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Verbrennungsmotor Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor als
Boxermotor mit nach unten offenem Kurbelgehäuse, das mit Versteifungen versehen
ist und an dessen Seitenwänden an den unterenRändern versteifende hohle Kanäle oder
Säume angeordnet sind.
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Verbrennungsmotore, bei denen die unteren Ränder der Seitenwände des
Kurbelgehäuses durch hohle Kanäle verstärkt sind, sind an sich bekannt. So gibt
es Motorgehäuse, deren einfache Außenlängswände in kastenförmige Träger übergehen.
Auch sind ,geschweißte Gestelle für mehrzylindrische Kolbentnaschinen vorgeschlagen
worden, die aus mindestens zwei Teilen bestehen und an deren unterem Rande versteifende
hohle Kanäle angebracht sind. Diese Kanäle können durch angeschweißte Blechbänder
begrenzt sein.
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Weiterhin wurde auch schon ein Motor bekannt, bei dem das Gehäuse
für die vertikal angeordneten Zylinder mit engen Durchgängen, die das Gehäuse verstärken,
ausgestattet ist, wobei einer der Durchgänge als Rohr für das durchfließende Kühlwasser
.dient.
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Während die miteinander verbundenen Hohlräume in den Motorgehäusen
vorwiegend eine Versteifung des Gehäuses bezwecken, ist darüber hinaus auch eine
Zweitaktbrennkraftmaschine mit in V-Form angeordneten Zylindern bekannt, bei der
an einem Ende des Kurbelgehäuses eine Kühlwasserpumpe mit Druckwasserverteilerleitungen
angeordnet ist, die mit als Kühlwasserleitung verwendeten Hohlräumen an einander
gegenüberliegenden Längsseiteil des Kurbelgehäuses verbunden sind.
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Hier knüpft die Erfindung an und schlägt einen Verbrennungsmotor als
Boxe#rmotor vor, der sich dadurch auszeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine
Kühlwasserpumpe mit zwei Ausströmzweigen angeordnet ist, daß die Ausströmzweige
in an sich bekannter Weise mit dem als Kühlwasserleitung ausb (Yebildeten hohlen
Säumen an einander gegenüberliegenden Längsseiten des Kurbelgehäuses verbunden sind
und daß ferner weitere Verbindungsleitungen sich, von den hohlen Säumen ausgehend,
durch die Zylinderblöcke zu den Zylinderköpfen der zugehörigen Zylinder erstrecken.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Pumpengehäuse als Abdeckung
an dem einen Ende des Kurbelgehäuses befestigt und der Rotor der Pumpe sitzt auf
dem zugehörigen Ende der Kurbe17 welle. Die Auslaßventile und die Auslaßkanäle in
den Zylinderköpfen sind im Wege des Kühlwassers, das in die Zylinderköpfe von den
hohlen Säumen her eintritt, angeordnet, wobei die Zylinderköpfe an ihren obersten
Teilen mit Einlaßzweigen für das eintretende Gasgemisch und mit Mänteln zur Aufnahme
des umlaufenden Kühlwassers in seiner höchsten Temperatur zur Vorwärmung des Kraftstoffluftgemisches
versehen sind.
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Die Erfindung ist beispielsweise an Hand eines Boxermotors für ein
Kraftfahrzeug in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt .Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht des Motors, von dem einige Teile entfernt sind, andere Teile abgeklappt
und Teile herausgebrochen sind, um Einzelheiten im Innern zu zeigen, - Fig.
2 eine entsprechende Ansicht des Motors -im
Schnitt, Fig. 3 einen umgedrehten
waagerechten Schnitt des Kurbelwellengehäuses etwa in der Ebene III-III der Fig.
2, Fig. 4 einen Teilausschnitt als Teil aus der Fig. 2 und in der Ebene IV-IV der
Fig. 3.
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I ' n Fig. 1 ist das Kurbelgehäuse mit 20 bezeichnet,
die Zylinderblöcke mit 21, die Zylinder selbst mit. 22, die Zylinderköpfe mit
23, ihre Abdeckungen mit 24, die Einlaßzweige für das Treibstoffgasgemisch
mit 25 (die Auslässe sind in dieser Ansicht nicht zu sehen), Einlaß- und Auslaßventile
mit 26 und 27, Stößelstangen-Kragen mit 28, Zündkerzen mit
29, der Wasserkreislauf-Einlaß mit 30, die Wasserpumpe mit
31, die Wasserkreislauf-Auslaßzweige mit 32 und ein leichter, abnehmbarer
Ölsumpf mit 33. In dem Beispiel hat jeder Zylinderkopf 23 ein abnehmbares,
gegossenes Oberteil 34, auf dem der dazugehörige Vergaser
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befestigt ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird. In Fig. 2 '3 t> el sind ebenfalls
die beiden Zweige der Auspuffleitungen 36 an den Unterseiten der entsprechenden
Zylinderköpfe zu sehen.
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Es ist zu sehen, daß in dem Beispiel die Erfindung auf einen Boxermotor
angewendet ist, dessen zwei Zylinder an jeder Seite mit ihren Achsen in der gleichen
waagerechten Ebene liegen, wie die der entgegengesetzten Seiten.
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Der Querschnitt des Kurbelgehäuses 20 (Fig. 2), ist von eintacher,
umgekehrterU-Form. DieAbstriche des U sind senkrechte Seitenwände50, durch
welche die inneren Enden 51 der Zylinder 22 hindurchtreten. Die Kurbelwelle53
ist zwischen den Seitenwänden50 angebracht. Das Oberteil des umgekehrten
U bildet ein Dach54, welches derartig geformt ist, daß es die Nockenwelle55
des Motor ' s aufnehmen kann, und an das Dach sind Führungen 60 für
#die Stößel 61 angeformt, deren Stangen62 sich durch die bereits erwähnten
Kralgen28 und Hülsen63 bis zu den Zylinderköpfen erstrecken. Am Unterteil jeder
Seitenwand 50 sind obere und untere Flanschen 70, 71 angeordnet, welche
zusammen mit einer Außenwand 72 einen hohlen Saum 73 von rechteckigem
Querschnitt bilden. jeder der Zylinder 22 ist von einem Kühlmantel umgeben, dessen
untere Wand 75 in die Ober- und- Seitenwände 70, 72 des hohlen Saumes
73 übergehen. Das gesamte Gehäuse, welches im wesentlichen aus dem Kurbelgehäuse
20 mit seinen hohlen Säumen 73 und den Zylindern 22 mit ihren Wassermänteln
74 besteht, ist im ganzen in einem einzigen Guß 'gefertigt, Es ist offensichtlich,
daß dieses Gehäuse durch die hohlen Säume verstärkt ist und daß diese Säume dem
Boden des Kurbelgehäuses die volle Weite der U-Form belassen, wie Fig. 2 zeigt.
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Der Aufbau des Kurbelgehäuses umfaßt ebenfalls drei Querwände
80, 81, 82 (Fig. 3), welche wesentliche Bestandteile der Gußform darstellen,
und von denen eine an jedem Ende des Kurbelgehäuses liegt und eine in der Mitte.
jede dieser Wände weist zylindrische oder teilweise zylindrische Flanschen
83,
84 oder 85 auf, welche cine offene Bohrung umgeben. Diese drei
Bohrungen sind gleich und koaxial. Eine senkrechte, teilweise mit Innengewinde versehene
Bohrung erstreckt sich aufwärts durch eine Verdickung 86 im Boden der mittleren
geflanschten Wand 81 in diese Mittelbohrung. Diese ist vorgesehen, um einen
Haltebolzen 87 aufzunehmen.
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Es ist offensichtlich, daß der weit offene Boden des Kurbelgehäuses
20 genügend Raum zum Zusammenbau oder zum Auseinandernehmen der Teile in dem Kurbelgehäuse
frei läßt und daß trotzdem die Steifigkeit des Kurbelgehäusebodens auf Grund der
verstärkten hohlen Säume 73 nicht geschwächt ist.
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Die Wasserpumpe 31, die, wie schon gesagt, mit ihrem Gehäuse
98 am Vorderende des Kurbelgehäuses 20 angebracht ist, ist eine Zentrifugalpumpe.
Der mit Flügeln versehene Rotor 106 der Pumpe (Fig. 3) ist an einem
Stummelfortsatz 107 der Kurbelwelle 53 befestigt. Ein besonderes Kennzeichen
dieser Pumpe liegt darin, daß ihr Gehäuse 98 zwei Auslaßöffnungen
108, 109 für die Zuspeisung aufweist. Das Pumpengehäuse und seine Auslaßöffnungen
sind schematisch in Fig. 3 gezeigt. Es ist dort zu erkennen, daß die Auslaßöffnungen
in die hohlen Säume 73 weiterführen. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist,
sind die Auslässe 108,
109 von dem Pumpeneinlaß 30 durch eine
innenliegende Abteilplatte 110 getrennt.
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Die beiden Zylinder 22 an jeder Seite des Motors liegen innerhalb
des Blockes 21, und diese beiden 23 Blöcke sind mit dem Kurbelgehäuse zusammen Teile
derselben Gußform. Die Zylinderköpfe 23 sind, wie üblich, hohl und abnehmbar,
und in dem hier gezeigten Beispiel ist jeder Kopf mit einem abnehmbaren oberen Gußteil
34 versehen. In dem Gehäuse jedes Zylinderkopfes23, 34 sind die Einlaßkanäle120
für das Treibstoffluftgemisch eingeformt, welche von dem Einlaßzweig 25 ausgehend
nach unten hin auseinanderstreben. Beide Kanäle führen unmittelbar zu den Einlaßventilen
26. In jedem Zylin-derkopf sind ebenfalls die Auslaßkanäle 123 eingeformt,
die in dem unteren Teil des Kopfes an seinem vorderen und hinteren Ende liegen.
Das heißt also, daß die Auslaßkanäle an äußeren Stellen des Zylinderkopfes, die
Einlaßkanäle in dazwischenliegenden Stellungen liegen.
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Im folgenden wird der Kühlwasserkreislauf durch ,die Rahmenstruktur
des Motors beschrieben: Der Kreislauf durch die linke Seite des Motors ist in Fig.
1 mit Pfeilen bezeichnet. Der übliche-, luftgekühlte Kühler an der Vorderseite
des Fahrzeuges ist nicht gezeigt. Wasser, welches von dem unteren Teil dieses Kühlers
durch die Pumpe 31 abgezogen wird, tritt durch den Einlaß 30 in das
Pumpengehäuse ein. Das Wasser wird durch den Rotor 106 durch die zwei Ausströmzweige
108, 109 in die hohlen Säume 73 hineingepumpt. Auf diese Weise werden
die Säume unter Druck bis zu ihren hinteren Enden gefüllt. Die hinteren Enden sind
durch die Fortsätze 130 (Fig. 3) der hinteren Abteilungswand
82 des Kurbelgehäuses abgeschlossen. Die Oberseite 70 eines jeden
hohlen Saumes ist mit zwei Auslässen 131 und 132 in der Nähe ihres
vorderen und hinteren Endes versehen; diese Auslässe führen beide in eine obere
örtliche Verbreiterung 133 (Fig. 1 und 4). Von diesen Ausweitungen
führt eine waagerechte Röhre bzw. Verbindungsleitung 134 durch den Zylinderblock
in der Nähe seines unteren Bodens entlang bis zu seiner Außenfläche 2lA, gegen welche
der entsprechende Zylinderkopf 23 anliegt. Ein Loch 134A paßt auf die Röhre
134 und läßt das Wasser in das Innere des Zylinderkopfes ein. Mit anderen Worten,
das Wasser wird von den Auslässen in der Nähe einander gegenüberliegender
Enden jedes hohlen Saumes 73 zu entsprechend einander gegenüberliegenden
Enden der dazugehörigen Zylinderköpfe 23 auf niedrigem Niveau zugeführt.
Daran anschließend fließt das Wasser in die Umlenkköpfe 135 und steigt durch
diese hindurch auf. Die Umlenkköpfe 135 sind an beiden En-den jedes
Zy-
linderkopfes angebracht, sie sind jedoch von -dem Inneren des Kopfes durch
eine dazwischenliegende Platte 136 getrennt. Diese Platte ist mit einer Einlaßöffnung
136A für den Durchtritt des Wassers vom Inneren des Kopfes her versehen.
Von jedem Umlenkkopf 135 fließt das Wasser in zwei Wegen zurück in den Zylinderkopf,
nämlich: durch eine kurze Röhre bzw. Verbindungsleitung 137 mit einer Düse
138, die aufwärts in Richtung einer Verdickung gerichtet ist, in welche die
entsprechende Zündkerze 29 eingesetzt ist und ebenfalls gegen die Unterseite
ödes dazugehörigen Auslaßkanals 123; durch eine obere öffnung 136
B
in der Platte 136 über die Oberseite des gleichen Auslaßkanals. Daran
anschließend fließt das Wasser weiter aufwärts um die Einlaßkanäle und tritt aus
dem Zylinderkopf 23 durch entsprechende öffnungen 140 in der oberen Wand
141 in die oberen Seitenteile 34 ein. Der obere Teil dieses Gehäusestückes 34 ist
in Form eines Mantels 142 um den Treibstoffluftgemischeinlaß 25 herum angeordnet.
Das Wasser steigt in diesem Mantel 142 auf und verläßt ihn durch einen seitlichen
Auslaß 143 in dem Abzweig 32. Die Ab-
zweige
32 an beiden Seiten des Motors sind in gebrätichlicher Art und Weise durch
Rückführungsleitungen mit der Oberseite des Kühlers verbunden.
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Aus dem Vorhergehenden ist zu entnehmen, daß das Wasser von den hohlen
Säumen73 unmittelbar bis in die Nähe aller vier Auslaßventile 27 in den Zylinderköpfen23
geleitet wird, so daß eine wirksame Kühlung dieser Ventile und ihrer Sitze und Kanäle
123 sichergestellt ist. Das Wasser verläßt beide Zy-
linderköpfe durch
mittlere Leitungen, nämlich die Auslaßöffnungen140 in der Nähe der Treibstoffluftgemischeinlaßkanäle
durch die Heißwassermäntel 142, deren Wärme die Verteilung und Vorwärmung der angesaugten
brennbaren Gasmischung vergrößert.
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Darüber hinaus stellt die richtunggebende Wirkung der Düsen
138 sicher, daß das zuströmende kalte Wasser wirksam auf die Auspuffteile
der Zylinderköpfe gerichtet wird, sowie auf die Verdickungen 139, in denen
die Zündkerzen sitzen.
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Die Zylinder 22 selbst sind, wie schon gesagt, mit den üblichen Kühlwassermänteln
74 versehen, zu denen das Wasser in üblicher Weise Zutritt hat und durch welche
das Wasser langsam unter Wirkung des Thermosyphoneffektes hindurchzirkuliert.