DEP0034272DA - Luftgekühlte Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

Der Gedanke, das Kühlgebläse bei luftgekühlten Verbrennungsmotoren noch zu anderen Zwecken auszunutzen, ist an sich sehr naheliegend. Man kann es z. B. zur Durchspülung oder Aufladung der Arbeitszylinder benutzen. Die Schwierigkeit liegt nur darin, daß die Gebläsedrücke für die äußere Zylinderkühlung und die Durchspülung oder Aufladung der Zylinder verschieden hoch sind. So genügen zur äußeren Kühlung meistens einige Hundertstel, während für die Spülung und Aufladung meistens Drücke von einigen Zehntel Atmospähren erforderlich sind. Man hat aus diesem Grunde auch schon die Verwendung zwei- oder mehrstufiger Gebläse vorgeschlagen, bei denen man die Kühlluft aus der ersten und die Spül- und Aufladeluft aus den nächsten Stufen entnimmt. Diese Lösung stellt gegenüber dem einstufigen Gebläse eine nicht unerhebliche Verteuerung dar. Bei der vorliegenden Erfindung wird der gleiche Zweck durch ein einstufiges Gebläse erreicht.

Um mit einem einstufigen Gebläse zwei Abnahmestellen mit verschiedenen Drücken zu versorgen, wird vorgeschlagen, entweder die gesamte Luft auf das höhere Druckniveau zu bringen und sie durch gut ausgebildete Düsen in den Kühlmantel und zwischen die Kühlrippen der Zylinder expandieren zu lassen oder aber mit dem niedrigen Druck ständig durch die Kühlrippen zu blasen und den erhöhten Druck nur im Augenblick der Spülung oder Aufladung zu erzeugen. Das bedeutet also, daß der erhöhte Druck entweder kontinuierlich oder intermittierend dargestellt wird. Die erste Methode, die an sich die unwirtschaftlichere ist, wird vorzugsweise bei Mehrzylindermaschinen angewendet, da hier der Spül- oder Aufladedruck dauernd, d. h. über die volle Umdrehung der Kurbelwelle, zur Verfügung stehen muss, während die zweite bei Ein- oder höchstens Zweizylindermotoren in Frage kommt, die den Spül- oder Ladedruck nur kurzzeitig bzw. stoßweise benötigen.

In der Abbildung I ist die Ausführung mit kontinuierlich erhöhtem Luftdruck dargestellt. Sie zeigt die vier Zylinder 1 einer Zweitaktmaschine in der Draufsicht. Diese Zylinder sind von den Kühlmänteln 2 umgeben, die an das Kühlluftsammelrohr 3 angeschlossen sind. Auf der Gegenseite der Zylinder liegt das Spülluftsammelrohr 4, in das die Stutzen, die zu den Spülschlitzen der Zylinder führen, münden. Am Eintrittsende dieses Rohres 4 ist das Gebläse 5 angeschlossen, während am Austrittsende die Düse 6 angeordnet ist. Das Gebläse 5 saugt die Spül- und Kühlluft aus der Atmospähre an und drückt sie in die Sammelleitung 4. Von dort strömt sie einerseits stoßweise durch die von den Kolben im Takt der Maschine gesteuerten Spülschlitze in die Zylinder 1 und andrerseits kontinuierlich durch die Düse 6 in das Sammelrohr 3 und von dort durch die Kühlmäntel 2 und die Kühlrippen der Zylinder ins Freie. Es kommt jetzt darauf an, den engsten Querschnitt "a" der Düse 6 so zu bemessen, daß bei der zu Grunde gelegten Fördermenge des Gebläses dieser Querschnitt plus dem Zeitquerschnitt der Zylinderschlitze den gewünschten Standruck im Sammelrohr 4 erzeugt. Das Gebläse muß natürlich so ausgelegt werden, daß es bei diesem Gegendruck (von ungefähr 3/10 atü) die für die Kühlung und Spülung benötigte Luftmenge fördert. Besonders zweckmäßig ist dabei die Anordnung der Rohrleitungen in der Weise, daß die Spül- und Auspuffleitung auf der einen Seite der Zylinder liegen, während die Kühlluftleitung auf der gegenüber liegenden Seite angeordnet ist.

In der Abbildung II ist die zweite Möglichkeit der intermittierenden Druckerhöhung an einer Einzylinder-Zweitaktmaschine dargestellt. In diesem Falle bläst das Gebläse mit einem konstanten niedrigen Druck die Kühlluft durch den Mantel und die Rippen des Zylinders und nur während der Spülperiode wird dieser Luftstrom so stark gedrosselt, daß der Gesamtdruck auf den für die Spülung erforderlichen Druck ansteigt. Der Zylinder des Motors ist mit 1 bezeichnet. Er ist von dem Kühlmantel 2 umgeben. An die Eintrittsschlitze ist ein Hosenrohr 3 angeflanscht, an das das Gebläse 4 angeschlossen ist. In dem zum Kühlmantel 2 führenden Stutzen des Hosenrohres 3 ist eine Drosselklappe 5 drehbar angeordnet, die durch das Gestänge 6 und den Nocken 7 in der Weise gesteuert wird, daß während der Spülperiode oder wenigstens während des größten Teiles derselben, die Drosselklappe entweder ganz oder so weit geschlossen wird, daß der gewünschte Spüldruck erreicht wird.

Der Gedanke, für eine Einzylinder-Zweitaktmaschine, die üblicherweise mit Kurbelkastenspülung gebaut wird, ein Gebläse zur Spülung zu benutzen, ist bei einer luftgekühlten Maschine, die sowieso ein Gebläse benötigt, sehr naheliegend. Die vorliegende Erfindung zeigt einen einfachen Weg zu seiner Verwirklichung. Selbstverständlich kann die Aufstauung des Spülluftdruckes auch mit anderen Mitteln als mit der in Abb. II dargestellten Drosselklappe geschehen. Es können sowohl oszillierende, als auch rotierende Steuerelemente verwendet werden.

Die Abbildung I und II stellen beide Zweitaktmaschinen dar. Natürlich ist die gleiche Erfindung auch bei Viertaktmaschinen mit Spülung oder Aufladung möglich. Auch hier liegt der Gedanke nahe, bei luftgekühlten Maschinen das einmal vorhandene Kühlgebläse noch zur Ausspülung und Aufladung der Arbeitszylinder zu verwenden. Durch die Ausspülung wird die Wärme direkt aus dem Zylinder und von Kolbenboden abgeführt, während durch die Aufladung nicht nur der Leistungsaufwand für das Gebläse abgedeckt, sondern darüber hinaus noch ein Leistungsgewinn erzielt wird.

Claims (5)

1.) Luftgekühlte Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kühlung, Spülung und Aufladung der Arbeitszylinder ein gemeinsames einstufiges Gebläse benutzt wird.

2.) Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gebläseluft durch denjenigen der drei Arbeitsvorgänge (Kühlung, Spülung und Aufladung) bestimmt wird, welcher zu seiner Durchführung den höchsten Luftdruck benötigt, und daß die Luft durch Expansion auf den für die übrigen Arbeitsvorgänge erforderlichen niedrigen Druck gebracht wird.

3.) Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Gebläseluft durch denjenigen der drei Arbeitsvorgänge (Kühlung, Spülung und Aufladung) bestimmt wird, welcher zu seiner Durchführung den niedrigsten Luftdruck benötigt, und daß die Luft in einer der Leitungen durch Drosselung oder Stauung in einer anderen parallel geschalteten Leitung auf den für die übrigen Arbeitsvorgänge erforderlichen höheren Druck gebracht wird.

4.) Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung der Gebläseluft vom höheren Druck auf einen tieferen durch Düsen bewirkt wird, die am Sammelbehälter der höher verdichteten Luft angeschlossen sind.

5.) Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre für die Kühlung, Spülung, Aufladung und den Auspuff zu beiden Seiten der Arbeitszylinder angeordnet sind.