DE939845C - Air-cooled piston engines or working machines - Google Patents
Air-cooled piston engines or working machinesInfo
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Description
Luftgekühlte Kolbenkraft- oder Arbeitsmaschinen Die Erfindung betrifft luftgekühlte Kolbenkraft-oder Arbeitsmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen mit zentralem Brennraum, deren Zylinderköpfe die Kühlluft aus einem jeden Kopf umgebenden Ringraum zugeführt und an den Kühlrippen entlang in Richtung der Zylinderlängsachse konzentrisch abgeführt wird.Air-Cooled Piston Engines or Work Machines The invention relates to air-cooled piston engines or work machines, in particular two-stroke internal combustion engines with a central combustion chamber, the cylinder heads of which surround the cooling air from each head Annular space supplied and along the cooling fins in the direction of the cylinder longitudinal axis is discharged concentrically.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art ist der Zylinderkopf zwecks Führung der Kühlluft in dem gewünschten Sinn mit einer Umkleidung aus Blech versehen. Die Frischluft tritt durch einen Rohrstutzen in ein den Kopf umschließendes und ein Bestandteil der Umkleidung bildendes Ringrohr ein, verteilt sich darin und strömt am Zylinderkopf entlang einem oberhalb desselben von der Umkleidung konzentrisch in Richtung der Zylinderlängsachse ausgehenden Rohrstutzen zu. Demgegenüber wird bei den erfindungsgemäßen Maschinen der jeden Kopf umgebende ringförmige Aufnehmerraum für .die Kühlluft durch das bis zur Oberkante des Kopfes in Richtung der Zylinderlängsachse vorgezogenem Maschinengestell und einem auf diesen sich abstützenden Deckel gebildet, gegen den der Kopf und die Zylinderbüchse verspannt sind.In a known internal combustion engine of this type, the cylinder head for the purpose of guiding the cooling air in the desired sense with a cladding made of sheet metal Mistake. The fresh air passes through a pipe socket into one that surrounds the head and an annular pipe forming part of the casing, spreads therein and flows concentrically at the cylinder head along one above it from the casing in the direction of the cylinder longitudinal axis outgoing pipe socket. In contrast, will in the machines according to the invention, the annular receiving space surrounding each head for .the cooling air through to the top edge of the head in the direction of the cylinder's longitudinal axis formed forward machine frame and a cover supported on this, against which the head and the cylinder liner are braced.
Gegenüber der bekannten Maschine mit der angebauten dünnwandigen Umkleidung weisen die erfindungsgemäßen Maschinen in verschiedener Hinsicht wesentliche Vorteile auf. An erster Stelle muß hier die Tatsache Erwähnung finden, daß die erfindungsgemäßen Maschinen dadurch, .daß die Umkleidung organisch in das Gestell einbezogen wird, insbesondere im Bereich der Zylinderköpfe eine wesentliche Versteifung erfahren. Einer bei luftgekühlten Kolbenmaschinen stets vordringlichen Forderung wird hierdurch weitgehend Rechnung getragen. Des weiteren ist festzustellen, -daß Blechteile auf Erschütterungen der Maschine während des Betriebes bereitwilliger durch Mitschwingen reagieren als Gestellteile, deren Eigenschwingungszahl in der Regel sehr tief liegt. Auch wärmetechnisch verhalten sich die erfindungsgemäßen Maschinen insofern günstiger, als Gestellteile der Kühlluft entzogene Wärme wirkungsvoller als eine Blechumkleidung sowohl ableiten als auch nach außen abstrahlen.Compared to the known machine with the attached thin-walled casing the machines according to the invention have significant advantages in various respects on. In the first place must be mentioned here that the invention Machines by the fact that the casing is organically incorporated into the frame will, Experience a significant stiffening especially in the area of the cylinder heads. This becomes a requirement that is always urgent in air-cooled piston engines largely taken into account. It can also be determined that sheet metal parts are on Machine vibrations during operation more readily due to oscillation react as frame parts, the natural frequency of which is usually very low. The machines according to the invention also behave more favorably from a thermal point of view, Heat extracted from the cooling air as frame parts is more effective than sheet metal cladding both derive and radiate to the outside.
Bei Maschinen mit in vom Zylinder abgewandter Richtung symmetrisch sich verjüngenden Zylinderköpfen wird zur Erhöhung. der Kühlwirkung in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, jeweils zwischen einem Zylinderkopf und seiner Umkleidung eine als Kragen aus der Umkleidung herauswachsende oder mit dem Zylinderkopf einstückig verbundene Wand so anzuordnen, daß die den Kopf anströmende Kühlluft beim Eindringen in die Kühlrippenzone zum Grunde letzterer hin abgelenkt wird. Weisen die mit einer solchen Wand zu versehenden Zylinderköpfe Kanonen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben auf, so kann als Ablenkwand für die zuströmende Kühlluft jeweils der zum Zylinder hin gerichtete Schenkel einer die Kanonen eines jeden Kopfes verbindenden, geradlinig oder gekrümmt verlaufenden Winkelleiste dienen. Sind die Zylinderköpfe doppelwandig mit dazwischenliegenden Kühlrippen ausgeführt, so kann die äußere, bis zum Zylinderkopfboden reichende oder in @dessen Bereich mit Dürchbrechungen versehene Wand zur Ablenkung der Kühlluft auf den Grund der Kühlzone herangezogen werden.For machines with symmetrical in the direction away from the cylinder tapered cylinder heads will increase. the cooling effect in development proposed the invention, each between a cylinder head and its casing one that grows out of the casing as a collar or is integral with the cylinder head connected wall to be arranged so that the cooling air flowing towards the head upon penetration is deflected into the cooling fin zone to the bottom of the latter. Assign those with a such wall to be provided cylinder heads cannons for receiving the fastening screws can be used as a baffle for the incoming cooling air to the cylinder directed legs of a straight line connecting the cannons of each head or curved angle strips are used. Are the cylinder heads double-walled executed with cooling fins in between, the outer one, up to the bottom of the cylinder head Wall that reaches or has perforations in its area for distraction the cooling air can be used on the bottom of the cooling zone.
Bei solchen Maschinen, deren Zylinderköpfe je vier Befestigungsschrauben aufweisen und eine einzige Einströmöffnung für die Kühlluft an der Umkleidung eines jeden- Kopfes vorgesehen ist, empfiehlt es sich, die -vier Befestigungsschrauben so anzuordnen, daß eine Schraube der mit der Zuströmöffnung in der Umkleidung gegenübersteht. Es wird hierdurch erreicht, daß sich der in den Auffangraum eintretende Kühlluftstrom an der der Einströmöffnung unmittelbar gegenüberliegenden Befestigungskanone und den quer- zur Zuströmöffnung verlaufenden Kühlrippen zunächst etwas -staut und dann um den Köpf herum nach beiden Seilten gleichmäßig verteilt.With such machines, the cylinder heads each have four fastening screws have and a single inflow opening for the cooling air on the casing of a each head is provided, it is advisable to use the four fastening screws to be arranged in such a way that a screw is opposite the one with the inflow opening in the casing. It is thereby achieved that the cooling air flow entering the collecting space on the fastening cannon directly opposite the inflow opening and The cooling fins running transversely to the inflow opening are initially blocked a little and then evenly distributed around the head on both ropes.
Große _ Bedeutung ist dem' Auffangraum der Frischluft hinsichtlich seiner Größe -zuzumessen. Je größer dieser Raum ist, -um so größer ist- die Gewähr, daß die Kühlrippenzone rundum gleichmäßig beaufschlagt wird. Es wird daher in weiterer Durchbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Umkleidung -so auszubilden,' daß sie sich über dem Auffangraum in vom Zylinderkopf abgewandter Richtung vorwölbt, wobei es sich empfiehlt, diese Wölbung so weit -vorzuziehen, daß in den Zylinderkopf von oben eingesetzte Teile überhaupt nicht oder nur wenig über .das Profil des uriikleideten Kopfes- hinausragen. Durch. die Vorwölbung ist-im übrigen .die Steifigkeit:der Maschinen noch-erhöht.Great importance is given to the 'catchment space for fresh air to measure its size. The larger this space, the greater the guarantee that the cooling fin zone is evenly applied all around. It will therefore be used in further Proposed implementation of the invention, the casing-so train 'that they bulges over the collecting space in a direction facing away from the cylinder head, wherein it is advisable to prefer this curvature so far that it is in the cylinder head of Parts inserted above not at all or only slightly above the profile of the urii-clad Protruding head. By. the protrusion is - incidentally. the rigidity: of the machines still-increased.
In der Zeichnung sind neun Ausführungsformen der .Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing, nine embodiments of the invention are for example shown.
Abb. i zeigt einen kegelförmig ausgebildeten, mit Kühlrippen besetzten Zylinderkopf einer Zweitaktb,rennkraftmaschine; Abb. 2 stellt zur linken Hälfte eine Draufsicht und zur rechten Hälfte einen Schnitt nach der Linie II-II durch den Zylinderkopf einer Zweitaktbrennkraftmaschine nach Abb. i dar; Abb. 3 zeigt zwei verschiedene, in der Zeichnung je zur Hälfte aneinandergesetzte Ausführungsformen des Zylinderkopfes einer erfindungsgemäßen Zweitaktbrennkraftmaschi.ne teilweise im Schnitt; Abb. 4 zeigt die beiden Ausführungsformen nach Abb. 3 in der Draufsicht; Abb. 5 zeigt eine aus zwei ineinandergeschobenen kegeligen Mänteln bestehende Ausführungsform eines Zylinderkopfes einer Zwei@taktbrennkraftmaschine; Abb. 6 zeigt den Kopf nach Abb. 5 in der Draufsicht; Abb. 7 zeigt einen Zylinderkopf .einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit in vom Zylinder abgewandter Richtung sich vorwölbender Umkleidung; Abb. 8 stellt eine Draufsicht auf den Zylinderkopf gemäß Abb. 7 dar; Abb. 9 zeigt einen Zylinderkopf für einen Zylinder mit teilweiser Längsrippung.Fig. I shows a cone-shaped, occupied with cooling fins Cylinder head of a two-stroke engine; Fig. 2 represents the left half a plan view and to the right half a section along the line II-II the cylinder head of a two-stroke internal combustion engine according to Fig. i; Fig. 3 shows two different embodiments, each half juxtaposed in the drawing of the cylinder head of a two-stroke internal combustion engine according to the invention partially on average; Fig. 4 shows the two embodiments according to Fig. 3 in plan view; Fig. 5 shows an embodiment consisting of two conical shells pushed into one another of a cylinder head of a two-stroke internal combustion engine; Fig. 6 shows the head Fig. 5 in plan view; Fig. 7 shows a cylinder head of a two-stroke internal combustion engine with the casing bulging in the direction facing away from the cylinder; Fig. 8 represents a top view of the cylinder head according to Fig. 7; Fig. 9 shows a cylinder head for a cylinder with partial longitudinal ribs.
Der in Abb. r im Schnitt dargestellte Zylinderkopf einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit zentralem kegeligem Brennraum i besteht aus einem vom Zylinder 2 aus sich in Richtung der Zylinderlängsachse verjüngenden inneren Körper 3 mit aufgesetzten Kühlrippen ¢. Der innere Körper 3 ist mit einer Öffnung 5 zur Aufnahme .des Einspritzventils -versehen. Von dem inneren Körper 3 gehen, wie aus der Draufsicht des Kopfes gemäß Abb. 2 zu entnehmen ist, strafilenförmig vier Rippen 6 zur Absteifung der die Befestigungsschrauben 8 aufnehmenden Kanonen 7 aus. Die Kühlrippen sind in den Räumen zwischen den Versteifungsrippen untergebracht und verlaufen so, daß sie mit jeder der benachbarten Versteifungsrippen 6. einen Winkel einschließen, der .halb so groß ist wie der von diesen Versteifungsrippen eingeschlossene Winkel. Um den: -Kopf herum ist das Maschinengestell- 9 big Oberkante Kopf vorgezogen, und zwar so, daß zwischen dem Kopf 'und dem Gestell ein ringförmiger Auffangraum io verbleibt. Der Zylinderkopf und: die Zylinderbüchse z sind mit einem Deckel i i verspannt, der sich wiederum auf dem Gestell aufsetzt und durch Schrauben i2 gegen das Gestell verspannt ist. Dem Kühlluftstrom für den Zylinder entgegen ist das Gestell offen, so d'aß ein Teil der Kühlluft in :den den Zylinderkopf umgebenden Auffangraum io eindringt, sich über diesen Raum verteilt und konzentrisch durch die Kühlrippen q des Kopfes in. Richtung der Zylinderlängsachse durch-eine im Deckel i i vorgesehene Öffnung i 3 abströmt. Bei den in den Abb. 3 und 4 gezeigten Zylinderkopfausführungen ist jeweils der ,innere Aufbau -des Kopfes der .gleiche wie bei dem in Abb. i und 2 gezeigten Kopf, d. h., es ist wieder ein innerer kegeliger Körper 14 bzw. 15 vorhanden. Auch ist die Aufhängung des Zylinders und des Kopfes an einem sich auf dem Gestell abstützenden Deckel 16 bzw. 17 vorgesehen. Die Kühlrippen verlaufen bei beiden Ausführungen, wie aus Abb.4 ersichtlich, radial zur Zylinderlängsachse. Bei dem Zylinderkopf in der links von der Mittellinie gezeigten Ausführung mit dem inneren Körper 14 sind' die Kanonen für die Aufnahme der Befestigungsschrauben 18 über der Dichtfläche i9 des Kopfes' angeordnet und durch eine Winkelleiste zo miteinander verbunden. In dem zum Zylinder hin gerichteten Schenkel dieser Leiste sind in Nähe des Zylinderkopfbodens Durchtrittsöffnungen 21 für die in dem Auffangraum 22 bzw. 28 befindliche Kühlluft vorgesehen. Dieser Auffangraum 22 wird. wiederum durch die Umfangfläche des Zylinderkopfes und das hochgezogene Maschinengestell 23 gebildet. Der Deckel 16 ist mit einer zentralen Öffnung 24 mit abgerundeter Umrandung versehen. Die rechts der Mittellinie in .den Abb. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform des Zylinderkopfes entspricht im Aufbau im wesentlichen dem in den Abb. i und 2 gezeigten. Zylinderkopf. Darüber hinaus .ist jedoch der Rand der zentralen Austrittsöffnung 25 abgerundet und der Deckel innen mit einem Kragen 26 versehen, der sich beim Aufbau des Zylinders auf der Einströmseite vor die Kühlrippen 27 schiebt und dafür sorgt, daß auch Kühlluft am Grunde der Kühlrippenzone entlang strömt.The cylinder head of a two-stroke internal combustion engine shown in section in Fig. R with a central conical combustion chamber i consists of a cylinder 2 in Inner body 3 tapering towards the longitudinal axis of the cylinder with attached cooling fins ¢. The inner body 3 is provided with an opening 5 for receiving the injection valve -Mistake. Go from the inner body 3 as shown in the top view of the head Fig. 2 can be seen, four ribs 6 to stiffen the fastening screws 8 receiving cannons 7 from. The cooling fins are in the spaces between the stiffening ribs housed and extend so that they are with each of the adjacent stiffening ribs 6. Include an angle that is half as large as that of these stiffening ribs included angles. Around the: -head is the machine frame- 9 big top edge Head pulled forward, so that between the head and the frame an annular Collecting space remains. The cylinder head and: the cylinder liner z are with a Lid i i clamped, which in turn sits down on the frame and screwed i2 is braced against the frame. Against the flow of cooling air for the cylinder if the frame is open, part of the cooling air enters: the area surrounding the cylinder head Penetration area penetrates, is distributed over this area and concentrically through the cooling fins q of the head in the direction of the cylinder longitudinal axis through one in the cover i i provided opening i 3 flows out. With the in Figs. 3 and 4 cylinder head designs shown is the inner structure of the head the same as the head shown in fig. i and 2, i. h., it's on again inner conical body 14 or 15 available. Also is the suspension of the cylinder and the head is provided on a cover 16 or 17 supported on the frame. As can be seen from Fig. 4, the cooling fins run radially in both designs to the cylinder longitudinal axis. At the cylinder head in the one shown to the left of the center line Execution with the inner body 14 are 'the cannons for receiving the fastening screws 18 over the sealing surface i9 of the head 'arranged and zo by an angle bar connected with each other. In the leg of this bar directed towards the cylinder are in the vicinity of the cylinder head bottom passage openings 21 for the in the collecting space 22 or 28 located cooling air is provided. This collecting space 22 is. in turn through the circumference of the cylinder head and the raised machine frame 23 formed. The lid 16 has a central opening 24 with a rounded edge Mistake. The embodiment shown to the right of the center line in FIGS. 3 and 4 The structure of the cylinder head corresponds essentially to that in Figs. i and 2 shown. Cylinder head. Beyond that, however, is the edge of the central outlet opening 25 rounded and the lid is provided with a collar 26 on the inside, which is located during construction of the cylinder on the inflow side in front of the cooling fins 27 and ensures that that cooling air also flows along the bottom of the cooling fin zone.
Der in den Abb. 5 und 6 dargestellte Zylinderkopf besteht aus zwei ineinandergeschobenen kege-.ligen Mänteln 29 und 30. Der Auffangraum 31 wird wiederum durch das hochgezogene Maschinengestell 32 und die Umfangsfläche des Kegels 29 gebildet. Die beiden Mäntel 2:9 und 30 sind durch Kühlrippen gegeneinander versteift. Der äußere Mantel 29 weist außerdem in Nähe des Kolbenkopfbodens Durchtrittsöffnungen 33 für die Kühlluft auf. Der Deckel 34 besitzt eine zentrale, mit .Gewinde versehene öffnung 35 zur Aufnahme eines Einspritzventils und vier diese Öffnung umgebende segmentförmige Spalten 36 für den Austritt der Kühlluft. Zylinder und Zylinderkopf sind in gleicher Weise wie bei den vorher gezeigten Ausführungsbeispielen an -dem sich auf dem Gestell 32 abstützenden Deckel 34 aufgehangen.The cylinder head shown in FIGS. 5 and 6 consists of two conical jackets 29 and 30 pushed into one another. The two jackets 2: 9 and 30 are stiffened against each other by cooling fins. The outer jacket 29 also has passage openings 33 for the cooling air in the vicinity of the piston head base. The cover 34 has a central, threaded opening 35 for receiving an injection valve and four segment-shaped gaps 36 surrounding this opening for the exit of the cooling air. The cylinder and cylinder head are suspended from the cover 34 supported on the frame 32 in the same way as in the previously shown exemplary embodiments.
Der Zylinderkopf gemäß den Abb. 7 und 8 entspricht hinsichtlich seines Aufbaues im wesentlichen dem in den Abb. i und 2 ,gezeigten Zylinderkopf. Unterschiede bestehen hinsichtlich der Ausbildung des Deckels 37 und der Anordnung der Befestigungsschrauben 38 des Kopfes. Der Deckel 37 wölbt sich im Bereich des Auffangraumes 39 etwas vor, so daß in vorteilhafter Weise nicht nur der Auffangraum 39 vergrößert wird, sondern auch der Zylinderkopf insofern -ein günstigeres Profil erhält, als das Kraftstoffeinspritzventil4o nur noch mit seinem Anschlußstutzen über ,den Deckel 37 hinausragt. Weiterhin sind, wie aus Abb. 8' zu ersehen ist, - vier Befestigungsschrauben' so angeordnet, daß eine derselben der Mitte der Zutrittsöffnung 47 für die Kühlluft zum Auffangraum 39 gegenübersteht. Da die Rippen außerdem nicht radial verlaufen, wird .die Kühlluft beim Eintritt in den Auffangraum 39 etwas angestaut und, gezwungen, sich um den Zylinderkopf herum über den Auffangraum 39 zu verteilen. Es wird hierdurch eine gleichmäßigere Kühlung des Zylinderkopf'kerne.s erzielt.The cylinder head according to FIGS. 7 and 8 corresponds in terms of its construction essentially to the cylinder head shown in FIGS. There are differences in the design of the cover 37 and the arrangement of the fastening screws 38 of the head. The cover 37 bulges slightly in the area of the collecting space 39, so that advantageously not only the collecting space 39 is enlarged, but also the cylinder head is given a more favorable profile, as the fuel injection valve 4o only has its connecting piece over the cover 37 protrudes. Further, as in Fig 8 'it can be seen - four screws.' Arranged so that one of them is the center of the inlet opening 47 faces the cooling air to the collection chamber 39. Since the ribs also do not run radially, the cooling air is somewhat dammed up when it enters the collecting space 39 and is forced to distribute itself around the cylinder head via the collecting space 39. This results in a more even cooling of the cylinder head core.
In Abb. 9 ist eine Kühlluftführung für den Zylinderkopf 41 eines sowohl quer als auch längs berippten Zylinders 42 dargestellt. Die Längsrippen 43 befinden sich im Windschatten und ragen in einen im Zylinderkopf vorgesehenen Auffangraum 44 hinein. Dieser Auffangraum 44 steht mit dem Raum 45 für die Kühlluftführung des Zylinderkopfes durch Kanäle 46 in Verbindung, so,daß ein Teil .der Luft aus dem Auffangraum 44 in den Raum 45 übertritt und der andere Teil an den Längsrippen 43 entlang strömt.FIG. 9 shows a cooling air duct for the cylinder head 41 of a cylinder 42 ribbed both transversely and longitudinally. The longitudinal ribs 43 are located in the slipstream and protrude into a collecting space 44 provided in the cylinder head. This collecting space 44 communicates with the space 45 for the cooling air duct of the cylinder head through channels 46, so that part of the air from the collecting space 44 passes into the space 45 and the other part flows along the longitudinal ribs 43.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Kühlluftführung ist nicht auf die Zylinderköpfe von B;rennkraftmaschinen beschränkt, sondern läßt sich auch bei Kolbenarbeitsmaschinen, beispielsweise Kompressoren, mit Erfolg anwenden.The application of the cooling air duct according to the invention is not on the cylinder heads of B; internal combustion engines are limited, but can also be used in Use piston working machines, such as compressors, with success.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEK11687A DE939845C (en) | 1951-10-19 | 1951-10-19 | Air-cooled piston engines or working machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEK11687A DE939845C (en) | 1951-10-19 | 1951-10-19 | Air-cooled piston engines or working machines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE939845C true DE939845C (en) | 1956-03-01 |
Family
ID=7213438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEK11687A Expired DE939845C (en) | 1951-10-19 | 1951-10-19 | Air-cooled piston engines or working machines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE939845C (en) |
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