkommen genau bearbeitet
werden kann und ferner, daß die Zylinderseitenwände nt (Fig. 3) des Verbindungskanals
i durch die Lappen k1 des unteren Einsatzteils k abgeschirmt werden, so gut wie
die untere Begrenzung dieses Kanals durch den Teil it des Einsatzteils k. Die Brennstoffstrahlen
g, deren Spritzachse in der Linie B-B liegt, treffen somit auf diese weit heißeren,
weil nicht direkt gekühlten Flächen, was eine bessere Verbrennung und Brennstoffausnutzung
zur Folge hat. Der untere ungekühlte Teil k des Einsatzes kann leicht ausgewechselt
werden, nachdem der obere Teil g des Einsatzes losgeschraubt und herausgenommen
ist.
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Fig. a, als Grundriß zu Fig. i, läßt die drehrunde Form des Sitzes
k2 für die Lappen k1 des unteren Teils k des Einsatzes und den durch die Lappen
k1 gebildeten geraden und glatten Durchgang für die Spülluft erkennen.
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Fig. 4 zeigt eine Abänderung von Fig. 3, nach welcher die Abschirmung
it des Steges l
zwischen den Zylinderschenkeln weggelassen ist und die seitlichen
Lappen k1 mit dem oberen Teil g des Einsatzes vereinigt sind.
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Fig.5 zeigt eine gut ausgerundete Form des Querschnittes des Durchgangskanals
i im Einsatz g, k, welche für den Durchtritt der Spülluft günstig ist.
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Fig. 6 zeigt, wie der obere Teil g des Einsatzes auch unsymmetrisch
ausgebildet werden kann, um bei g2 einen Vorsprung erzielen zu können, welcher der
Spülung des Auslaßzylinders günstig ist.
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Der untere Teil k des Einsatzes kann mit dem oberen Teil zu einem
Stück vereinigt und zur leichten Bearbeitung der Durchtrittsöffnung i die Decke
dieser öffnung eben ausgeführt werden, statt konkav wie in Fig. i und 3.
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Gewölbte Ausführung der Fläche g1 hat den Vorteil, daß den Brennstoffstrahlen
in -der Richtung gegen den Teil n eine größere Länge gegeben werden kann.
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Es ist klar, daß ein derartiger Einsatz auch bei abschraubbarem Zylinderkopf
b1 und somit sich über beide Zylinderschenkel erstreckendem Deckel eingebaut werden
kann, wobei der Vorteil der leichteren Auswechselbarkeit der hohen Wärmebeanspruchungen
ausgesetzten Teile erzielt wird.