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Brennkraftmaschine mit sternförmig angeordneten Zylindern Die Erfindung
betrifft eine Brennkraftmaschine, bei der mehrere sternförmig angeordnete Zylinder
vorgesehen sind, deren Kolben auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeiten. Die
Zylinder bilden dabei ein sternförmiges Gußstück, oder es sind die Zylinderlaufbuchsen
mit den Kühlwassermänteln zu einem Ganzen zusammengebaut. Es muß nun dieser Zylinderstern
sich einerseits leicht in die Maschine einbauen und zur Ausbesserung und Auswechselung
ausbauen lassen, anderseits müssen siech nach erfolgtem Einbau des Zylindersterns
die einzelnen Zylinder unbehindert ausdehnen können.
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Bisher hat man den Tragkörper für den Zylinderstern in der Ebene des
Zylindersterns geteilt und diesen z. B. mittels am Zylinderstern seitlich angebrachter
Ansätze auf den Tragkörper abgestützt. Bei dem Ausbau des Zylindersterns war daher
erforderlich. die Teile des Tragkörpers quer zur Ebene des Zylindersterns so weit
auseinanderzubringen, daß der Zylinderstern freigelegt wurde.
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Nach der ErfindunZ sind die obengenamxten Erfordernisse dadurch erfüllt,
daß am Tragkörper des 'Zylindersterns eine Tragwand mit einer Öffnung vorgesehen
ist, in die ein Zylinder des Zylindersterns einsetzbar ist, der mit der Tragwand
fest verbunden wird. Der Zylinderstern kann dann bei einer Auswechselung nach Lösung
der $e@estigungsmittel einfach aus dem Tragkörper herausgezogen werden, und zwar
in der Ebene des Zylindersterns, so daß quer zu dieser Ebene kein besonderer Raum
für den Ausbau des Zylindersterns vorhanden zu sein braucht. Die nicht durch die
Öffnung der Tragwand hindurchgesteckten _ Zylinder des Gußstückes können sich, da
sie frei schweben., ungehindert ausdehnen, und auch der durch die öffnung hindurchgesteckte
Zylinderkann sich von seiner Befestigungsstelle an der Tragwand aus nach beiden
Seiten hin ungehindert ausdehnen.
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Diese Vorteile machen sich insbesondere bei Maschinen fühlbar, bei
denen mehrere Zylindersterne nebieneinander angeordnet sind. Bei diesen Maschinen
mußte bisher bei Auswechselung :eines Zylindersterns der Gesamtverband der Maschine
in ihrer Längsrichtung gelöst werden. Die Auswechselung erforderte daher einen bedeutenden
Aufwand an Zeit und Arbeit, abgesehen davon, --daß oft der für den Ausbau erforderliche
Raum in der Längsrichtung der Maschine nicht zur Verfügung steht. Dadurch, daß man
erfindungsgemäß jeden Zylinderstern in seiner Ebene aus der Maschine herausnehmen
kann, bleiben beim Auswechseln eines - Zylinders alle anderen Zylindersterne und
die zugehöre: gen Maschinenteile unberührt. Zugleichkami dabei eine starre Verbindung
der einzelnen Zylindersterne untereinander dadurch geschaffen werden, daß für alle
nebeneinanderliegenden Zylindersterne am Tragkörper eine gemeinsame Tragwand mit
Öffnungen vorgesehen ist, in welche j e - ein Zylinder der. Zylindersterne einsetzbar
ist.
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Man hat bereits vorgeschlagen, bei Zweitaktmaschinen den _ Zylindertragkörper
_ als einen nach außen abgeschlossenen Hohlkörper auszubilden, in den die Schlitze
des Zylindersterns unmittelbar münden, in welche die Spül- und Verbrennungsluft
eintritt. Man
kann den Raum zwischen dem Zylindertragkörper und
dem Zylinderstern als Zuführungsraum für die Luft ausnutzen. Dabei hat man die Schlitze
desjenigen Zylinders, aus dem die Verbrennungsgase austreten, mit einem besonderen
Auspuffkanal umgeben, der gegen das Innere des Zylinderkörpers sorgfältig abgedichtet
ist.
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Nach der Erfindung ist die Bauart einer derartigen Zweitaktmaschine
dadurch wesentlich vereinfacht, daß der als ein nach außen abgeschlossener Hohlkörper
ausgebildete Zylindertragkörper durch die Tragwand, in die ein Zylinder des Zylindersterns
eingesetzt wird, derart in zwei Räume unterteilt ist, daß beim Einsetzen des einen
Zylinders des Zylindersterns, dessen Schlitze in den einen Raum und die Schlitze
der anderen Zylinder in den anderen. Raum münden. Bei dieser Ausnutzung der Tragwand
als Trennwand kann der eine Raum für die Zuführung der Spül- und Verbrennungsluft
und der andere Raum als Auspuffraum dienen.
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Verbindet man dabei; den durch die öffnung der Tragwand hindurchgesteckten
Zylinder mit dieser Wand dadurch, daß man den Zylinder mit einer Auflagefläche auf
der Wand abstützt und den Zylinderstern mittels Schrauben o. dgl. gegen die Wand
andrückt, so wird durch diese Verbindung zugleich der Zuführungsraum für die Spül-
und Verbrennungsluft gegen den Auspuffraum abgedichtet.
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Zur Kühlung des Auspuffraumes ist die Tragwand zweckmäßig als Kühlwasserkammer
ausgebildet.
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Bei Anordnung mehrerer nebeneinanderliegender Zylindersterne m einer
gemeinsamen Trennwand erstreckt sich zweckmäßig zur Erzielung einer einfachen Bauart
der Auspuffraum über sämtliche Auspuffzylinder der nebeneinanderliiegenden Zylindersterne,
so daß ein langgestreckter Auspuffraum entsteht, der an einem Ende geschlossen und
am anderen Ende an die Auspuffleitung angeschlossen ist. In. diesen gemeünsanien
Raum münden dann alle Auspuffschlitze.
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Dabei. arbeiten -natürlich die neb:einein.-anderliegenden Zylindersterne
mit einer Versetzung im Arbeitstakt. Es körnen dabei durch die mit höherem Druck
austretenden Verbrennungsgase die Spülvorgänge in benachbarten Zylindersternen gestört
werden, und insbesondere können auch die Spülvorgänge in denjenigen Zylindersterilen,
welche an dem an die Auspuffleitung angeschlossenen Ende des langgestreckten Auspuffraumes
liegen, durch das Vorbeistreichen der Verbrennungsgase beeinträchtigt werden, welche
aus den Zylindersternen austreten, die am An, fang des Auspuffraumes angeordnet
sind. Die Wirkung der Spülung kann bei den am Ende liegenden Zylindern so beeinträchtigt
werden, daß sich der Brennstoffverbrauch erhöht und die Gesamtleistung dieser Zylinder
zurückgeht: Erfindungsgemäß wird dies dadurch vermieden, daß die Auspuffschlitze
der in dem gemeinsamen Auspuffraum nebeneinanderliegenden Zylinder von. Lenkkörpern
umgeben sind, durch welche die Verbrennungsgase in einen außerhalb des Bereichs
der Schlitze liegenden Auspuffklappen abgelenkt werden. Es strömen dann die Verbrennungsgase
der am Anfang des Auspuffraumes liegenden Zylinder in einem größeren Abstand von
den Schlitzen der am Ende liegenden Zylinder vorbei, so daß die Spülvorgänge in
den zu diesen Zylindern gehörigen Zylindersternen nicht mehr beeinflußt werden.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Zylindertragkörpers
nach der Erfindung bei einer Zweitaktmaschine dargestellt, bei der mehrere Zylindersterne
nebeneinander angeordnet sind.
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Abb. z zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Zylindertragkörper.
Abb. z ist ein waagerechter Längsschnitt nach der Linie A-B der Abb. i. Abb. 3 ist
ein Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. i. Abb. 4 zeigt eine Abänderungsform
der Abb.3 im Querschnitt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 besteht jeder Zylinderstern
aus drei zu einem Gußstück vereinigten Zylindern,, von denen der eine Zylinder i
mit Schlitzen z und die beiden anderen Zylinder 3 mit Schlitzen 4 versehen sind.
Diese Schlitze sind durch die Kühlwasserkammern 5 der Zylinder hindurchgeführt und
werden in bekannter Weise durch nicht dargestellte Kolben gesteuert, die mit einer
umlaufenden Kurvenbahn oder Kurbeln so zusammenwirken, daß die Maschine im Zweitakt
arbeitet. Es tritt also die Spül- und Verbrennungsluft durch die Schlitze 4 in die
Zylinder 3 -ein, und die Verbrennungsgase entweichen aus dem Zylinder i durch die
Schlitze z.
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Dabei arbeiten die Kolben auf den gemeinsamen Verbrennungsraum 6,
in den der Brennstoff eingeführt wird.
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Zur Befestigung der Zylindersterne i, 3 in der Maschine dient ein
Tragkörper, der aus einem Unterteil ? und einem nach oben abnehmbaren Deckel 8 besteht,
der auf den waagerechten oberen Rand 9 des Unterteils aufsetzbar ist. Der Tragkörper
bildet bei aufgesetztem Deckel einen zylindrischenHohlkörper. In dem Unterteil 7
ist eine sich über dessen ganze Länge erstreckende Tragwand io vorgesehen, die sich
mit schrägen Wandungen i i auf den Boden des Unterteils abstützt
(Abt.
3). Die Wand io ist im Abstand der nebeneinander angeordneten Zylindersterne 1,
3 mit Öffnungen. 12 versehen, die so groß sind, daß der Zylinder i hindurchgesteckt
werden kann. Am Boden ist der Unterteil 7 gegenüber den öffnungen 12 mit Öffnungen
13 versehen, durch die das Ende 14 des Zylinders i hindurchführbar ist. Auch ist
der Unterteil 7 am oberen -Rand 9 mit etwa halbkreisförmigen Aussparungen 15
versehen, die sich mit Aussparungen 16 im Decke18 zu Durchführungsöffnungen für
die Enden 17 der Zylinder 3 ergänzen. An dem Zylinder i ist dicht am Verbrennungsraum
6 eine Auflage$äche 18 vorgesehen.
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Die Zylindersterne 1, 3 werden nun in dem Zylindertragkörper 7, 8
dadurch befestigt, daß jeder Zylinderstern mit seinem Zylinder i durch die Öffnung
12 der Tragwand io hindurchgesteckt wird, bis sein Ende 14 durch die Öffnung 1,3
hindurchgetreten und die Autlagefläche 18 auf der Tragwand i o zur Anlage gekommen
ist. Darauf werden die Zylindersterne an dem Tragkörper bei der dargestellten Ausführungsform
in folgender Weise befestigt: An den Zylindersternen sind im Winkel, den die beiden
Zylinder 3 miteinander bilden, Ansätze i9 vorgesehen (Abt. i), auf die ein Querstück
2o gelegt wird. Durch dieses Querstück ist eine, Schraube 21 hindurchgeführt, die
als Stiftschraube ausgebildet ist und mit ihrem Gewindezapfen in die Tragwand zo
eingeschraubt wird. Es werden dadurch die Zylindersterne 1, 3 mit der Auflagefläche
18 fest gegen die Tragwand io gedrückt, wodurch eine starre Befestigung der Zylindersterne
an dem Unterteil ? des Tragkörpers gesichert ist. Es wird nun der Deckel 8 von oben
aufgesetzt. Die nebeneinanderliegenden Zylindersterne 1, 3 sind ferner gegeneinander
dadurch gut abgestützt, daß die Enden 1;7 ihrer Zylinder 3 in dem gemeinsamen Tragkörper
7, 8 geführt sind.
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Erwärmen sich die Zylindersterne beim Betrieb, so können sich die
einzelnen Zy-
linder ungehindert ausdehnen, da die Zylinder 3 mit ihrem oberen
Ende 17 in den Öffnungen 15, 16 nur geführt sind, während der Zylinder i sich auch
von seiner Befestigungsstelle an der Tragwand io, also von der Auflagefläche 18
an, nach unten hinausdehnen kann, da die Auflagefläche 18 an seinem oberen Ende,
also an dem Ende vorgesehen ist, mit welchem es sich an die anderen Zylinder 3 anschließt.
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Bei der etwaigen Ausbesserung oder einer Auswechselung eines Zylindersterns
1, 3 braucht daher nur der Deckel 8 abgenommen und nach Lösung der benachbarten
beiden Schrauben 21, der betreffende Zylinderstern nach oben in Richtung seiner
Ebene herausgezogen, der unversehrte Zylinderstern mit seinem Zylinder i eingesetzt
und mittels der Schrauben 21 befestigt zu werden. Die anderen Zylindersterne 1,
3 bleiben durch diese Auswechselung unberührt. Der für die Auswechselung erforderliche
Aufwand an Zeit und Arbeit ist daher sehr gering, und die Auswechselung erfordert
in der Längsrichtung der Maschine keinen besonderen Raum.
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Bei eingesteckten Zylindern i ist der Innenraum des Zylindertragkörpers
7, 8 durch die Tragwand i o und die anscbüeßende Wand i i in zwei Räume unterteilt.
In dem einen- Raum 22 liegen die Zylinder 3 und münden daher mit ihren. Schlitzen
4 in diesen Raum. Im anderen Raum 23 liegt der Zylinder i, der mit seinen Schlitzen
2 in diesen Raum mündet. Es wird nun der Raum 22 zur Zuführung der Spül- und Verbrennungsluft
ausgenutzt, indem am Unterteil ? eine Zuführungsöffnung 24 für die Luft vorgesehen
ist. Die Verbrennungsgase, welche durch die Schlitze 2 des Zylinders i entweichen,
treten dann in den Raum 23 aus, der sich über die ganze Länge der Maschine erstreckt,
an einem Ende geschlossen und am anderen Ende an die Auspuffleitung 25 angeschlossen
ist. Der Zuführungsraum für die Spül- und Verbrennungsluft 22 und der Auspuffraum
23 sind .dadurch gut miteinander abgedichtet, daß der Zylinderstern 1, 3 mit der
Auflagefläche 18 gegen die Wand io mittels der Schrauben 21 angedrückt ist.
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Sowohl die Tragwand io als die Stützwand i i sind hohl ausgebildet
und dienen als Isühlwasserkammern 26 für den Auspuliraum 23.
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Die Auspuffschlitze 2 der Zylinder i liegen dabei in gleicher Flucht
verhältnismäßig dicht nebeneinander im Auspuffraum 23. Da die benachbarten Zylindersterne
1y 3 finit einer Versetzung im Arbeitstakt arbeiten, kann der Fall eintreten, daß
bei dem einen Zylinderstern die Verbrennungsgasse aus den Schlitzen :3 austreten,
während bei dem anderen Zylinderstern die Spülluft aus diesen Schlitzen entweicht.
Da die Verbrennungs: gase einen höheren Druck haben, kann der Austritt der Spülluft
dadurch behindert werden. Ebenso können die Spülvorgänge in den Zylindersternen,
welche nahe der Auspuffleitung 25 liegen., dadurch beeinträchtigt werden, daß die
Verbrennungsgase, welche aus den am geschlossenen Ende des Auspuffraumes 23 liegenden
Zylindern i austreten, an den Auspuffschlitzen 2 dieser am anderen Ende der Maschine
liegenden Zylinder i vorbeistreichen.
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Die Tragwand io ist daher mit einem sich verjüngenden Ringwulst -27
versehen, welcher
die Auspuffschlitze 2 jedes Zylinders i im Abstand
umgibt, also auch zwischen die einander gegenüberliegenden. Schlitze z zweier benachbarter
Zylinder i greift. Es liegen also die Zylinder 2 gewissermaßen vertieft in einer
durch den Ringwulst 27 gebildeten Mulde. Die austretenden Verbrennungsgase' werden
durch den als Lenkkörper wirkenden Ringwulst 27 in die Längsrichtung des Zylinders
und dadurch in den Raum abgelenkt, welcher unterhalb des Ringwulstes liegt. Dieser
Raum bildet einen waagerechten Kanal28, durch den dann die Verbrennungsgase abziehen,
der aber außerhalb des Bereichs der Schlitze 2 der Zylinder i gelegen ist. Es kann
daher weder der Spülvorgang in einem Zylinderstern 1, 3 dadurch gestört werden,
daß aus den Schlitzen 2 des Zylinders i -des benachbarten.Zylindersterns die Verbrennungsgase
austreten, noch kann eine Störung der Spülvorgänge in den nahe der Auspuffleitung
25 liegenden Zylinderstemien dadurch herbeigeführt werden, daß die Verbrennungsgase
-aus den anderen Zylindern i vorbeistreichen müssen, da diese Verbrennungsgase in
einem größeren Abstand von den Schlitzen 2 _ in dem Kanal 2$ entlangstreichen.
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Bei der Ausführungsform. nach Abb. 4 erfolgt der Auspuff des zweiten
Zylindersterns 1, 3 durch zwei Zylinder i, und de- Spül-und Verbrennungsluft tritt
in den dritten Zylinder 3 ein. Es . wird daher der Zylinder 3 durch die Öffnung
12 in der Tragwaaid io hindurchgesteckt. Die Tragwand ist dabei gewissermaßen mittels
Wände 29 an den Unterteil? aufgehängt. Durch die Tragwand l0 und dieWände 29 ist
bei eingestecktem Zylinder 3 der innere Raum dies ZylindertragkÖrPers 7, 8 wieder
in den Auspuffraum 23 und den Zuführungsraum22 für die Spül-und Verbrennungsluft
unterteilt. Es münden also dabei die Auspuffschlitze 2 der Zylinder i in den Raum
23 und die Schlitze ¢ des Zylinders 2 für die Zuführung der Luft in den Raum 22.
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Jeder Zylinderstern kann auch aus einzelnen Zylinderlaufbuchsen mit
übergeschobenen Kühlwassermänteln zu einem Ganzen zusammengesetzt sein. Die Zylindersterne
können natürlich an dem Zylindertragkörper auf verschiedene Weise befestigt sein.
Ferner können die den Zylinder umgebenden Lenkkörper für die Verbrennungsgase in
verschledener Weise ausgebildet und an der Tragwand befestigt sein.. Auch eignet
sich die Erfindung für eine Brennkraftmsachine, bei der nur ein einziger Zylinderstern
vorgesehen ist, der mit dem einen Zylinder durch die Öffnung der Tragwand hindurchgesteckt
wird.