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Zweitaktmotor, insbesondere Zweitaktdieselmotor Die Erfindung bezieht
sich auf einen Zweitaktmotor, insbesondere Zweitaktdieselmotor, mit V-förmig angeordneten
Zylinderreihen, bei welchem das Kühlwasser den Raum zwischen den eingesetzten Zylinderbüchsen
und dem Motorgestell durchströmt und bei welchem das Motorgestell selbst zumindest
im Bereich der an den Außenseiten des Motors liegenden Auspuffschlitze zusätzliche,
die zwischen Zylinderbüchsen und Motorgestell gebildeten Kühlwasserräume umgebende
Kühiwasserräume aufweist. Die zusätzlichen Kühlwasserräume haben sich bei Zweitaktmotoren
mit nassen Zylinderbüchsen als vorteilhaft erwiesen, weil hier im Bereich der Ennlaß-
und Auslaßschlitze der Außendurchmesser der Büchse gleich dem Führungsdurchmesser
im Motorgestell bemessen ist, so daß in diesen Bereich kein Kühlwasser gelangt.
Dadurch wäre sonst die Kühlung in diesem Bereich mangelhaft, was sich insbesondere
bei Zweitaktdieselmotoren, welche mit höheren Temperaturen als Vergasermotoren arbeiten,
nachteilig auswirken würde.
Bei bekannten Motoren dieser Art wird
das Kühlwasser den Kühlwasserräumen jedes Zylinders über einen zu einer außerhalb
des Motorgestells liegenden Verteilerleitung führenden Rohrstützen zugeleitet. Im
Inneren jedes Kühlwasserraumes gelangt das Wasser über enge Querschnitte vom außenliegenden
zusätzlichen Kiihlwasserraum in den Kühlwasserraum zwischen Zylinderbüchse und Motorgestell.
Das Kühlwasser des zusätzlichen Kühlwasserraumes vereinigt sich nach Kühlung der
Schlitzpartie wieder mit dem Kühlwasser zwischen Zylinderbüchse und Motorgestell
und gelangt über entsprechende Durchgangsöffnungen in den Zylinderkopf, von wo es
schließlich an einer hochgelegenen Stelle abfließt. Bei mehreren in Reihe angeordneten
Zylindern entsteht durch die verhältnismäßig engen Zuflußquerschnitte eine ungleiche
Wasserverteilung zu den einzelnen Zylindern, was verschiedene Nachteile mit sich
bringt. Vor allen Dingen können die besser gekühlten Zylinder thermisch nicht so
hoch belastet werden, wie es ihrer Kühlung entspricht, sondern nur so hoch wie die
schlechter gekühlten Zylinder. Die Folge ist eine Leistungseinbuße, eine Verschlechterung
des spezifischen Kraftstoffverbrauchs und außerdem eine ungleichmäßige Abnutzung
der einzelnen Zylinder.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung von Reihenmotoren werden hingegen
die die Zylinderbüchsen einzeln umgebenden Kühlwasserräume von einem über die Länge
des Motorgehäuses verlaufenden Hohlraum aus mit Kühlwasser versorgt, der unten durch
eine waagerechte Wand des Motorgehäuses begrenzt wird und dessen Breite sich nach
oben gegen die Zylinderköpfe zu entsprechend dem pultartigen Verlauf seiner äußeren
Begrenzungswand rasch verkleinert. Der insgesamt verhältnismäßig große Hohlraum
bietet immerhin die Vorteile der gleichmäßigen Versorgung der Kühlmittelmäntel aller
Zylinder, die mit Ausnahme ihrer Verbindung mit dem Verteilraum voneinander vollständig
getrennt sind. Es wird hierdurch eine Vergleiehmäßigung der Kühlwirkung selbst dann
erreicht, wenn das Kühlwasser an einem Ende des Motors in das Motorgehäuse eintritt.
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Die Erfindung macht sich durch die Anwendung der bekannten Bauweise
bei V-Motoren diese Vorteile zunutze, bringt aber darüber hinaus noch weitere vorteilhafte
Wirkungen, die sich aus der Besonderheit der V-Anordnung der Zylinderreihen erklären.
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Nach der Erfindung sind die zumindest im Bereich der an der Außenseite
des Motors liegenden Auspuffschlitze angeordneten zusätzlichen Kühlwasserräume des
Motorgehäuses bis zur Teilungsebene des Motorgestells herabgezogen. Ähnlich der
bekannten Reihenmotorbauart sind diese zusätzlichen Kühlwasserräume in ihrem unteren
Bereich zur Bildung eines Verteilerraumes vereinigt. Dieser längs des =Motorgestells
verlaufende Hohlraum ist unten durch eine horizontale Wand abgeschlossen, die in
der Teilungsebene des Motorgestells liegt. Eine dem letzten Merkmal, die zusätzlichen
Kühlräume bis in die Teilungsebene des Motorgestells herunterzuziehen, vergleichbare
Ausbildung eines Motorgehäuses ist bisher nur im Zusammenhang mit der Kühlung des
Kurbelgehäuses vorgeschlagen worden, doch ist nach diesem Vorschlag der über der
Teilungsebene liegende Gehäuseteil zur Gänze doppelwandig ausgebildet und der sich
hierbei ergebende Kühlmantel nur insoweit an der Kühlung der Motorzylinder beteiligt,
als deren kurbelwellenseitige Enden im doppelwandigen Teil des Kurbelgehäuses sitzen.
Die eigentliche Zylinderkühlung, die vom Zylinderkopf aus zumindest den die Schlitze
enthaltenden Laufflächenbereich der Zylinderbüchsen umfassen muß, wird durch diese
bekannte Anordnung eines Kühlmantels entlang den Seitenwänden des Kurbelgehäuses
jedoch nicht berührt.
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Durch das die Erfindung vervollständigende weitere Merkmal, die horizontalen
Abschlußwände der Verteilräume über den unteren Teil des Kurbelgehäuses seitlich
vorragen zu lassen, ergeben sich an diesen Stellen Anschlußflächen für die Kühlwasserzuführung,
die zur Vereinfachung der Herstellung des Gehäuses in die Teilungsebene desselben
gelegt werden. Bisher waren seitlich über den unteren Teil des Kurbelgehäuses vorspringende
Teile des Motors lediglich dazu verwendet worden, den Schmierölkühler unter Vermeidung
von Rohrleitungen unmittelbar am Motorgehäuse anzuschließen. Durch entsprechende
Übertrittsöffnungen steht nach diesem Vorschlag der Ölkühler mit den Schmierölkanälen
und dem Kühlwassersystem des Motors in Verbindung.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Maschinengestells von mit
Auspuffschlitzen versehenen V-Motoren werden die Vorteile der Kühlung der Auspuffkanäle
des Maschinengestells noch mit den folgenden Vorteilen hinsichtlich der Festigkeit
und der Herstellung des Maschinengestells vereinigt: Die beiderseits des Maschinengestells
verlaufenden Verteilräume lassen die Zuführung des Kühlwassers zu den zwischen Zylinderbüchsen
und Motorgestell gebildeten Kühlwasserräumen einerseits und zu den zusätzlichen
Kühlwasserräumen im Motorgestell im Bereich der an den Außenseiten des Motors liegenden
Auspuffschlitze andererseits in einer Weise bewerkstelligen, daß eine gleichmäßige
Wasserverteilung gewährleistet ist. Die Verteilräume wirken als Längsversteifungen;
der von ihnen bei jedem Zylinder nach oben abzweigende Zuleitungskanal, durch den,
das Kühlwasser zu den Auspuffschlitzen gelangt, ist als von der Teilungsfläche in.
der Richtung zu den Zylindern verlaufendes Versteifungselement besonders günstigen
Hohlquerschnittes anzusehen. Durch die Doppelwandigkeit des Motorgestells wird aber
nicht nur dessen statische Festigkeit und insbesondere die Widerstandsfähigkeit
der Gestellfüße verbessert, sondern es wird darüber hinaus auch noch eine besonders
schwingungsfreie Bauart des Motorgestells erreicht, da die Außenwände der zusätzlichen,
sich
nach unten erweiternden Kühlwasserräume eine Abstützung der seitlich ausladenden
Zylinder bilden.
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Die gleichmäßige Verteilung des Kühlwassers über die ganze Länge des
Motorgestells läßt jeden Zvlinder bis zu dem einer Auslegung zugrunde liegenden
Ausmaß belasten, wodurch erst die Voraussetzung für die Erreichung der optimalen
Leistung des Motors gegeben ist. Weiterhin wird mit geringsten Umlenkungen in der
Kühlwasserführung innerhalb des Motorgehäuses das Auslangen gefunden, wodurch sich
ebenfalls eine Steigerung der Kühlwirkung ergibt.
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Durch die in der Teilungsebene des Motorgestells liegende untere Abschlußwand
der zusätzlichen Kühlwasserräume lassen sich bei der Kühlwasserzuleitung Rohrleitungen
ersparen. Es wird dadurch auch erreicht, daß der untere Kurbelgehäuseteil nur so.
groß bemessen werden muß, wie dies durch die Getriebeteile bedingt ist. Vorteilhaft
ist hierbei ferner, daß sämtliche Anschlüsse in der Teilungsebene des Motorgestells
liegen und daher gemeinsam in einem Arbeitsgang bearbeitet werden können. Die horizontalen
Wände der zusätzlichen Kühlwasserräume bieten auch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit,
von Kühlwasser durchflossene Organe anzuflanschen, wie z. B. einen Ölkühler, welche
unmittelbar über Öffnungen in diesen Wänden mit dem Kühlwasserraum in Verbindung
stehen können.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
schematisch erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Zweitaktdieselmotor
mit V-förmig angeordneten Zylindern.
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Die Zylinderbüchsen i sind in das Motorgestell 2 eingesetzt, wobei
zwischen Gestell und Büchse Kühlwasserräume 3 und q. verbleiben. 5 stellt den Auspuffschlitz
in der Büchse i dar, während der Ansaugschlitz, der sich in gleicher Höhe des Zylinders
ungefähr .gegenüber dem Auspuffschlitz befindet, nicht eingezeichnet ist. Im Bereich
dieser Schlitze entspricht der Außendurchmesser der Büchse dem Führungsdurchmesser
des Motorgestells, so daß die Büchse hier dicht im Gestell 2 sitzt. Bei Zweitaktmotoren,
welche nicht nach dem Prinzip der Gleichstromspülung arbeiten, muß hierbei zur Führung
der in den Zyinder eintretenden Spülluft die Schlitzlänge im Verhältnis zur Schlitzbreite
möglichst groß bemessen werden, wodurch sich eine starke Ausbildung der Büchse i
an dieser Stelle ergibt.
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Das Kühlwasser tritt auf jeder Seite durch eine Leitung 6 in das Gestell
2 ein und gelangt in einen zusätzlichen Kühlwasserraum 7, welcher mit dem Raum 7'
in Verbindung steht und die im Motorgestell gebildete Auspufföffnung 8 umgibt. Auf
diese Weise wird das Motorgestell durch das abgekühlte Kühlwasser im Bereich der
Auspufföffnung 8 intensiv gekühlt und die Kühlwirkung in diesem Bereich auf die
Büchse i übertragen. Der Raum 7 dient auch als Verteilerraum für die Zuführung des
Kühlwassers zu den Kühlwasserräumen 3 zwischen Büchse und Motorgestell. Vom Kühlwasserraum
7 gelangt das Wasser über eine Öffnung 9 in den Kühlwasserraum 3. Die Büchse weist
in ihrem mittleren Teil eine Anzahl von axialen Bohrungen io auf, durch welche das
Kühlwasser in den oberen Kühlwasserraum q. strömt. Ein Teil des Kühlwassers kann
auch durch Öffnungen i i unmittelbar vom Raum 7' in den Kühlwasserraum ¢ gelangen.
Durch Bohrungen 12 gelangt das Kühlwasser aus dem Kühlwasserraum q. in den Kühlwasserraum
13 des Zylinderkopfes, von wo aus es über eine Leitung 1q. zum Wasserrückkühler
zurückgeführt wird.
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Die zusätzlichen Kühlwasserräume 7 im Motorgestell sind nach unten
zu erweitert und durch eine horizontale Wand 15 abgeschlossen. Die Kühlwasserräume
7 reichen hierbei bis zur Teilungsebene 16 des MotorgestellS 2. Durch die die Kühlwasserräume
7 außen begrenzenden Gehäusewände i' und die horizontalen Wände 15 werden Dreieckversteifungen
geschaffen, welche die ausladenden Motorzylinder abstützen. Bei Motoren mit größerer
Zylinderanzahl erhöhen die horizontalen Wände 15 in günstiger Weise die Biegefestigkeiit
des Motorgestells in der Längsrichtung des Motors.
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Wie die Zeichnung zeigt, liegen die unteren Flächen der horizontalen
Wände 15 in einer Ebene mit der Teilungsebene 16 des Motorgestells und können daher
mit dieser in einem Arbeitsgang ohne nennenswerten. zusätzlichen Arbeitsaufwand
bearbeitet werden. Es können daher die Kühlwasserzuführungen 6 ohne weiteres an
die bereits bearbeitete Fläche der horizontalen Wand 15 angeflanscht werden, und
es bietet diese horizontale Wand auch die Möglichkeit des Anflanschens eines Olkühlers
od. dgl., ohne daß eine zusätzliche Bearbeitung der Anschlußflächen notwendig ist,
wobei der Vorteil gegeben ist, daß auch die Wasserzufuhr zu einem solchen Ölkühler
unmittelbar durch Öffnungen in der Wand 15 ermöglicht ist.