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Luftkühlung für Verbrennungskraftmaschinen. Fis ist bekannt, zur besseren
Kühlung bei Verbrennungsmaschinen den Zylinder mit einem besonderen Kühlmantel zu
umgeben und durch die zwischen diesem Kühlmantel und dem Zylinder gelegenen Hohlräume
Frischluft mittels eines besonderen Bewegers zu leiten. Dabei ergibt sich aber der
Nachteil, dafi nur die unmittelbar von dem Frischhiftstrom getroffenen Teile ausreichend
gekühlt, während die anderen Teile nur von der bereits erwärmten Luft bespült werden,
also keine ausreichende Kühlung erhalten. Es ist
daher an Zylindern
finit quer zur Zylinderachse gelegenen Kühlrippen die Anordnung getroffen worden,
den Kühlmantel an beliebigen Stellen außer der Hauptzufuliröffnung für Luft, die
vorteilhaft gegenüber dem Zylinderkopf angebracht ist, mit weiteren üffnungen zu
durchbrechen, durch die eine vermehrte Menge Frischluft mit angesaugt wird und die
die Temperatur des Hauptluftstromes erniedrigt und so eine größere Kühlwirkung erzeugt.
Auch sind Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen an den betreffenden öffnungen
Rohrkörper angebracht sind, die den tiefer gelegenen Teilen der zwischen den Kühlrippen
gelegenen Räumen Luft zuführen, und ebenfalls hat man zur besseren Leitung des Hauptluftstromes
diese quer liegenden Kühlrippen mit Durchbrechungen versehen, die jeweils gegeneinander
versetzt sind. Alle diese Vorrichtungen schaffen aber keineswegs an allen Punkten
eine ausreichende Kühlung. Baulich sind sie äußerst schwierig gehalten und lassen
einen ständigen, ungehinderten, alle Teile bespülenden Strömungsvorgang nicht zu.
Manche Stellen des Zylinders werden ininier nur von kühlender Frischluft getroffen,
während die Stellen, bei denen die Entnahme der verbrauchten Kühlluft erfolgt, immer
nur von bereits erwärmter Luft umspült werden. An vielen Stellen zeigen sich ferner
Wirbelungen, die eine fortwährende Kühlung unterbinden. Diese Luftstauungen sind
insofern schädlich, als hierdurch Temperaturunterschiede auftreten, die zu Spamiungsunterschieden
im Zylinder 1-eranlassuilg geben, auf Grund deren eine Bruchgefahr nicht ausgeschlossen
ist, die aber zum mindesten einen starken Verschleiß des 'Materials bedingt.
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Die vorliegende Erfindung gewährleistet eine vollkoninien ausreichende
und gleichmäßige Kühlung aller Teile und ermöglicht es auch, einzelne, besonders
heiß «-erdende Teile stärker zti kühlen, so daß die Gesamttemperatur des Zylinders
an allen Stellen die (reiche ist. Zudem hat sie den großen Torzug der Einfachheit
ihres Baues und damit auch ihrer Herstellung, ist also stets leicht zugänglich,
beispielsweise zum Zweck der Reinigung o. dgl. Das Prinzip der quer gelegenen Kühlrippen
ist verlassen worden.
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Gemäß der Erfindung ist der zu jedem Kühlkanal gehörige Kühlinantelteil
bei mit der Zylinderachse parallel verlaufenden Kühlkanälen mit beliebig geformten
Öffnungen oder Schlitzen versehen, durch die die Frischluft in beliebiger Menge
angesaugt wird. Stauungen des Hauptkühlluftstromes sind %-ollkomnien vermieden,
cla der Hauptluftstrom dauernd abgesaugt, keine ihm sich entgegenstellenden Heinnltingen
erfährt und er nur an der glatten zu kühlenden Zylinder-Z> vorbeistreichen muß.
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Zur Erzielung einer erhöhten Kühlwirkung -,::ter besserer Ausnutzung
der Frischluftzuf ührung sitzen an den am Kühlmantel sich l:ehndlichen Frischluftöffnungen
in Richtung des Hauptluftstromes gebogene Röhrchen, Kanäle, Wülste oder Flächen,
durch die die I# riscliltift mittels des Hauptluftstromes angesaugt wird, ohne daß
aber der Hauptluftstroin in seinem Lauf gehemmt oder eine Richtungsänderung erfährt.
Die innere Öffnung der in dein Kühlluftstrom liegenden R<illrchen oder Kanäle
ist entweder ganz oder nur teilweise nach abwärts gerichtet. Dabei wird die ganze
angesaugte Luftmenge nach der zti kühlenden Zylinderwandung hin gedrängt, und es
ist dadurch möglich, daß beliebige Stellen der Zylinderwandung in bevorzugtem Maße
beblasen werden können. Von \-orteil ist es, die Ouerschnittssumme der f,rischltiftöffnungen
in einem bestimmten \"erhä ltnis zum Ouerschnitt der Hauptzuflußiiftnung zu wählen,
uni ein Höchstmaß der Kühlwirkung zti erhalten.
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Bei besonders zu kühlenden Teilen ist die :\nordnung so getroffen,
daß diese Teile unabhängig vom Hauptkühlluftstrom unmittelbar durch Kanäle mit der
Frischluft verbunden sind, welch letztere erst nach Beendung des Kühlvorganges an
diesen Sonderteilen sich dein Hauptstrom zumischt, Diese Unterteilung des Kühlluftstromes
in mehrere vollkommen voneinander getrennt verlaufende Str<iine kommt besonders
bei tiefliegenden Anordnungen der Ventile oder Steuerschlitze der .Maschine in Frage.
Bei einer derartigen Anordnung findet also der Kühlvorgang nicht wie bisher in einem
gemeinschaftlichen Kühlltiftstroin statt, sondern beliebig vielen einzelnen Teilen
wird das jeweils angemessene Quantum Frischluft unmittelbar zugeführt, so daß die
bei kontinuierlichem Vorgang auftretende fortgesetzte Erwärmung des Kühlluftstromes
ursächlich ausgeschaltet ist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, den den Zylinderkopf
überdeckenden Teil des Kühlmantels, den Kühlmantelkopf, abnehmbar anzuordnen und
die Frischluftöffnungen in die hierbei entstehende Trennungslinie zu legen.
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Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele, und zwar
ist Abb. i ein Längsschnitt durch einen Zylinder finit dein ihn umhüllenden Kühlmantel
und Abb. 2 ein Ouerschnitt nach der Linie x-@-der Abb. i.
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Ab. 3 -zeigt einen Zylinder mit Kühlmantel, teilweise aufgebrochen
und geschnitten, ebenso Abb.4. In
Abb. 5 ist der Kühlmantelkopf
abnehmbar ausgeführt, und Abb.6 zeigt den Zylinder mit abgenoninienein Kühlmantelkopf.
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In den Abbildungen ist a der Zylinder mit dem in ihm sich bewegenden
Kolben b. d ist der den Zylinder umhüllende Kühlmantel. Die Scheidewände
c, zugleich als Kühlrippen wirkend, teilen den zwischen Zylinderwand und Kühlmantel
gelegenen Raum in Kühlkanäle, durch die die mittels eines Bewegers angesaugte Luft,
von der Hauptluftöffnung-f herkommend, geführt wird. Diese Luft kühlt zuerst den
Zylinderkopf, würde also nicht mehr fähig sein, die weiteren Zylinderteile in gleichem
Maße zu kühlen. Dadurch, daß aber durch die Fr ischluftöffnungen o von neuere Frischluft
zutreten kann und angesaugt wird, erhöht sich die Kühlwirkung und wird für den ganzen
Zylinder gleichmäßig, da ohne irgendwelche Stauungen die Kühlluft in Richtung der
Pfeile e abfließt.
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Zur Erzielung einer Ejektorwirkung sind nach Abb.3 in diese Frischluftöffnungen
o Röhrchen eingesetzt, die bündig damit abschließeiz und in einem beliebigen Winkel
gegen die Zylinderwand gerichtet sind, wobei ihre innere öffhung in dem Kühlluftstrom
ganz oder teilweise nach abwärts gerichtet ist. Auf. diese Weise wird die Frischluft
in einer bestimmten Richtung in `den Kühlluftstrom geblasen. So können beliebige
Stellen der Zylinderwandung in bevorzugtem Maße beblasen werden.
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An Stelle der in Abb. i, 2 und 3 angegebenen Frischluftöffnungen können
natürlich auch Schlitze oder anders geformte Öffnungen angewandt werden. So weist
der Kühlmantel in Abb. d. ringsum laufende Unterteilung auf, die wie ein System
ineinandergeschachtelter Ejektoren wirken. Eine noch weitergehende Vervollkommnung
dieses Prinzipes wäre die Anordnung der als Ejektoren ausgebildeten Frischluftzuführungsschlitze
und Kanäle derart, daß die vorgewärmte Luft nach außen abgelenkt wird, während die
Frischluft unmittelbar auf die zu kühlenden Teile, in diesem Falle die Zylinderwand,
zuströmt, wobei der ganze Vorgang innerhalb desselben Saugraumes stattfände. Besonders
hervorzuheben ist die Vorrichtung nach Abb. 5 und 6, bei der der obere Teil des
Kühlmantels d abnehmbar ausgeführt ist. Die Zusatzluftöffnungen o sind dabei an
der Trennungsstelle zwischen dem mit dein Zvlindermantel in einem Stück hergestellten
unteren Teil des Kühlmantels und der abnehmbaren Kappe vorgesehen. Durch geringfiigige
Änderungen der Größenverhältnisse des Ouerschnittes, der Hauptansaugöffnung f und
der Summe der Ouerschnitte der Zusatzöffnungen o, läßt sich_ ohne wesentliche Veränderung
der Konstruktion der jeweils günstigen Kühlwirkung aus der Erfahrung heraus rasch
ermitteln. Diese Anordnung ist auch insbesondere bezüglich ihrer Herstellungsweise
äußerst günstig, indem -beim Gießen der die Kühlrippen formende Kern leicht aus
-dem Gußstück entfernt werden kann.