DE705247C - Luftkuehlanordnung fuer mehrzylindrige Verbrennungsmotoren mit seitlich zu den Zylindern angeordneten Auslaessen fuer die Abgase - Google Patents

Description

• Die Patentschrift wird auf Seite 2 hinter Zeile i i durch die nachstehende Beschreibung ergänzt. Zur Erläuterung der Erfindung- sind auf den Zeichnungen Ausführungsbeispiele dargestellt.
• Diese Zeichnungen zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Kraftwagenmotor. Der Übersichtlichkeit wegen sind solche Teile des Motors, die nicht unmittelbar mit der Erfindung in. Zusammenhang stehen, beispielsweise Vergaser mit Zuleitungen, Zündung und Ventile, nicht auf der Zeichnung dargestellt.
• Fig. i bis 6 beziehen sich auf eine erste Ausführungsform.
• Fig. i ist eine Ansicht der rechten Seite des Motors, d. h. der Vergaserseite.
• Fig. 2 ist eine Draufsicht und Fig.3 eine Ansicht der linken Motorseite. Fig. ¢ ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie q.-q. in Fig.2, in Richtung geben den hinteren Teil des Motors gesehen.
• Fig.5 und 6 sind Horizontalschnitte nach den Linie 5-5 bzw. 6-6 in, Fig. q..
• Fig. 7 und 8 beziehen sich auf eine zweite Ausführungsform, wobei Fig.7 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig.8 darstellt, welch letztgenannte Figur einen Horizontalschnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7 zeigt.
• Nach Fig. i bis 6 ist der Motor mit sechs Zylindern i versehen, die an ein gemeinsames Kurbelgehäuse 2 angeschlossen sind, wovon nur ein Teil auf der Zeichnung dargestellt ist. Die Zylinderdeckel sind zu einem @einzigen Motordeckel 3 zusammengebaut. Jeder Zylinder steht durch Abgasrohre 5, die von der unteren. Seite der Flanschen 6 der Zylinderdeckel ausgehen, mit dem Auspuffrohr q. für die Abgase in Verbindung. Die Bolzen, welche den' Deckel -3 mit .den Flanschen. verbinden und für eine Abdichtung sorgen, sind auf der Zeichnung nicht dargestellt. Die Zylinder befinden sich in einer gemeinsamen Kühlkammer, deren Decke durch die Flanschen 6 gebildet wird und deren Seitenwände in passendem Abstande vom den Zylindern. angeordnet sind, so daß diese auf allen Seiten von fier Kühlluft umspült werden können. Die Kühlkafiuner ist :auf der Auspuffseite der Motors durch ,eine Seitenwand 8 begrenzt, welche teils an eine Giebelwand g am hinteren Ende des Motors und teils an eine Giebielwand io am vorderen Ende .des Motors angeschlossen ist. Die Wände werden durch einen am unteren Teil des Zylinders befestigten Boden 12 getragen. - Bei der dargestellten Ausführungsform nach Fig. q. sind die Wände 8 bis io und der Boden 12 aus. einem Stück mit den Zylindern gegossen.
• Die wärmeabgebenden Oberflächen der gekühlten Motorteile können in an sich bekannter Weise mittels Kühlflanschen vergrößert werden. Auf den Zeichnungen ist in Fig. q. ein Ausführungsbeispiel solcher - Flanschen dargestellt. Der Motordeckel 3 ist mit Kühlflanschen i q. versehen, die in der Querrichtung des Deckels verlaufen und deren obere Kanten in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Zylinder sind mit Kühlflanschen versehen, deren Richtung, deren Abstand voneinander und deren Größe der Stromrichtung sowie der Menge und der Verteilung der zugeführten Kühlluft angepaßt werden müssen. In dem dargestellten Beispyel sind horizontale Kühlflanschen 15 an den vorderen und hinteren Seiten der Zylinder angeordnet, und senkrecht gerichtete Kühlflanschen 16 sind an den zusammenfallenden Wandteilen der Zylinder und Motorseiten angebracht. Diese letztgenannten Kühlflanschen sind verhältnismäßig kurz und in Reihen längs der Zylinder in solcher Weise angeordnet, daß Kühlluftdurchlässe zwischen den Endkantender Flanschen vorhanden sind.
• Ein Ausbau oder eine @rweit rung der Kühlluftkammer (Fig. q, und 5@ umschließt Auspuffrohre 5, und dieser Ausbau ist mit einer Auslaßöffnung 18 versehen. Diese erstreckt sich über die ganze Länge des Motors unterhalb der Abgasrohre und unterhalb zweier in einer Linie liegender schlitzförmiger kleinerer Auslaßöffnungen i g, welche objerhalb der Auspuffrohre in einer senkrechten Kühlkammerwand 2o angeordnet sind. Diese Wand trägt ein Luftverteilungsrohr 2i, welches. sich über die ganze Länge des Motorscheitels 3, 6, 14 erstreckt und dessen Durchlaßquerschnitt in Richtung gegen den hinteren Zylinder des Motors abnimmt. Die untere Wand 22 dieses Luftverteilungsrohres ist an die senkrechte Kühlkammerwand 2o angeschlossen, und zwischen dieser Wand und dem Motordecke13 ist ein freier Durchlaß 23 für die vom Luftverteilungsrohr ausströmende Kühlluft vorgesehen. Die obere Wand 24 des Luftverteilungsrohres ist an ein Gehäuse 25 angeschlossen, welches ein oberhalb der Kühlflanschen 14 des Motordeckels liegendes Luftverteilungsrohr bildet. Die beiden Luftverteilungsrohre haben eine gemeinsame Scheidewand 27, die mit ihrer unteren Kante gegen die Kühlflanschen 14 anliegt. Auf der linken Seite des Motors ist das Gehäuse 25 herabgebogen, so daß es gegen die oberen Kanten der Kühlflanschen 14 anliegt. Die Öffnungen zwischen den Kühlflanschen bilden zusammen einen Auslaß für die von den Luftverteilungsrohren 25 und 21 über den Decke13 strömende Kühlluft. Die Kühlung der Flanschen 14 und des Deckels 3 erfolgt also teils durch einen vom Luftverteilungsrohr 2 i in im wesentlichen horizontaler Richtung fließenden Luftstrom und teils durch Kühlluft, die von oben durch das Rohr 25 zugeführt wird. Durch Zusammenwirkung dieser beiden Luftströme wird eine genügende Kühlung auch der am tiefsten liegenden Teile der Flanschen und der freien Oberflächen des Deckels 3 gewährleistet.
• Die die Zylinder umgebende Kühlluftkammer hat keine Wand auf der linken Seite des Motors (vgl. insbesondere Fig.6). Die Kammer ist hier durch im Querschnitt L-förmige Wandteile 3o, die an den beiden äußeren Zylindern angeordnet sind, an ein Luftverteilungsrohr 31 angeschlossen, dessen Durchströmungsquerschnitt in Richtung gegen den hinteren Zylinder abnimmt. Der Hauptteil der mittels dieses Luftverteilungsrohres zugeführten Kühlluft umspült die Zylinder und strömt durch die auf der Auspuffseite befindlichen Auslaßöffnungen 18 , i 9 heraus, während ein kleinerer Teil nach Bestreichung der dem Luftverteilungsrahr am nächsten liegenden Wandung der Zylinder, insbesondere des oberen Teiles dieser Wandung, durch Durchlässe abströmt, die oben an den Zylindern zwischen diesen und einem zur Befestigung der oberen Kante des Luftverteilungsrohres angeordneten Rahmen 32 frei gelassen sind.
• Die vom Rohr 2 i durch den Durchlaß 23 strömende Kühlluft und der Hauptteil der durch das Rohr 21 zur Kühlkammer zugeführten Luft haben also gemeinsame Auslässe. Die beiden Luftströme begegnen sich in dem die Abgasrohre 5 umgebenden Raum. Die Strömungsgeschwindigkeit wird deshalb hier verhältnismäßig groß, und wegen der verschiedenen Stromrichtung der beiden Ströme beim Eintritt in den genannten Raum entstehen Luftwirbel, die zur Vergrößerung der Kühlwirkung beitragen. Es ist klar, daß erforderlichenfalls Führungsbleche o. dgl. in den Zwischenräumen zwischen den Abgasrohren jeder Gruppe derart angeordnet werden können, daß die Strömungsgeschwindigkeit um die Rohre noch mehr vergrößert wird. Die Ausströmöffnung 18 kann zu demselben Zweck in eire Anzahl von kleineren üffnungen unterteilt werden, durch welche die Luft nur dicht neben den Abgasrohren ausströmen kann. Diejenige vom Rohr 21 kommende Kühlluft, die die paarweise nebeneinanderliegenden Abgasrohre trifft und nach unten zwischen diesen strömt, wird natürlich verhältnismäßig stark erwärmt. Um zu verhindern, daß diese erwärmte Luft durch Wirbelströme nach innen geführt wird, ist ein senkrechtes Führungsblech 33 (Fig. 4 und 5) zwischen den Rohren befestigt. Dieses Blech besteht zweckmäßig aus einem Baustoff mit gutem Wärmeleitvermögen und kann somit zugleich als Kühlflansch für die Rohre dienen. Es ist übrigens selbstverständlich, daß die Abgasrohre 5 mit passend geformten Kühlflanschen ausgebildet werden können, sowie auch, daß Führungsbleche o. dgl. vorgesehen werden können, um den Kühlluftstrom beispielsweise gegen die untere Seite der Flanschen 6 am oberen Teil des Zylinders zu richten. Auch am Motordackel 3 können besondere Bleche zum Führen der Kühlluft angebracht werden. In Fig.4 ist ein solches Führungsblech 35 gezeichnet, welches mit Zungen zwischen den Kühlflanschen 14 hineingreift. Mittels dieses Führungsbleches wird die durch das Rohr 25 zugeführte Kühlluft in zwei Luftströme unterteilt, welche hintereinander in der Richtung der Flanschen zwischen diese hineindringen und zusammen mit den Kühlluftströmen vom Verteilungsrohr 21 eine für die Kühlwirkung günstige Wirbelbildung hervorrufen.
• Außer der genannten Ausströmung für die von der Kühlkammer kommende Kühlluft können kleinere Auslaßöffnungen an passenden Stellen in den Kammerwänden angeordnet werden. In Fig.4 bis 6 sind solche öffnungen 40 teils in den Wandelementen 30, teils in den Giebelwänden 9 und i o in der Form von kreisförmigen Aussparungen dargestellt.
• Die Kühlluftzufuhr zur Verteilungskammer kann in beliebiger passender Weise bewirkt werden. Mit Vorteil kann ein unmittelbar mit der Motorwelle gekuppeltes Schleudergebläse verwendet werden. In Fig. 4 ist ein Gebläseläufer 42 und ein damit zusammenwirkendes Gehäuse 43 durch strichpunktierte Linien an- Luftkühlanordnung für mehrzylindrige Verbrennungsmotoren mit seitlich zu den Zylindern angeordneten Auslässen für die Abgase Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Luftkühlung von mehrzylindrischen Verbrennungsmotoren mit seitlich zu den Zylindern angeordneten Auslässen für die Abgase (Seitenventilmotoren) und mit getrennter Kühlung des Zylinderdeckels ,einerseits und der Zylindermäntel und der Auspuffrohre andererseits. Es sind Luftkühlanordnungen dieser Art bekannt, bei denen die Auspuffrohre und die Zylindermäntel durch einen einzigen Luftstrom dadurch gekühlt werden, daß der Luftstrom zunächst die Oberseite des Auslasses bestreicht und dann die Zylinderwandungen umspült. Die Innenseite der Auspuffrofire befindet sich dabei im Windschatten, indem die Kühlluft von der Abgasseite her quer durch den Motor zur entgegengesetzten Seite geleitet wird. Die Auspuffrohre werden demzufolge einseitig und ungenügend gekühlt. Außerdem treffen die durch die Auspuffrohre erhitzten Luftströme auf die Zylinderwandungen, welche infolgedessen unzureichend gekühlt werden. Die Kühlung der Zylinderwandungen erfolgt auch sehr ungleichmäßig, indem die den heißen Innenseiten der Auspuffrohre gegenüberliegenden Teile der Zylinderwandungen durch Strahlung erhitzt werden. Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese schädlichen Einwirkungen der heißen Auspuffrohre zu beseitigen. Um dies zu erreichen, werden die Auspuffrohre gemäß der Erfindung sowohl von der Innenseite als auch von der Außenseite durch getrennte Kühlluftströme umspült, von denen der eine Luftstrom zuerst die Zylinderwandungen umspült und dann die Innenseite der Auspuffrohre bestreicht, während der andere Luftstrom auf die Außenseite der Auspuffrohre geleitet wird. Die beiden Kühlluftströme werden nach Kühlung der Auspuffrohre zweckmäßig durch einen gemeinsamen Auslaß abgeleitet. Hierdurch können die Auspuffrohre auf eine so niedrige Temperatur gehalten werden, so daß die schädliche Rückwirkung der Auspuffrohre auf die Temperatur der gegenüberliegenden Teile der Zylinderwandungen wesentlich beseitigt wird. Ferner werden die Zylinderwandungen an allen Seiten mit Kühlluft bespült, wodurch die Temperatur der Zylinderwandungen gleichmäßig wird.

Claims (7)

1. PA TLNTA _NS PR ücriL: i. Luftkühlanordnung für mehrzylindrige Verbrennungsmotoren mit seitlich zu den Zylindern angeordneten Auslässen für die Abgase (Seitenventilmotoren) mit getrennter Kühlung des Zylinderdeckels einerseits und der Zylindermäntel und der Abgasrohre andererseits, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Kühlung der Zylindermäntel dienender Luftstrom an den Innenseiten der Abgasrohre entlang zum Auslaß strömt, während ein anderer, von dem erstgenannten Luftstrom getrennter Luftstrom die Außenseiten der Abgasrohre bestreicht, um dann unmittelbar an seinen Auslaß zu strömen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zylindermäntel und die Innenseiten der Abgasrohre kühlende Luft durch ein Luftverteilungsrohr (31), das an der der Auspuffseite entgegengesetzten Seit° des Motors liegt, zugeführt und durch einen an der Auspuffseite liegenden Auslaß abgeleitet wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine auf der Auspuffseite längs der Zylinder derart angeordnete Mantelwand, daß der die Zylinder umspülende Luftstrom gezwungen ist, auf der Abgasseite der Zylinder längs dieser in Richtung gegen den Zylinderkopf zu strömen, wobei die obere Kante der genannten Mantelwand sich in der Nähe der Unterseite der Abgasrohre befindet, so daß die Luft nach Umspülung der Zylinder in Richtung gegen die Abgasrohre strömt und danach durch den Auslaß entweicht. ¢.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenseiten der Abgasrohre kühlende Luftstrom von den Zylindermänteln durch den anderen Luftstrom abgelenkt wird.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenseiten der Abgasrohre kühlende Luftstrom von den Zylindermänteln durch Führungsbleche (33) o. dgl. abgeschirmt ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenseiten der Abgasrohre kühlende Luftstrom gegen die den Zylinderdeckeln naheliegenden Teile der Abgasrohre gerichtet ist, während das Sammelrohr für die Abgase außerhalb des Bereiches dieses Luftstroms angeordnet ist.
7. 7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Außenseiten der Abgasrohre kühlende Luft durch ein oberhalb der Abgasrohre gelegencs Luftverteilungsrohr (21) zugeführt wird. S. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlung der Zylindermäntel und der Innenseiten der Abgasrohre und die zur Kühlung der Außenseiten der Abgasrohre dienenden Luftströme einen gemeinsamen unterhalb der Abgasrohre gelegenen Auslaß haben. gedeutet. Djs Gebläse ist am vorderen Ende des Motors (Fig.2) angebracht, bei dem der Lufteinlaß zweckmäßig nach vorn gerichtet ist. Das Gehäuse ¢3 ist an die vorderen Mündungen der Verteilungsrohre 2 i, 25 und 31 mittels Leitungsrohre angeschlossen, deren Durchlaßquerschnitte der an den betreffenden Stellen erforderlichen Luftmenge angepaßt sind. Die Einlaßöffnung des Gebläses oder .die Leitungsrohre sind zweckmäßig mit einem einstellbaren Abschlußorgan versehen, so daß .die Luftmenge entweder mit der Hand oder selbsttätig unter Kontrolle eines Thermostaten geregelt werden kann. Bei der beschriebenen Ausführungsform. liefert jedes Verteilungsrohr 21, 25, 31 zwei Luftströme, die je einen Teil des. Motors kühlen. Ein Teil der durch das Rohr 2 r kommenden Luft strömt also über die durch die Abgase am stärksten erwärmten Teile und fließt hauptsächlich durch die auf derselben Seite des Motors angeordnete Ausströmöffnung i 8 heraus, ein anderer Teil strömt über den Motordeckel 3 und entweicht an der anderen Seite des Motors. Die vom Rohr 3 i kommenden Luftströme fließen teils längs der dem Rohr zugekehrten Seite der Zylinder zum Auspuff zwischen den Organen 6 und 32, wo eine Saugwirkung durch die aus dem Rohr 25 herausströmende Luft hervorgerufenwird,-und teils um die Zylinder herum zur Ausströmung 18, wobei die Kühlkammerwand 8 dem Luftstrom auf der Abgasseite des Zylinders. eine Richtung nach chen, d. h. gegen den Zylinderkopf und gegen die Abgasrohre erteilt. Schließlich wird die vom Rohr 25 kommende Luft mittels des Führungsbleches 35 in zwei Teilströme unterteilt, welche je einen Teil des Deckels 3 und der Flanschen m q. kühlen. In Fig. 7 und 8 ist schematisch eine abgeänderte und vereinfachte Luftkühlanordnung dargestellt, welche nur in weniger wesentlichen Punkten von der schon beschriebenen Anordnung abweicht. Die Motorzylinder sind hier durch drei Gehäuse 51, 52 und 53 um: schlossen, von welchen 5 m und 52 Luftverteilungsrohre bilden, die den Rohren 21, 2 5 bzw. 3 m der ersten Ausführungsform entsprechen. Das Gehäuse 53 ist mit Auslaßöffnungen 54 versehen, die auf der Auspuffseite ,am unteren Teil der Zylinder angeordnet sind. Eine Auslaßöffnung 55 ist unmittelbar unterhalb jedes Abgasrohres angeordnet. Durch Führungskörper 56, welche gerade gegenüber den Zwischenräumen zwischen den Zylindern und neben den Auslässen 54 angebracht sind; wird die Kühlluft gezwungen, die Leeseite des Zylinders zu bestreichen. Die Gehäuse 52 und 53 sind mit einem gemeinsamen Badenteil57 versehen, der die Zylinder umschließt und durch diese in passender Weise getragen wird. Die Luftzuführungsanordnungen können in derselben Weise wie die vorher beschriebenen angeordnet und in derselben Weisse wie diese an die Luftverteilungsrohre 5 i und 52 angeschlossen sein. Wie aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen hervorgeht, ist es für die Erfindung wesentlich, daß Kühlluft von genügend niedriger Temperatur den einander benachbarten Teilen der Abgasrohre und der Zylinder und also denjenigen Teilen der Flanschen 6, die sich an die genannten Teile der Abgasrohre und der Zylinder anschließen, zugeführt wird. Bei den beiden dargestellten Ausführungsformen wird Kühlluft sowohl von der Auspuffseite als auch von der anderen Seite des Motors diesen Teilen zugeführt, wobei bei der ersten Ausführungsform. diejenige Kühlluft, die durch die unteren Teile des Zylinders hindurchgegangen ist und deshalb eine verhältnismäßig niedrige Temperatur hat, durch .die Wand 8 nach oben gegen den Zylinderkopf gerichtet wird. In ;gewissen Fällen dürfte :der mittels der Wand 8 nach oben gerichtete Kühlluftstrom allein für sich vollkommen zum Kühlen der betreffenden Teile des Zylinderscheitels und der benachbarten Teile des Zylinders und der Abgasrohre genügen, so daß der von dem Rohr 2 m bzw. 5 m von oben kommende und gegen die Abgasrohre gerichtete Luftstrom gänzlich entbehrt und der Kühlluftdurchlaß 23 zweckmäßig abgeschlossen werden kann.