DE959866C - Zweitakt-Dieselmaschine - Google Patents

Description

• Zweitakt-Dieselmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Dieselmaschine mit einer an ihrem äußeren Ende durch einen Boden abgeschlossenen Zylinderlaufbüchse und einer von diesem Boden aufragenden zentralen Vorkammer.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Laufbüchse auf ihrer Außenseite in an sich bekannter @Veise mit Kühlmittelführungsrippen versehen ist, welche dem Kühlmittel eine schraubenförmige Bewegung aufzwingen und die schraubenförmig verlaufenden Rinnen in einen äußeren Ringraum enden, von welchem wieder über den Laufbüchsenboden strahlenförmig nach innen gerichtete Kühlmittelkanäle abzweigen, die in einen den Hals der Vorkammer einschließenden Ringraum endigen, von welchem wieder in der Vorkammerwand vorgesehene Kanäle aufsteigen, die das Kühlmittel über einen weiteren Ringraum der Küblmittelableitung zuführen. Bei Zweitaktmaschinen der obengenannten Art besteht die Besonderheit, daß ein ventilloser Boden des Zylinderkopfes unmittelbar in den Zylinderinantel übergebt. Es befindet sich also gerade im Bereich der heißesten Stelle des Zylinderkörpers eine große Werkstoffmasse mit einer verhältnismäßig großen Wärmekapazität. Außerdem liegt zwischen dem dicken Zylinderboden und der dünnen Zvlinderwand keine den @,'ärniefluß sperrende Trennfuge, wie sie bei besonders aufgesetzten Zylinderköpfen vorhanden ist, bei denen der Zylinderkopf unmittelbar den Zylinderraum begrenzt. Andererseits muß jedoch dafür gesorgt werden, daß die Wärmespannungen an den Übergangsstellen vom Zylinderboden in den Zvlinderneantel einerseits und in den Vorkammerhals andererseits nicht zii groß werden, wobei eine besonders gute Kühlung all den Übergangsstellen vorzusehen ist. Diese Bedingungen werden durch den @rfinduilgsgegenstand in besonders guteng Maße erfüllt.
• Es ist zwar bekannt, bei Brcnnkraftmaschinen, insbesondere mit Kohlenstaubbetrieb, eine Vorkammer als besonderen Einsatz im Zylinderkopf anzuordnen und die Vorkaminerwand durch einen oberen und unteren Ringkanal zu kühlen und diese Kühlringe durch Längsbohrungen miteinander zii verbinden. Abgesehen davon, daß durch den besonderen Einsatz ein ununterbrochener Wärmefluß leicht möglich ist, ieiieinit diese bekannte 1--,inriclitung keine Rücksicht auf den übrigen gegebenen Z__vlinderaufhau.
• Ferner sind auch Viertaktinaschinen belcarerit finit einem Ein- und Auslaßventil im Zylinderboden, der mit dem Zyliilderinailtel aus einem Stück besteht. Aber auch hier beschränkt inan sich nur auf eine Anordnung von Bobrungen zwischen den Ventildurchlässen. Es bestellt dort nicht das Problem einer wirksamen Kühlung des unmittelbar vom Zylinderboden aufsteigenden Vorkaminerhalses. Auch sind keine besonderen Kühlmaßnahmen am Zylindermantel getroffen. Es wird dieser lediglich von einem einfachen Zylinderkörper mit Abstand umgeben, der vom Kühlmittel durchströmt wird.
• Schließlich ist es auch bekannt, Kolbenboden und Zylinderboden durch ein kühlmittelführendes Kanalgitter zu kühlen, wobei die zwischen diesem Kanalgitter und dem Brennraum liegende Wandstärke etwa ein Drittel der Gesamtwandstärke des Kolben- oder Zylinderbodens beträgt. Das besondere Problem der Kühlung eines unmittelbar vom Zylinderboden aufsteigenden Vorkammerhalses liegt bei dieser Anordnung nicht vor. Auch sind keine besonderen \Taßnahrnen für die Kühlung des Zylindermantels im Bremiraumbereich erwähnt.
• Demgegenüber bildet die Erfindung unter Berücksichtigung der besonderen baulichen Gegebenheiten und des damit verbundenen Wärmeanfalles eine Kombination von sich sinnvoll ergänzenden Kühlmaßnahmen, welche den gestellten Allforderungen besonders wirksam gerecht wird. Durch die Schrägströmung zwischen den Rippen im Bereich des Brennraumes innerhalb des Zylindermantels oberhalb des Kolbens wird der Zylinder gerade all der heißesten Stelle durch eine gleichzeitig günstigste Ausnutzung des Kühlmittels besonders wirksam gekühlt. In dem sich daran anschließenden Ringraum erfährt das Kühlmittel wiederum eine gewisse Beruhigung, um anschließend erneut fein verteilt über den Zylinderboden geleitet zu werden. In dem sich an die Bodenkanäle anschließenden Ringraum, der den unteren Abschnitt des Vorkammerhalses einschließt, kann sich das Kühlmittel wiederum sammeln und beruhigen und längs des Vorkammerhalses durch Einzelbohrungen wiederum verteilt abströmen, um aus einem weiteren oberen Ringraum in die Abströmleitung überzutreten. Es ergibt sich dabei noch der günstige Umstand, daß das Kühlmittel über die größeren Flächen jeweils gut `-erteilt wird und an den Werkstoffanhäufungen der Umlenkeclen jeweils in gröllerer 11eiige zur ""'srfiigung steht.
• In der Zeichnung ist eile Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt Abb. 1 den Zylinder einer 7.weitakt-Dieselniaschine im Längsschnitt und die Abb. 2 bis 4 Querschnitte des Zylinders nach den finit entsprechenden Kennziffern versehenen Linien der Abb. 1.
• Die in ihrem äußeren Ende durch den Boden 6 abgeschlossene 7.ylinclerlaufl>ücllsc 7 ist all dem Boden durch einen Kranz voll Schrauben 8 mit dein Zylinderkopf 9 fest verbunden. In seinem zylindrischen Teil bildet der Zylinderkopf gleichzeitig den Kühlmantel für die Laufbiiclese 7. All seinem äußeren Ende ist der Zylinderkopf offen und dort nur finit cineni nacli innen gerichteten Bund 15 zur Befestigung der Schrauben 8 versehen. Uni. eine besonders wirksame Wärmeabfuhr aus demjenigen Teil der Laufbüchse zu gewährleisten, in dein sich die Kolbenringe wiihrend der äußeren Totlage des Kolbens 1,, befinden, sind auf der Außenseite der Laufbüchse nahe deren äußerem Ende schräg zur Zylinderachse verlaufende Führungsansätze 25 angeordnet, die dem zwischen ihnen hindurchströmenden Kühlmittel eine schraubenförmige Bewegung um die Laufbüchse aufzwingen. In dein Boden 6 der Laufbüchse sind strahlenförmig voll einem inneren Ringraum 26 ausgehende Bohrungen 27 angeordnet, durch die das Kühlmittel aus dem äußeren Ringraum 28 in den inneren Ringraum 26 hinüberströmt und dabei den Boden der Laufbüchse kühlt. Die Bohrungen 27 sind nicht genau radial gerichtet, sondern so an-,uenrdnet, daß sie einen nagle der Zylinderachse .liegenden Drei. tangieren (All]).so daß sie sich in ihrem Verlauf dem der Kühlflüssigkeit durch die Ansätze 25 erteilten Drall anpassen.
• Die Vorkammer 29 ist einteilig mit dem Boden 6 der Laufbüchse leergestellt. Durch das Fehlen einer Trennfuge zwischen @"orkamiller und Boden der Laufbüchse wird der \\";irielefluli zwischen diesen Teilen erheblich verbessert. Die Vorkammer trägt an ilerel11 gesamten Umfang axiale Bohrungen 30. welche dem Kühlmittel den Durchtritt aus dem nach außen hin durch einen aufgeschweißten Blechkragcn 31 abgeschlossenen R ingrauln 26 in den oberen Ringraum 32 ermöglichen. Der Weg des Kühlmittels ist folgender:- Das Kühlmittel tritt durch den Stutzen 33 in den Ringraum zwischen der Laufbüchse 7 und dein all seinen Enden mit dieser verschweißten Kühlmantel 2.I ein. Von dort gelangt es durch Bohrungen 21 eines Bundes 18 der Laufbüchse in den Raum zwischen der Laufbüchse und einem den Bund 18 verlängernden Ring 22. durchströmt in schraubenförmiger Bewegullg den freien Oaersclinitt zwischen den Führungsansätzen 25 und tritt von dort mit entsprechendem Drall irr den Ringrarim 28 ein, um daraufhin durch die Bohrungen 27 unter Aufrechte Thaltung seines Dralls in den inneren Ringraum 26 zu gelangen, von wo es schließlich durch die Bohrungen 30 und den oberen Ringraum 32 dem Austrittsstutzen 34 zufließt.
• Auf diese Weise wird nicht nur eine ausreichende Gesamtkühlung der Zylinderlaufbüchse, sondern auch eine den betrieblichen Erfordernissen angepaßte, individuelle Kühlung jeder einzelnen Zone der Laufbüchse erreicht, so daß ein Verziehen und Unrundwerden der Laufbüchse während des Betriebes vermieden wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zweitakt-Dieselmaschine mit einer an ihrem äußeren Ende durch einen Boden abgeschlossenen Zylinderlaufbüchse und einer von diesem Boden aufragenden zentralen Vorkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchse (7) auf ihrer Außenseite in an sich bekannter Weise mit Kühlmittelfü'hrungsrippen (25) versehen ist, welche dem Kühlmittel eine schraubenförmige Bewegung aufzwingen, und daß die schraubenförmig verlaufenden Rinnen in einem äußeren Ringraum (28) enden, von welchem wieder über den Laufbüchsenboden (6) strahlenförmig nach innen gerichtete Kühlmittelkanäle (27) abzweigen, die in einen den Hals der Vorkammer (29) einschließenden Ringraum (31) endigen, von welchem wieder in der Vorkammerwand vorgesehene Kanäle (30) aufsteigen, die das Kühlmittel über einen weiteren Ringraum (32) der Kühlmittelabdeitung (34) zuführen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 301 521, 305 582, 483 726, 536 933, 704 o67; schweizerische Patentschriften Nr. 74 152, 103 o58, 196 752, 2lo 886; USA.-Patentschrift Nr. 1:279 oo8; »Lüft@vissen«, 1936, S. 315, Abb. 9; Sonderheft »Dieselmaschinen« VDI-Verlag, 1923, S. 15/16; »Luftfah.rt-Leihrbücher« von U. Leib, 19401 S. i6.