DE916245C

DE916245C - Water-cooled two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE916245C
Application number: DEK4271D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Elwert; Dipl-Ing Ernst Meyer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1943-05-13
Filing date: 1943-05-13
Publication date: 1954-08-05

Description

Wassergekühlte Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Zweitakt-Brennkraftmaschine, deren Zylinderkopf aus einem den Brennraum abschließenden, vorzugsweise mit der Zylinderbüchse vereinigten Zylinderboden und einer darübergestülpten, mit dem Boden einen Kühlwasserraum bildenden; Haube besteht, deren. Form derjenigen des Zylinderbadens angepaßt ist, so daß hohe Kühlwassergeschwindigkeiten hervorrufende enge Durchflußquerschnitte entstehen.Water-cooled two-stroke internal combustion engine The invention relates to a water-cooled two-stroke internal combustion engine, the cylinder head of which consists of a The cylinder base terminating the combustion chamber, preferably combined with the cylinder liner and one placed over it, forming a cooling water space with the bottom; Hood exists whose. Shape of that of the cylinder bath is adapted, so that high cooling water speeds causing narrow flow cross-sections arise.

Erfindungsgemäß ist der Kühlwasserraum des Zylinderkopfes in zwei gleiche Teile unterteilt, die über den. die Zylinderbüchse umgebenden Kühlwasserraum derart miteinander verbunden sind. daß das Wasser aus dem einen Teil um den in seinem Bereich liegenden Teil der am Übergang zwischen Zylinderboden und Zylinderbüchse vorhandenen Kante herum in den Z.ylinderkühlwasserraum und nach. Durchströmen, dieses Raumes um den im Bereich des anderen Teiles des Zylinderkopfkühlwasserraumes liegenden Teil der Kante in jenen fließt. Wichtig hierbei ist, daß das Wasser die am Übergang zwischen Zylinderboden und Zylinderbüchse vorhandene Kante möglichst eng umfließt, weil diese Kante besonders starken Erwärmungen ausgesetzt ist. In: den meisten Fällen ist hier eine Werkstoffanhäufung vorhanden, die entweder durch die Verbindung von Zylinderbüchse und Zylinderboden entsteht oder durch den. Flansch zur Befestigung des Bodens an die Haube gegeben ist. Unterteilt man in Durchbildung der Erfindung den Zylinderkühlwasserraum durch eine in Verlängerung der die Unterteilung des Zylinderkopfkühlwasserraumes bewirkenden. Wand liegende Zwischenwand in zwei am unteren. Ende miteinander verbundene Teile, so entsteht ein U-förmiger Strömungsverlauf des Kühlwassers, der sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Es sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen der Zylin.derkopfkühlwasserraum in, zwei ungleiche Teile aufgeteilt ist. Die beiden Teilräume sind am Bodens des Kopfes miteinander verbunden. Das Kühlwasser tritt bei diesen bekannten. Brenn.kraftmaschinen aus dem Zylindermantel in den einen. Teilraum des Kopfes ein und fließt von dort durch die Verbindungsöffnungen am Boden des Kopfes in den anderen Teilraum.According to the invention, the cooling water space of the cylinder head is in two equal parts divided over the. the cooling water space surrounding the cylinder liner are so interconnected. that the water from one part around that in his Part of the area lying at the transition between the cylinder base and the cylinder liner existing edge around into the cylinder cooling water space and after. Flow through this Space around that lying in the area of the other part of the cylinder head cooling water space Part of the ridge flows into those. It is important here that the water is at the transition The edge between the cylinder base and the cylinder liner flows around as closely as possible, because this edge is exposed to particularly strong heating. In most cases there is an accumulation of material here, either through the connection of The cylinder liner and cylinder base are created or by the. Flange for attachment of the soil is given to the hood. One subdivides into implementation of the invention the cylinder cooling water space by an extension of the subdivision of the cylinder head cooling water space cause. Wall lying partition in two at the bottom. End interconnected parts, this creates a U-shaped flow path of the cooling water, which turns out to be special has proven beneficial. Internal combustion engines are known in which the Zylin.derkopfkühlwasserraum divided into, two unequal parts. The two sub-rooms are at the bottom of the Head connected to each other. The cooling water occurs in these known. Internal combustion engines from the cylinder jacket into one. Subspace of the head and flows from there through the connection openings at the bottom of the head into the other sub-space.

Damit die am Übergang zwischen Zylinderboden und Zylinderhüchse vorhandene Kante auf ihrem gesamten Umfang gut gekühlt wird, ist im Rahmen der Erfindung der Zylinderkopfkühlwasserraum so ausgebildet, daß das Kühlwasser in dem einen Teil der Kante von der Mitte her gleichmäßig verteilt und im wesentlichen radial zuströmt, während es im anderen Teil von der Kante gleichmäßig verteilt im wesentlichen radial nach der Mitte zu fließt. In. Ausgestaltung dieses Gedankens weist die Haube auf dem äußeren Ringstreifen der dem Zylinderboden zugewendeten Wand radial oder im wesentlichen radial gerichtete rippenartige Ansätze auf, gegen, die sich der Zylinderboden, anlegt, so daß die Kühlwasserräume über eine größere Zahl auf den Umfang verteilter radialer Kanäle mit dem Zylinderkühlwasserraum verbunden sind. Ist am Zylinderboden ein die Zünd- oder Einspritzgeräte aufnehmender, die Haube durchdringender Ansatz vorgesehen, so empfiehlt es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, diesen Ansatz so auszubilden, daß er einen Teil der den Zylin.derkopfkühlwasserraum unterteilenden Zwischenwand bildet und Durchlässe aufweist, durch die ein Teil des Kühlwassers im Kurzschluß fließt. Sind mehrere Durchgänge zum Einsetzen solcher Geräte vorhanden, so wird der Zvlinderboden im Bereich des Ansatzes erfindungsgemäß so stark ausgebildet, daß die Durchlässe für das Kühlwasser zwischen den Durchgängen für die Geräte vorgesehen werden können,. Sind vier Durchgänge vorhanden, so empfiehlt es sich, zwischen, ihnen zwei sich kreuzende Durchlässe anzuordnen, die beide mit ihrem einen Ende in den einen und mit ihrem anderen Ende in den anderen Teil des Zylinderkopfkü.hlwasserraumes münden.So that the one present at the transition between the cylinder base and the cylinder sleeve Edge is well cooled over its entire circumference, is within the scope of the invention Cylinder head cooling water space designed so that the cooling water in one part the edge is evenly distributed from the center and flows essentially radially, while in the other part of the edge it is evenly distributed essentially radially flowing towards the middle. In. The hood has an embodiment of this idea the outer ring strip of the wall facing the cylinder base radially or in essentially radially directed rib-like approaches, against which the cylinder base, creates so that the cooling water spaces are distributed over a larger number on the circumference radial channels are connected to the cylinder cooling water space. Is on the bottom of the cylinder an attachment that receives the ignition or injection devices and penetrates the hood provided, it is recommended in a further embodiment of the invention, this Approach to train so that it subdivides a part of the Zylin.derkopfkühlwasserraum Forms intermediate wall and has passages through which part of the cooling water flows in the short circuit. If there are several passages for inserting such devices, Thus, according to the invention, the bottom of the cylinder is so strong in the area of the attachment, that the passages for the cooling water are provided between the passages for the devices can be. If there are four passages, it is advisable to choose between, to arrange them two intersecting passages, both with one end in one and at its other end in the other part of the cylinder head cooling water space flow out.

In. der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar -neigt Abh. i einen Längsschnitt durch den Zylinder und den Zylinderdeckel und Abb. 2 einen Querschnitt durch den im Deckel gelegenen Kühlwasserraum.In. the drawing shows two exemplary embodiments of the invention, namely -depending. i inclines a longitudinal section through the cylinder and the cylinder cover and Fig. 2 shows a cross section through the cooling water space located in the cover.

Dabei stellt die linke Hälfte beider Schnitte eine Ausführungsform dar, bei der Zylinder und Zylinderboden aus einem Stück bestehen, während bei der auf der rechten. Hälfte wiedergegebenen. Bauart diese beiden Bauteile getrennt hergestellt sind.The left half of both sections represents an embodiment represent, in the cylinder and cylinder base consist of one piece, while in the on the right. Half reproduced. Design these two components are manufactured separately are.

Das Gehäuse der dargestellten Zweitaktbrennkra.ftma,sc.hine ist mit i bezeichnet. Es ist oben durch die Haube 2 abgeschlossen, die mittels der Schrauben 3 am Motorgehäuse i befestigt ist. Zum Verbrennungsraum. sind beide durch die Zylinderbüchse 4 bzw. durch den Zylinderboden 5 ausgekleidet.The housing of the illustrated two-stroke combustion engine, sc.hine is with i denotes. It is closed at the top by the hood 2, which by means of the screws 3 is attached to the motor housing i. To the combustion chamber. are both through the cylinder liner 4 or lined by the cylinder base 5.

Bei dem links dargestellten Beispiel ist der Zylinderboden 5 durch die Schrauben 6, bei dem rechts dargestellten Beispiel durch die Ringmutter 7 an der Haube 2 befestigt. Die Ringmutter 7 ist hierbei über den hülsenförmigen Ansatz 8 des Blodens 5 geschraubt, .der die Haube durchdringt und Durchgänge 9 zum Einsetzen von. Zündkerzen und/oder Einspritzdüsen aufweist.In the example shown on the left, the cylinder base 5 is through the screws 6, in the example shown on the right by the ring nut 7 the hood 2 attached. The ring nut 7 is here over the sleeve-shaped approach 8 of the cover 5 screwed, .that penetrates the hood and passages 9 for insertion from. Has spark plugs and / or injectors.

Die Haube 2 ist der Form des Zylinderbodens 5 angepaßt, so daß der zwischen: beiden liegende Kühlwasserraum enge Durchflußquerschnitte aufweist. Der Kühlwasserraum ist durch eine Zwischenwand io in zwei Teile i i und 12` unterteilt. Die Kühlwasserzuführungsleitung 13 ist an den Raum i i, die Abführungs.leitung 14, an den; Raum 12 angeschlossen.. Beide Räume i i und 12 sind über den Zylinderkühlwasser-raum miteinander verliunden, der seinerseits durch Zwischenwände 15, die sich an die Zwischenwand. io anschließen, ebenfalls in zwei Teile 16 und 17 unterteilt ist. Die Räume 16 und 17 sind an. ihrem: unteren Ende miteinander verbunden. Das Kühlwasser ist also gezwungen, aus dem Raum i i in den. Raum 16, nach vollständiger Durcbströmung dieses Raumes in. den Raum 17 und nach vollständiger D'urchströmung dieses Raumes in den. Raum 12 zu fließen, also einen U-förmigen Weg zurückzulegen. Rippenartige Ansätze 18 an der Haube 2, gegen die sich der Zvlinderboden anlegt und die radiale oder im wesentlichen radiale Kanäle i9 bilden, sorgen dafür, daß die Überströmung voni dem Raum i i zum Raum. 16 bzw. von dem Raum 17 zum Raum 12 um den in dem jeweiligen, Bereich liegenden Teil der am Übergang zwischen Zylinderboden, 5 und Zylinderbüchse q. vorhandenen Kante 2o herum gleichmäßig verteilt erfolgt. Bei dem links dargestellten Beispirel sind die Kanäle ig durch Bohrungen 21, die durch den Befestigungsflansch 22 hindurchgehen, mit dein Kühlwasserraum 17 verbunden.The hood 2 is adapted to the shape of the cylinder base 5 so that the cooling water space between the two has narrow flow cross-sections. The cooling water space is divided into two parts ii and 12 'by a partition io. The cooling water supply line 13 is to the space ii, the Abführungs.leitung 14, to the; Room 12 connected .. Both rooms ii and 12 are connected to one another via the cylinder cooling water room, which in turn is connected by partition walls 15 which are attached to the partition wall. io, also divided into two parts 16 and 17. Rooms 16 and 17 are on. their: lower end connected to each other. The cooling water is therefore forced from the space ii in the. Room 16, after complete flow through this room into room 17 and after complete flow through this room into the. Space 12 to flow, i.e. to cover a U-shaped path. Rib-like extensions 18 on the hood 2, against which the cylinder base rests and which form radial or essentially radial channels 19, ensure that the overflow from the room ii to the room. 16 or from the space 17 to the space 12 to the part lying in the respective area of the at the transition between the cylinder base, 5 and cylinder liner q. existing edge 2o around evenly distributed. In the example shown on the left, the channels ig are connected to the cooling water space 17 through bores 21 which pass through the fastening flange 22.

Ein weiterer Kranz. von Ansätzen 23 dient lediglich der Stützung des Zylinderbodens 5 gegen. die Verbrennungsdrücke. DerBoden kann infolgedessen sehr dünn ausgeführt werden, so daß sehr gute Wärmeübergangswerte erzielt «.erden.Another wreath. of approaches 23 only serves to support the Cylinder bottom 5 against. the combustion pressures. As a result, the floor can be very be made thin so that very good heat transfer values are achieved.

Der Ansatz 8 des Bodens 5 bildet einen Teil der die Kühlwasserräume i i und 12 trennenden Zwischenwand io. Damit er und- insbesondere die in ihn eingesetzten Geräte gut gekühlt werden, ist der Boden 5 in. dem Bereich des Ansatzes etwas stärker ausgebildet, so daß durch ihn. hindurch Durchlässe 24 gebohrt werden können, durch die ein Teil des Kühlwassers im Kurzsch.luß strömt.The approach 8 of the bottom 5 forms part of the cooling water spaces i i and 12 dividing partition io. So that he and especially those used in him Devices are well cooled, the bottom 5 in. The area of the base is slightly thicker trained so that through him. through passages 24 can be drilled through which part of the cooling water flows in short circuit.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Water-cooled two-stroke internal combustion engine, the cylinder head of which consists of a cylinder base closing off the combustion chamber, preferably combined with the cylinder liner, and a cover fitted over it, which forms a cooling water raft with the base, the shape of which is matched to that of the cylinder base, so that high cooling water speeds causing narrow flow cross-sections, characterized in that the cooling water space of the cylinder head (2, 5) is divided into two equal parts (11, 12) and that both parts (ii, 12) surround the cylinder liner (4). K.ühlwasserra # um (16, 17) connected to one another in this way. are that the water from one part (ii) around the part lying in its area of the edge (2o) present at the transition between the cylinder base (5) and cylinder liner (4) into the cylinder cooling water space (16, 17) and after flowing through this space around the part of the edge (2o) in the area of the other part (12) of the cylinder head cooling water space flows into that part (12). z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cylinder cooling water space is divided into two parts (16, 17) by intermediate walls (15) which extend the intermediate wall (io) causing the subdivision of the cylinder head cooling water space (11, 12) are connected to each other at the lower end. 3. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cylinder head cooling water space (ii, 12) is designed such that the cooling water in the one part (ii) of the edge (2o) is uniformly distributed from the center and flows essentially radially, wäh In the other part (i2) from the edge (20) it flows evenly distributed essentially radially towards the center. 4. Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the hood (2) on the outer ring strip of the wall facing the cylinder base (5) has radially or substantially radially directed rib-like extensions (18) against which the cylinder base (5) rests , so that the cooling water spaces (ii, 12) are connected to the cylinder cooling water space (16 or 17) via a larger number of radial channels (ig) distributed around the circumference. 5. Internal combustion engine according to claim i, in which a cylinder bottom. the ignition and / or injection devices receiving, the hood penetrating extension is provided, characterized in that the extension (8) forms part of the intermediate wall (io) dividing the cylinder head cooling water space (I1, 12) and has passages (24) through which a part of the cooling water flows through in a short circuit. 6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the cylinder base (5) in the region of the extension (8) has several passages (9) for devices to be used and that the base (5) is so strong there that the passages (24 ) can be provided between the passages (9). 7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that four passages (9) are provided, between which two intersecting passages (24) are arranged, both with their one end in the one (ii) and with their other end in the open into the other part (12) of the cylinder head cooling water space. Attached publications .: German patent specifications No. 340 844, 395 658, 525 164 532 724, 543 534, 600 695, 690 498 Swiss patent specification No. 194249 = British patent specification No. 2.4o 244, 437 o69; Dutch Patent No. 27,241; French Patent Nos. 553 461, 8o6 3o6; U.S. Patent Nos. I 279 008, 1 780 138, 2 1 39 978, 2 1 67 0 93.