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Zweitakt-Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge, mit in Reihe
angeordneten Zylindern und mit eingesetzten Zylinderbüchsen, die von ihrem oberen
Ende bis nahezu auf ihre ganze Länge mit einem den Zylinder doppelwandig ausbildenden
zylindrischen Kühlmantel versehen sind und eingegossene Spül-und Auslaßkanäle besitzen.
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Die doppelwandige Zylinderbüchse wird von oben her in eine zylindrische
Ausdrehung des Motorgehäuses eingeschoben und zweckmäßig mit dem Zylinderkopf durch
besondere Schrauben gas-und wasserdicht verschraubt. Der Zylinderkopf seinerseits
ist an dem Motorgehäuse durch besondere Zylinderkopfschrauben befestigt. Durch die
eingegossenen Spül- und Auslaßkanäle, die von der Zylinderlaufbüchse ausgehen und
am Außenumfang des Kühlwassermantels ausmünden, sind besondere Wasserdichtungen
in der Kanalzone vermieden. Es ist vorteilhaft, bei Reihenmotoren die Auslaßkanäle
nach der einen Längsseite der Zylinderreihe anzuordnen, so daß nur eine einzige
Auspuffsammelleitung benötigt wird. Dadurch liegen bei den Zylinderbüchsen Spülkanäle
auch in der Längsrichtung des Zylinderblockes, d. h. an den Stellen, wo die Zylinderbüchsen
einander am nächsten benachbart sind. Um den Zufluß der Spülluft zu der Einmündung
der Spülkanäle, die von dem Raum zwischen den Zylinderbüchsen ausgehen, möglichst
wenig zu behindern, hat man bisher schon zwischen benachbarten Zylinderbüchsen keine
Gehäusewand angeordnet, so daß der Raum für die Zuströmung der Spülluft an diesen
Stellen durch die zylindrische Außenwand der Kühlmittel von zwei benachbarten Zylinderbüchsen
gebildet wurde.
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Für Motoren mit großer Drehzahl und daher großem Spülluftbedarf, wie
insbesondere für Fahrzeugmotoren, war man gezwungen, zum Erzielen eines genügend
großen Zuströmquerschnittes für
die Spülluft zu den Spülkanälen,
die von dem Raum zwischen den Zylinderbüchsen ausgehen, einen unerwünscht großen
Zylinderabstand bei der Zylinderreihe anzuordnen, so daß noch ein genügend großer
seitlicher Abstand zwischen den Außenwänden der zylindrischen Kühlmäntel vorhanden
war. Man ist jedoch auf der anderen Seite bestrebt, den Zylinderabstand aus Gründen
der Baulänge; des Baugewichtes, des Preioes und von Drehschwingungen möglichst .gering
zu halten.
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Gegenstand der Erfindung ist, den, Kühlwassermantel solcher Zylinderbüchsen
derartig zu gestalten, daß ein kleiner Zylinderabstand und trotzdem ein großer Zuflußquerschnitt
für die Spülluft zu den Spülkanälen in der Längsrichtung der Zylinderreihe erzielt
wird. Dies wird dadurch erreicht, daß .die Kühlwassermäntel unterhalb der einander
zugekehrten Spülschlitze zweier benachbarter Zylinder quer zur Richtung der Zylinderreihe
abgeflacht sind und daß der durch diese Abflachungen gewonnene Raum einer Verbreiterung
des zwischen zwei benachbarten Zylindern angeordneten und zu den Sehlitzen führenden
Spülkanales zugute kommt. Auf diese Weise können die zylindrischen Kühlwassermäntel
benachbarter Zylinderbüchsen bis auf eine Gehäusewanddicke einander genähert werden,
und trotzdem ist unter den Spülkanälen ein großer Zuflußquerschnitt für die Spülluft
geschaffen, dessen Längsabstand von der Laufbüchse bzw. abgeflachten Kühlmantelfläche
des einen Zylinders bis zur Laufbüchse bzw. abgeflachten Kühlmantelfläche des anderen
Zylinders sich erstreckt. Da die Abflachungen der Zylinderbüchsen eine kurze Unterbrechung
des Wasserraumes nur in der Längsrichtung der Zylinderreihe hervorrufen, wird die
Kolbenkühlung nur wenig beeinträchtigt, weil senkrecht dazu in den Richtungen der
Kolbenanlage die Wasserkühlung ununterbrochen von oben bis unten vorhanden ist und
weil der Kolben seine Wärme durch die Anlage an der Zylinderwand auf der Normaldruckseite
und auf der gegenüberliegenden Seite in der Hauptsache abgibt. Auf diese Weise ist
auch die Auslaßseite derZylinderbüchsen mit durchgehender Wasserkühlung versehen
und ein genügender Wasserfluß durch die Stege zwischen den Auslaßkanälen gewährleistet.
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Die Zufuhr der Spülluft zu den Spülkanälen kann durch eine Druckleitung
unter der Auslaßleitung oder durch eine Druckleitung auf der gegenüberliegenden
Längsseite der Zylinderreihe oder durch zwei halb so große Leitungen, je eine auf
beiden Längsseiten, erfolgen. -Die Anordnung von Zugankern des Motorgehäuses zur
Aufnahme der Gaskräfte ist durch diese Ausführung der Zylinderbüchsen nicht beeinträchtigt,
auch nicht durch die Kühlwasserräume rings um die Auslaßöffnungen .des Motorgehäuses.
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Große Zuströmquerschnitte für. die Spülluft zu den Spülkanälen bei
Einreihenmotoren sind auch deshalb wichtig, weil bei Mehrzylindermotoren mit Zündabständen
von beispielsweise 9o° zwischen benachbarten Zylindern ein Überschneiden der Steuerzeiten
für die Spülung der benachbarten Zylinder auftritt und die von den Kolben benachbarter
Zylinder aufgesteuerten Spülkanalquerschnitte zusammen größer sind als die vollen
Spülkanalquerschnitte eines Zylinders bei Stellung des Kolbens im unteren Totpunkt.
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Man hat schon versucht, nur die Stege zwischen den Spülkanälen zu
verkürzen, um der Spüilüft einen besseren Zuflüß in horizontaler Richtung zu den
Spülkanälen freizugeben; dies hat jedoch den Nachteil, daß die dadurch ermöglichten
Zuiströmquerschnitte immer noch zu klein sind und daß die Festigkeit und Steifigkeit
der Stege durch diese Verkürzung notleiden und die Gefahr von Rissen durch die Gußherstellung
oder durch den Betrieb auftritt. Der Zufluß der Luft zu den Spülkanälen auf der
Gegenseite der Auslaßkanäle, die nicht mehr in die Abflachung der Kühlmäntel der
Zylinderbüchsen fallen, ist durch die weiten Räume gegeben, die das Motorgehäuse
an diesen Stellen mit den Kühlwassermänteln der Zylinderbüchsen bildet.
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Es soll an dieser Stelle noch erwähnt werden, daß schlitzgesteuerte
Zvveitakt-Brenukraftmaschinen mit in Reihe angeordneten Zylindern bekannt sind,
.die im Bereich der Ein- und Auslaßkanäle einen sogenannten Paßbund um den Zylinder
haben. Der Zylinder ist mit diesem Paßbund in das Maschinengehäuse eingesetzt. Oberhalb
und unterhalb des PaBbundes sind die Zylinder jedoch nicht mit einem eigenen Kühlwässermantel
versehen und nicht doppelwandig ausgeführt. Die Zylinderwand bildet mit einer Wand
des Maschinengehäuses oder des Zylinderblockes den Küblwassermantel.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Abbildungen gezeigt und
beschrieben. Es zeigt Abb. i einen Querschnitt eines Einreihenmotors durch die Zylinderbüchse
mit zylindrischem Kühlwassermantel und mit eingegosserienAuslaßkanälen und Spülkanälen,
wobei die Auslaßleitung und die Druckleitung für die Spülluft auf der rechten Seite
'angeordnet sind, Abb. 2 einen Längsschnitt eines Mehrzylinder-Renhenmotors mit
Schnitt durch zwei Zylinderbüchsen, deren Kühlwassermäntel unterhalb der Spülkanäle
abgeflacht sind, Abb. 3 einen waagerechten Schnitt der Zylinderreihe nach. Abb.
2 mit Schnitt durch die Zylinderbüchsen-links in Höhe der Spül- und Auslaßkanäle
und rechts unterhalb -der Spül- und Auslaßkanäle, aus der die Abflachung der Kühlwassermäntel
und der dadurch gebildeten Zuflußquerschnitte zu ersehen sind.
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In den Abb. z bis 3- ist i die Laufbüchse des Zylinders, 2 der außen
zylindrische Kühlwassermantel und 3 die seitliche, hier ebene Abflachung dieses
Kühlwassermantels,. die. tangential von der Wand der Zylinderbüchse ausgeht. q.
ist der Zylinderabstand, zweier benachbarter Zylinder und 5 der gegenseitige Abstand
der abgeflachten Teile der Kühlwassermäntel benachbarter Büchsen. 6 sind Spülkanäle,
7 Atislaßkanäle und 8 wassergekühlte Stege zwischen den Auslaßkanälen der Zylinderbüchse.
g
sind Stege zwischen den Spülkanälen, die nicht abgeflacht zu werden brauchen, und
io ist die für den Durchfluß der Spülluft unterhalb der Spülkanäle zur Verfügung
stehende Höhe des Querschnittes, die zusammen mit dem gegenseitigen Abstand 5 der
Flachwände einen großen Durchflußquerschnitt ergibt. ii ist hier eine Gummidichtung
für den Abschluß des Kühlwassermantels gegenüber dem Spülluftraum und 12 eine Gummidichtung
für :den Abschluß der Zylinderlaufbüchse gegenüber dem Kurbelraum des Motorgehäuses.
13
sind Schrauben für :die Befestigung der Zylinderbüchse am Zylinderkopf
und 14 Schrauben für die Befestigung des Zylinderkopfes am Motorgehäuse. 15 ist
ein Kanal des Motorgehäuses für den Durchtritt der Auslaßgasse. 16 ist ein Kühlwassermantel
zur Kühlung dieser Auslaßkanäle des Motorgehäuses. 17 sind Zuganker des Motorgehäuses,
die hier vom Zylinderkopf bis zu den Lagerdeckeln der Kurbelwellenlager oder bis
an die Unterseite des Motorgehäuses reichen.
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Trotz der Größe der Zuflußquerschnitte beträgt der Zylinderabstand
weniger als das i,5fache der Zylinderbohrung. 18 in Abb. i ist eine Druckleitung
für die Zuführung der Spülluft vom Spülgebläse zu den Zylinderbüchsen. Wie aus Abb.
3 zu ersehen ist, erfolgt die Zuführung der Spülluft hier beispielsweise unterhalb
der Auslaßkanäle des Motorgehäuses, also in Zylindermitte, so daß aus Festigkeitsgründen
neben den Gehäuse-Zugankern in den Tragwänden der Grundlager im Motorgehäuse durchgehende
Wände von oben bis unten vorhanden sind. Der Weg der Spülluft und der Auspuffgase
ist in den Abbildungen durch Pfeile dargestellt. In Abb. i ist i9 eine gestrichelt
gezeichnete Druckleitung für die Zuführung der Spülluft von dem Gebläse zu den Zylindern
auf der linken Seite, die an Stelle der Zuführungsleitungen auf der rechten Seite
und damit Auslaßseite angeordnet werden kann. Es können auch auf beiden Seiten solche
Leitungen für die Spülluft, jedoch je mit halbem Querschnitt, angeordnet werden.
2o ist die Auspuffsammelleitung, die an die Auslaßkanäle des Gehäuses angeschlossen
ist. 2i ist eine Gehäusewand zwischen dem zylindrischen Teil der Kühlmäntel benachbarter
Zylinderbüchsen. 22 ist ein Spülluftanschluß in Zylindermitte unterhalb der Auslaßkanäle.
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Die Erfindung eignet sich gleich gut für Dieselmotoren wie für Benzinmotoren
mit Luftspülung und Benzineinspritzung und insbesondere für schnell laufende Fahrzeugmotoren,
deren Zylinder in einer Reihe angeordnet sind. Die Ausführung ist. auch möglich
für V-Motoren, wenn der Zylinderabstand so klein wie möglich sein soll.