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Stehende, doppelwirkende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft
eine Neuerung an stehenden, doppelwirkenden Brennkraftmaschinen, deren Zylinderfutter
in einen oberen und einen unteren Teil geteilt ist, und besteht im wesentlichen
darin, daß die beiden Futterteile j e mit dem Zylinderdeckel bzw. -boden in einem
Stück gegossen oder in an sich bekannter Weise mittels Flanschverbindung mit durch
diese gehende Bolzen, Schrauben, Zapfen o. dgl. unmittelbar daran festgespannt sind.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einfachwirkenden Dieselmaschinen
den Zylinder derart am Zylinderdeckel aufzuhängen, daß auch der Kühlmantel des Zylinders
am Zylinderdeckel hängt. Diese weit verbreitete Bauart hat sich jedoch auf einfachwirkende
Maschinen beschränkt, während bei doppelwirkenden Maschinen ganz andere Wege begangen
wurden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei doppelwirkenden Brennkraftmaschinen
den Zylinder zu unterteilen und die Zylinderteile mit den Endstücken aus einem Stück
herzustellen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich der Zylinder unter der Wärme
frei ausdehnen kann, daß die Zylinderdrücke auf dem schnellsten Wege auf das Maschinengestell
übertragen werden und daß Kolben und Kolbenringe leicht nachgesehen und ausgewechselt
werden können.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungen
veranschaulicht. Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch einen einzelnen Zylinder
für Viertaktmotoren, Abb.2 und 3 zwei andere Ausführungsformen, ebenfalls im Längsschnitt
durch einen Teil eines mehrzylindrigen Viertaktmotors, und Abb. q. bis 7 verschiedene
Ausführungsformen, besonders für Zweitaktmotoren, ebenfalls im Längsschnitt durch
die Zylinder.
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Nach Abb. i besteht die Zylinderkonstruktion hauptsächlich aus einem
Deckel a und einem Boden ai, die durch vier durchgehende Bolzen b zusammengehalten
und durch zwei Abstandstücke oder Stützen c in ihrer richtigen gegenseitigen Entfernung
gehalten werden, so daß die Zylinderkonstruktion ein steifes Ganzes bildet. Die
vier Bolzen b setzen sich nach unten durch die Gestelle e bis zum nicht dargestellten
Fundament der Maschine fort. Der Deckel a ist mit senkrechten Öffnungen für die
Ventile versehen und in seiner dem Zylinder zugekehrten Seite zu einer Schale y
ausgebildet, die unten mit einem Flansch d endet, an welchem das Zylinderfutter
g angebolzt ist, während es sonst frei hängt und auch nicht seitlich gestützt wird,
so daß es sich entsprechend den Temperaturänderungen frei einstellen kann. An der
nach unten gekehrten, ebenen Fläche des Zylinderdeckels a ist der Kühlmantel
f durch Bolzen befestigt, indem er gegen einen Flansch n anliegt. Der Mantel
besitzt unten eine zylindrische Bohrung, die mit einer zylindrischen Dichtungsfuge
p um die entsprechende äußere Abdrehung des Futters g schließt. In die Fuge P
sind
passende Dichtungsringe eingelegt, so daß zwischen dem Mantel f und dem Futter g
ein Wasserraum abgegrenät ist, in dem das Kühlwasser des Motors herumströmen kann.
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Der Zylinderboden a1 kann mit einer oder mehreren z. B. taschenförmigen
Verbrennungskammern versehen sein, die nicht im Längsschnitt sichtbar sind und zu
welchen die nötige Anzahl von Ventilen führen, um die Verbrennungsluft, die Anlaßluft
und das Brennöl einströmen und die Verbrennungsprodukte ausströmen zu lassen.
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Der innen schalenförmige Teil y1 des unteren Zylinderbodens a1 sowie
die Anbringung des Zylinderfutters g1 und Kühlmantels f 1 mit Dichtungsfuge p1 entspricht
ganz dem oben betreffend den Zylinderdeckel Gesagten.
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Zwischen den beiden Futterteilen ist ein passender Spielraum o vorgesehen,
so daß die beiden Teile sich bei der Erwärmung ausdehnen können, ohne daß dies innere
Spannungen im Futter erzeugt.
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Der Kolben besteht aus zwei Teilen lt, k1, die je eine der
betreffenden Verbrennungskammer entsprechende Form besitzen. Die Kolben sind mit
Kolbenringen versehen und durch die Kolbenstange k miteinander verbunden, die unten
durch eine senkrechte Öffnung des mit einer Stopfbüchse versehenen Bodens a1 tritt.
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In Abb. a entspricht der Bau des Deckels a
und des Bodens «l,
der Futterteile g, g1 und der Kühlmantel f, fl ganz der Abb. i. Die Zylinderbaulänge
ist indessen kürzer, indem der Kolben durch Weglassung eines Teils der Kolbenstange
verkürzt ist, d. h. die beiden Kolben k, k1 nach Abb. i sind durch einen einzigen
Kolben k ersetzt, auf den beideZylinderenden wirken. Die beiden Teile des Zylinderfutters
sind in dieser Ausführungsform dadurch gegenseitig geführt, daß der obere Teil g
an seinem unteren Ende zu einem einer Ausbohrung im unteren Teil entsprechenden
kleineren Durchmesser abgedreht ist. Die hierdurch entstandene senkrechte, zylindrische
Fuge kann benutzt werden, um eine Dichtung mittels einer geeigneten Packung oder
einer Stopfbüchse zu erzeugen. Die durch die Abdrehung bzw. Ausbohrung hergestellten,
ebenen Ringflächen am oberen bzw. unteren Teil schließen nicht genau zusammen, sondern
belassen einen kleinen Spielraum o zur Wärmeausdehnung. Man erreicht also hierdurch
gleichzeitig, die beiden Futterteile im Verhältnis zueinander zu zentrieren und
zu vermeiden, daß zufolge der Wärmeausdehnung Spannungen entstehen.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Abstandstücke c zweier Nachbarzylinder
als ein Stück mit vier durchgehenden Bolzen b ausgeführt. Bei der in Abb. 3 dargestellten
Ausführungsform sind besondere Abstandstücke oder Stützen weggelassen, indem das
Zylinderfutter g, g1 selbst als Abstandstück dient. Die verschiedenen Bezeichnungen
entsprechen genau den Abb. i und a. Die beiden Futterteile g, g1 sind ebenso wie
in Abb. a gegenseitig zentriert, indem der obere Teil g mit einer zylindrischen
Feder o. dgl. versehen ist, die in eine Nut des unteren Teiles g1 eingreift. Die
Wärmeausdehnung wird hier von den Bolzen b aufgenommen, die als eine Art Federn
wirken.
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Abb. q. zeigt eine besonders für Zweitaktmaschinen geeignete Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes. Abb. 5 einen Teil derselben im Schnitt nach der Linie
A-B in Abb. q.. Die verschiedenen Bezeichnungen entsprechen den in Abb. i bis 3
angewandten.
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Die Luftzufuhr und der Auspuff geschehen bei dieser Ausführung durch
die Spülschlitze u bzw. Auspuffschlitze t, die auf geeignete Weise im Zylinder angebracht
sein können. Das Brennstoffventil und gegebenenfalls auch das Anlaßventil o. dgl.
können zweckmäßig im Zylinderdeckel angebracht sein. Die Kühlmäntel f , f 1
sind in der Nähe des Mittelteils *des Zylinders derart erweitert, daß sie Ringkammern
w, w1 und v, v1 umfassen, durch welche Frischluft bzw. Auspuffgase
durchleitet werden. Die frische Luft tritt durch ein Rohr y ein (s.Abb.5), durch
welches sie an die Spülluftkammern w, w1 des oberen und unteren Teiles verteilt
wird, um durch die Spülschlitze u des Zylinderfutters weiterzugehen. Die beiden
Teile des letzteren haben in der dargestellten Ausführungsform je einen Satz Schlitze,
wovon aber nur die des oberen Teiles dargestellt sind. Durch die Auspuffschlitze
t, t1 strömen die Abgase zu den Ringkammern v, v1, die in ein Rohrx an der dem Rohr
y entgegengesetzten Seite des Zylinders münden. Das zur Auspuffleitung führende
Rohr x ist, wie die Zeichnung andeutet, wassergekühlt. Die Kühlmäntel
f, f 1 schließen an die Futterteile g, g1 mit zwei übereinanderliegenden
zylindrischen Dichtungsfugen P bzw. P, Die beiden Zylinderfutterteile sind im Verhältnis
zueinander in ähnlicher Weise wie nach Abb. a geführt, ebenso wie Ausdehnungsfugen
zwischen ihnen angeordnet sind. Ober- und Unterteil werden durch Abstandstücke oder
Stützen c im richtigen gegenseitigen Abstand gehalten, wobei nur zwei durchgehende
Bolzen b für jedes Abstandstück benutzt werden, so daß die Muttern b' halbwegs auf
jedem der zwei benachbarten Zylinderdeckel ruhen, die übrigens längs zusammenstoßenden
senkrechten Ebenen durch wagerechte Bolzen zusammengebolzt sind.
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Bei der in Abb. 6 dargestellten Ausführungsform, die ebenfalls besonders
für Zweitaktmotoren bestimmt ist, hat der Zylinder nur eine
einzige
Reihe Spül- und Auspuffschlitze zt bzw. t, die für beide Zylinderenden dienen. Die
Ausdehnungsfuge o ist hier über den Öffnungen t, at angebracht, so daß nur
der untere Teil fl des Kühlmantels die Spülluft- und Auspuffkanäle enthält. Durch
diese Ausführung wird erzielt, daß der Oberteil des Zylinders (Deckel, Futter und
Kühlmantel) entfernt werden kann, ohne daß die Rohrleitungen für Spülluft und Auspuff
zerlegt werden müssen.
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Gemäß Abb. 6 sind die Zylinderfutter g, g1 mit dem zugehörigen Deckel
bzw. Boden in einem Stück gegossen. Diese Verbindungsweise läßt sich natürlich auch
bei den Ausführungsformen nach Abb. i bis 5 und 7 verwenden.
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Nach Abb. 7 hat das Futter ebenso wie in Abb. 6 nur einen einzigen
für beide Zylinderenden gemeinsamen Satz Öffnungen t, 2t, die aber hier in einem
besonderen, zwischen den oberen Teil g und den unteren Teil g1 eingeschobenen Mittelstück
m angeordnet sind, das mit Ringkammern v, w und Rohrstutzen x, y
wie
in Abb. 5 und 6 versehen ist.
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Alle in Abb. 2 bis 7 dargestellten Ausführungsformen haben den Vorteil,
daß der Kolben zum Nachsehen vollständig zugänglich wird, wenn man die Muttern am
oberen Ende der Spannbolzen b abschraubt und den aus dem Zylinderdeckel und den
oberen Teilen des Zylinderfutters und Kühlmantels bestehenden oberen Teil der Zylinderkonstruktion
entfernt.
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Die Erfindung ist nicht an eine bestimmte Einspritz- oder Spülvorrichtung
oder ein bestimmtes Verbrennungsverfahren o. dgl. gebunden und läßt sich, wie gesagt,
bei sowohl Zwei- als Viertaktmotoren sowie bei Motoren, die ein beliebig anderes
Arbeitsverfahren benutzen, anwenden. Sie ist auch nicht an die in den Abbildungen
bezeichneten Anbringungsstellen und -weisen der zum Hohlraum des Zylinders führenden
Ventile und Öffnungen gebunden und Zylinderdeckel und -boden, Futter, Kühlmäntel
u. dgl. andersartigen Anordnungen der Öffnungen, Ventile, Verbrennungskammern, Einspritzdüsen
u. dgl. angepaßt sein.