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Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem unter Druck stehenden
Kühlölkreislauf durch ein unterteiltes Motorgehäuse Den vielen Vorteilen der Ölkühlung
für Brennkraftmaschinen gegenüber Wasserkühlung, wie Wegfall der Gefahr des Gefrierens
einerseits und des Verdampfens andererseits, Ausschaltung der Rost- und Korrosionsgefahr,
Möglichkeit mit höherer Kühlmitteltemperatur zu arbeiten, wodurch der Motorwirkungsgrad
verbessert und die Größe der benötigten Rückkühlfläche verkleinert wird, usw., stehen
bekanntlich die mit dem schlechteren Wärmeübergang und .damit der schlechteren Kühlwirkung
des Öles verbundenen Schwierigkeiten im- Vergleich zum Wasser gegenüber.
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Es sind bereits Wege zur Verbesserung der Kühlwirkung bei Ölkühlung
gezeigt, die darin bestehen, daß das Kühlöl in verhältnismäßig dünnen Schichten
und mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten die zu kühlenden Maschinenteile,
wie Zylinderlaufbüchsen, Verbrennungskammern, Gasein- und -auslaßstutzen usw., umströmt.
Dies ermöglicht, eine guteKÜhlwirkungbei verhältnismäßig kleinem Kraftverbrauch
für den Umlauf des Kühlöles zu erreichen. Die dünnen Kühlölfilme oder Spalte werden
vorzugsweise dadurch erhalten, daß die die Spalten begrenzenden Wandungen verschiedenen
Teilen der Maschine angehören, wodurch es möglich wird, die Stärke der Spalten beliebig
zu verkleinern.
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Um die Spaltstärke auf wenige Millimeter herabbringen zu können, ist
weiter vorgeschlagen, Führungsorgane oder Schirme zur Führung des Kühlöles um die
zu kühlenden Maschinenteile in das Motorgehäuse einzubauen. Die vorliegende Erfindung
bezweckt, mit einfachen Mitteln möglichst dünne Kühlölschichten mit größter Genauigkeit
erhalten zu können, was .dadurch erreicht wird, daß das Motorgehäuse durch ein Zwischenstück
unterteilt ist, das die der Verbrennungswärme am meisten ausgesetzten Teile der
Verbrennungskammerwandungen, Zündkerzenfassung und Ventilsitze enthält, welche von
den Ölführungsorganen eng umschlossen werden müssen. Die Erfindung bietet den Vorteil,
daß das Zwischenstück, das mit großer Genauigkeit und mit für den Wärmedurchgang
vorteilhaften dünnen Wandungen gegosssen werden muß, ein verhältnismäßig einfaches
Gußstück von begrenzter Ausdehnung darstellt. Dieses Zwischenstück ermöglicht ganz
besonders :den genauen Einbau der Führungsorgane oder Schirme, so daß die Stärke
der Kühlölschichten an den meist gefährdeten Stellen mit großer Genauigkeit bestimmt
werden kann.
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Weitere die Erfindung kennzeichnende Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus der Beschreibung in Verbindung mit dem dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die zusammengehörenden Abb. r, - und 3 sind verschiedene Schnitte
durch die Zylinder einer Brennkraftmaschine, die gemäß der Erfindung ausgeführt
ist.
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Die zusammengehörenden Abb. q., 5 und 6 sind verschiedene Schnitte
und Ansichten des für die Erfindung kennzeichnenden mittleren
Gehäuseteils
der in den Abb. 1 bis 3 gezeigten Maschine.
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Die ebenfalls zusammengehörenden Abb. 7, 8 und 9 stellen _ein zur
Führung des Kühlöles dienendes Organ dar, wie es beider in Abb. i bis 3 .gezeigten
Ausführungsform zur Verwendung kommt.
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Mit Bezug auf Abb. i, 2 und 3 ist 25 der untere Gehäuseteil einer
mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, in den die Zylinderbüchsen 2 mit den Kühlölführungsmänteln
3 eingesetzt sind. Der mittlere Gehäuseteil enthält .die mit demselben aus einem
Stückgegossenen Verbrennungskammern 5, wobei die Verbindung zwischen den Verbrennungskammern
und dem mittleren Gehäuseteil aus den Stegen 6 und den Zündkerzenfassungen 7 besteht.
Der mittlere Gehäuseteil ¢ enthält ferner die Zündkerzen 8, die Ventilsitze 9 und
io sowie die eingesetzten Kühlölführungsorganeoder Schirme ii. Der obere Gehäuseteil
i z enthält die Gasein- und -auslaBkanäle 13
und i q. sowie die Ventilführungen
15 und 16.
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Die verschiedenen zu kühlenden Teile ein und desselben Zylinders sind
in bezug auf den Kühlölstrorn hintereinandergeschaltet. Das Kühlöl umströmt z. B.
zuerst die Zylinderbüchsen 2 in .dein schmalen Spalt zwischen Zylinderbüchse 2 und
Führungsmantel 3 und wird darauf in Kammer 17 im unteren Gehäuse gesammelt.-Von
hier strömt das Kühlöl durch Aussparungen in der Packung zwischen dem unteren und
mittleren Gehäuseteil um die Zündkerzenfassungen 7, weiter durch den schmalen Zwischenraum
zwischen Verbrennungskammer 5 und Führung i i, worauf es durch: eine Aussparung
zwischen Führung i z und Steg 6 in die Kammer 18 im oberen Gehäuseteil 12 gelangt,
von wo es dem bekannten Rückkühler zuströmt. Die federnden Beilagen r9 dienen zur
Abgrenzung der Einlaßöffnung in den Führungen i i gegenüber dem Gehäuse q. Um Verlust,
von Kühlöl durch Lecken zu vermeiden, ist .der mittlere Gehäuseteil 4 mit Längsnuten
2o und 2r versehen, die durch Bohrurigen 22 miteinander verbunden sind. Durch diese
Längsnuten wird das Lecköl aufgefangen und ,dem Ölbehälter der Maschine zugeleitet,
so d'aß Ölverlust vermieden wird.
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Wie aus Abb. i ersichtlich, sind die einander anliegenden Begrenzungsflächen
der verschiedenen Gehäuseteile vorzugsweise eben ausgebildet, wodurch eine einfache
und billige Bearbeitung erhalten wird. Durch genaues Bearbeiten und Schleifen dieser
Begrenzungs-oder Dichtungsflächen kann unter Umständen eine besondere Packung als
überflüssig weggelassen werden, wie dies in Abb, z zwischen dem mittleren und oberen
Gehäuseteil dargestellt ist. Aus Abb. i geht deutlich hervor, wie die Unterteilung
des Zylinderkopfes in den mittleren Gehäuseteil 4 und .den oberen Gehäuseteil 1z
das Einsetzen der Führungsorgane ermöglicht. Diese Führungsorgane oder Schirme können
gegossen oder aus gepreßtem Blech hergestellt sein. Sie bestehen vorzugsweise aus
.einem für jede Verbrennungskammer getrennten Teil, wodurch deren Formgebung und
das genaue Einhalten einer bestimmten Spaltstärke erleichtert wird.
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Dadurch, daß die Trennungsfläche zwischen dem mittleren Gehäuseteil
4 und dem oberen Gehäuseteil 12 oberhalb der Ventilsitze 9 und io angeordnet ist,
ist dieselbe nicht den hohen in - der Verbrennungskammer herrschenden Drucken und
Temperaturen ausgesetzt. Dies begünstigt ebienfalls die obenerwähnte Ausführungsform
dieser Dichtung ohne Verwendung von zwischengelegtem Packungsstoff.
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Die genaue gegenseitige Lage des mittleren Gehäusebeils. q. und des
oheren Gehäuseteils 12 wird, wie in Abb. i und 2 gezeigt, durch Steuerstifte 23
gesichert. _ Hierbei ist zu bemerken, .daß die Rahmen der genannten Gehäuseteile
durch das Kühlöl auf gleicher Temperatur gehalten werden. Die beiden Rahmen "haben
deshalb .die gleiche Wärmeausdehnung, so daß ihre gegenseitige Lage durch die Steuerstifte
zwanglos bestimmt ist.
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Die zusamengehörenden Abb.4, 5 und 6 stellen verschiedene Schnitte
und Ansichten eines Teiles des mittleren Gehäuses 4 dar. Die Bezeichnungen sind
die gleichen wie in den früheren Abbildungen. Wie ersichtlich, besteht das mittlere
Gehäuse im wesentlichen aus einem Rahmen 4, der in seinem Innern die -Verbrennungskammern
5 enthält. Aus diesen Abbildungen geht ferner deutlich hervor, daß die Verbrennungskammern
nur j e an zwei Punkten seitlich mit dem Rahmen4 verbunden sind. In der Längsrichtung
der Maschine dagegen sind die Verbrennungskammern nicht miteinander verbunden, so
daß sie sich bei Erwärmung in dieser Richtung frei ausdehnen können. Dies ist von
großer Bedeutung, wenn man bedenkt, daß die Wände der Verbrennungskammern im _ Betriebe
beträchtlich höhere Temperaturen annehmen als die äußeren Teile des Motorgehäuses.
Obschon die Verbrennungskammern seitlich mit dem Gehäuserahmen 4 fest verbunden
sind, läßt die Elastizität der Seitenwandungen .des Rahmens ¢ in dieser Richtung
genügend Spielraum für die Wärmeausdehnung der Verbrennungskammern zu. Wären andererseits
die Verbrennungskammern auch in der Längsrichtung der Maschine miteinander verbunden,
dann würden sich die Wärmeausdehnungen an einzelnen Verbrennungskammern addieren,
wodurch unerwünscht hohe Wärmespannungen
in denselben und im Gehäuserahmen
entstehen würden.
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Die zusammengehörenden Abb. 7, 8 und 9 stellen ein einzelnes Führungsorgan
oder Schirm dar, welches zur Führung des Kühlöles um die Verbrennungskammern dient
und dessen Formgebung und Zweck bereits früher beschrieben wurde.