-
Luftgekühlte Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf luftgekühlte
Brennkraftmaschinen " mit zwei oder mehr v-förmig, sternförmig, - parallel oder
annähernd parallel zueinander, angeordneten Reihen von Zylindern. Es ist bei solchen
Brennkraftmaschinen mit V-förmiger oder sternförmiger Anordnung der Zylinderreihen
bekannt, zwischen den Zylinderreihen Leitbleche für die Kühlluft einzubauen, welche
unter den Kühlrippen und über denselben, jedoch noch unterhalb der Zylinderköpfe
an Querbleche anschließen- und mit diesen von dem vorderseitigen jeweiligen Eintrittsspalt
sich nach den- Zylindern hin verbreiternde Leitkanäle bilden, wobei jedem zu kühlenden.
Zylinder ein in sich abgeschlossener Leitkanal zugeordnet ist. Diese Kanäle sind
natürlich eng, verstopfen sich dabei leicht und sind dann kaum zu reinigen; diese
bekannte Kühlluftzuführungseinrichtung ist außerdem - infolge der vielen doppelt
gekrümmten Trennwände teuer, weiterhin wegen der Notwendigkeit, dünne Bleche zu
ihrem Aufbau zu verwenden, leicht verletzlich und den Anforderungen des Betriebs,
insbesondere bei .nicht ortsfesten Maschinen, nicht gewachsen. Sie verbraucht endlich
-infolge der Reibung der Luft an den -vielen Leitwänden und infolge der Wirbelbildung
an den schmalen Eingangsspalten nutzlos einen außerordentlich hohen Prozentsatz
der zur Luftförderung. zur Verfügung stehenden Druckhöhe, und sie läßt die einer
Kühlung besonders bedürftigen Zylinderköpfe ungekühlt. Durch .die Erfindung werden
diese Nachteile vermieden. Das wird zunächst dadurch erreicht, daß zwischen den
beiden Zylinderreihen einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen bzw. zwischen
je zwei durch eine Kühleinrichtung zu kühlenden Zylinderreihen einer Brennkraftmaschine
mit mehr als zwei Zylinderreihen ein in der Strömungsrichtung der Luft sich verbreiternder
Leitkörper eingebaut ist, welcher mit jeder Zylinderreihe einen in der Luftströmungsrichtung
sich verengenden Kühlluftkanal mit an den Zylindern liegenden Luftaustrittsöffnungen
bildet, und daß diese Kühlluftkanäle durch eine auch die Zylinderköpfe umgreifende
Haube abgedeckt sind. Dadutch entstehen weite, infolge geringer Wandzahl nur äußerst
wenig Reibung ergebende, der zutretenden Luft in allen Richtungen große Zutrittsöffnungen
bietende Kanäle, welche auch nicht zum Verstopfen neigen und zudem leicht zu reinigen
sind; der ganze Aufbau kann kräftig gehalten werden und ist leicht und billig. Auch
-die besonders der Kühlung bedürftigen Zylinderköpfe werden dabei sehr wirksam gekühlt.
-
Vor dem durch den Leitkörper unterteilten Kühlluftkanal wird vorteilhaft
ein Luftzuführungsstutzen vorgesehen.
-
Der Leitkörper wird zweckmäßigerweise als an seinem vorderen Ende
breiter, balliger und daher einen, besonders geringen Strömungswiderstand ergebender.Körper
ausgeführt, wobei die Breite am vorderen Ende so
groß ist, daß er
als Gehäuse zur Aufnahme anderer Teile der Maschinenanlage dienen kann. Er kann
z. B. als Gehäuse für die Nockenwelle oder sonstige Steuerungsteile ausgebildet
sein. Die Anordnung derselben zwischen den Zylinderreihen ist aus baulichen Gründen
besonders vorteilhaft, und die zu den Zylinderköpfen führenden Teile sind dabei
zum großen Teil von dem Kühlluftleitkörper eingeschlossen, und die Einwirkung der
nicht abgedeckten Teile auf die Kühlluftbewegung ist gering, so daß auch durch diese
Anordnung die Kühlwirkung verbessert wird.
-
Die Einrichtung nach der Erfindung, welche ein Abfließen der Kühlluft
nach außen unter spitzem Winkel zur Motorlängsmittelebene einleitet, begünstigt
bei der Anwendung an Fahrzeugmotoren auch ein Austreten der Kühlluft in einer für
das Absaugen durch den beiderseits außen am Fahrzeug entlang streichenden Fahrwind
geeigneten Richtung. Durch die Verengung der Kühlluftkanäle in der Strömungsrichtung
wird ferner die Ansammlung warmer Luftmengen zwischen den Zylinderreihen vermieden.
-
Die Kühlluftbewegung im Zuführungsstutzen kann bei. Verwendung des
Motors an Kraftfahrzeugen durch den auf den Stutzeneingang wirkenden, beim Fahren
auftretenden Fahrwind, durch ein in beliebiger Weise angetriebenes und angeordnetes
Gebläserad, Ventilator o. dg1. oder auf beide Arten, bei Ausführung als ortsfester
Motor ebenfalls durch mechanische Bewegung der Luft erfolgen. Der Ventilator o.
dgl. wird vorteilhaft nicht in üblicher Weise auf der Kurbelwelle, sondern vor den
Zylindern selbst angebracht.
-
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von luftgekühlten
Brennkraftmaschinen nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. z ein Ausführungsbeispiel
im Aufriß, im Schritt nach Linie A-13 der Abb. 2, gegen den Kühlluftstrom gesehen,
Abb. 2 einen Grundriß dazu, der Luftzuführungsstutzen, der Leitkörper und die Haube
geschnitten, beide Abbildungen für Maschinen mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen,
Abb. 3 ein Ausführungsbeispiel mit parallel angeordneten Zylinderreihen im Grundriß,
mit Ausnahme der Zylinder geschnitten, Haube nicht gezeichnet.
-
Sämtliche Abbildungen sind schematisch. Es bezeichnet beispielsweise
ca das die Zylinder einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen tragende Motorgehäuse,
b und b1 die Zylinder, c und cl die Zylinderköpfe, wobei d und dl die Kühlrippen
am Zylindermantel, e und e1 die Kühlrippen am Zylinderkopf darstellen. Die Kühlluft
tritt in Richtung der Pfeile in Abb. 2 und 3 ein, und der Luftstrom wird der Erfindung
gemäß zwecks gleichmäßiger Zuführung zu den Zylinderreihen gegabelt durch den zwischen
je zwei Zylinderreihen vorgesehenen Leitkörper g, welcher ihn in zwei Teilströme
zerlegt, die jeder der beiden Zylinderreihen gleiche Luftmengen zuführen. Der Leitkörper
g bildet, indem er sich nach hinten verbreitert, mit jeder Zylinderreihe einen in
der Luftströmungsrichtung sich verengenden Kühlluftkanal v bzw.
v' mit an den Zylinder liegenden Austrittsöffnungen. Die beiden fiste
v und v'
des Luftstroms werden kurbelseitig begrenzt, z. B. durch das
Motorgehäuse rt und auf der entgegengesetzten Seite durch eine sich über die Länge
der Zylinderreihen erstreckende Haube la, welche der Erfindung gemäß auch die Zylinderköpfe
c und cl umfaßt. Der Leitkörper g läßt neben den Zylindern nur verhältnismäßig schmale
Räume frei, so daß die Ansammlung von sich erwärmenden Luftmengen unmöglich ist.
Die Verengung dieser Räume in- der Luftströmungsrichtung erfolgt zweckmäßigerweise
im nämlichen Maße, wie die Luftmenge durch Abströmen zwischen den Kühlflächen der
Zylinder abnimmt, so daß in der ganzen Einrichtung an gleichartigen Punkten gleiche
Luftgeschwindigkeit vorhanden ist, die Strömungsverhältnisse besonders regelmäßig
sind und die Kühlung sehr gleichmäßig ist.
-
Der beschriebenen Einrichtung wird die Kühlluft in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung zugeführt durch einen vor den Zylinderreihen in Höhe der Zylinder
mündenden Zuführungsstuzen f von großem Querschnitt. Vor der Einmündung an der Gabelungsstelle
des Kühlluftstroms kann der Zuführungsstutzen beliebig geformt sein, er braucht
auch nicht geradachsig zu verlaufen, doch ergibt eine gerade Achse, besonders bei
Anordnung eines Ventilators, die geringste Baulänge.
-
Die in normaler Weise, d. h. senkrecht zur Zylinderachse vorgesehenen,
am Zylindermantel angeordneten Rippen d, dl liegen ohne weiteres in der mit i bezeichneten
Luftströmungsrichtung.
-
Werden die Zylinderköpfe, wie in Abb.3 gezeigt, derart ausgeführt,
daß für die links und rechtsseitigen Zylinderköpfe nur ein Modell nötig ist, so
stehen deren Kühlrippen e, ei senkrecht zur Motorlängsmittelebene. Die Luftdurchströmung
k durch diese erfolgt dann in' steiler Richtung zur Motorlängsmittelebene als die
Hauptströmung i. Durch Verwendung zweier verschiedener Modelle, also eines Links-
und eines Rechtsmodells, durch welche die-Fabrikation nicht erheblich
verteuert.
wird, und durch Schrägstellung der Kühlrippen e, ei läßt es sich, wie in Abb. 2
gezeigt, erreichen, daß auch beim Durchströmen zwischen diesen Kühlrippen die Hauptströmungsrichtung
i eingehalten wird.
-
Der bei Verwendung des Motors als Fahrzeugmotor außerhalb desselben
vorbeiströmende Fahrwind wirkt beiderseits noch saugend und erhöht dadurch die Wirkung
der Kühleinrichtung.
-
Die Anordnung eines Ventilators m zum Bewegen der Kühlluft ist in
Abb. 3 gezeigt. Zweckmäßigerweise sitzt derselbe nicht, wie bekannt, auf der Kurbelwelle,
sondern in zweckmäßiger Höhe vor den Zylindern, so daß die sonst durch gekrümmte
Zuleitungen bedingten Energieverluste und Wirbelungen der Kühlluft fortfallen, die
Luft sehr gleichmäßig zu den Kühlrippen tritt und der Luftzuführungsstutzen f kurz
werden kann. Für die Wirkungsweise der Kühleinrichtung ist es übrigens unerheblich,
wie groß die Entfernung x des Ventilators m von dem vordersten Zylinder
ist, da auch bei längerem Zuführungsstutzen f merkbare Druckverluste nicht auftreten.
Der Antrieb des Ventilators m kann in beliebiger Weise erfolgen, z. B. durch ein
Getriebe von der Kurbelwelle, die Nockenwelle oder einer sonstigen Nebenwelle des
Motors aus, von einer getrennten Kraftquelle o. dgl. Eine Keilriemenantriebsscheibe
für den Ventilator ist bei yt beispielsweise dargestellt.
-
Der den Kühlluftstrom gabelnde Leitkörper kann in beliebiger Weise,
z. B. als Blech- oder Gußteil, ausgebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
kann er dabei von seinem vorderen Ende an so breit gehalten sein, daß er als Gehäuse
zur Aufnahme anderer Teile der Maschinenanlage dienen kann. Er kann dann z. B. als
Aufnahmegehäuse für die Nockenwelle o und sonstige Steuerungsteile ausgebildet sein.
Die dann etwa nötigen kleinen Durchbrechungen für Steuergestänge o. dgl. beeinträchtigen
die Wirksamkeit seiner Seitenflächen als Luftleitflächen nicht erheblich. Die breite
Vorderseite des Leitkörpers wird vorteilhaft abgerundet, so daß er als Prallkörper
wirkt, an dessen balliger Fläche bedeutende Luftmengen durch Stauwirkung unter einen
gewissen Druck gesetzt werden, um dann gleichmäßig gabelförmig abzufließen. Der
Prallkörper bewirkt außer Schonung der lebendigen Kraft der Kühlluft auch eine Vergrößerung
der Luftgeschwindigkeit und dadurch eine besonders wirksame Kühlung.
-
Auf der Zeichnung sind lediglich Maschinen mit zwei Zylinderreihen
dargestellt. Selbstverständlich könnten solche Maschinen auch mit vier, sechs und
mehr, auch parallel oder annähernd parallel angeordneten Reihen von Zylindern hergestellt
werden, wobei dann entsprechend zwei, drei und mehr Teilungskörper g in Frage kämen.
Es könnte dabei entweder jedem Teilungskörper ein eigener Kühlluftstutzen zugeordnet
sein, oder es könnte, besonders beim Vorhandensein einer großen Anzahl von Zylinderreihen,
ein gemeinsamer, evtl. ringförmiger Kühlluftstutzen vorhanden sein. Ebenso könnte
statt eines einzelnen Ventilators o. dgl. eine passende größere Anzahl von Ventilatoren
vorhanden sein. Statt eines einzelnen Ventilators, Gebläserads o. dgl. können natürlich
auch mehrere derartige Elemente parallel oder in Stufen hintereinandergeschaltet
angewendet werden.