SE456921B - Vattenkyld utbordardieselmotor - Google Patents

Description

456 921 2 När en dieselmotor används som utbordarmotor påverkas emellertid motorns kompakthet av avgasutloppets placering.

Uppfinningen anvisar en vattenkyld utbordardieselmotor med ett cylinderblock och ett cylinderhuvud, som är gjorda i ett stycke med varandra av en sådan lättmetall som alu- minium eller en legering därav, varvid cylinderhuvudet har däri utformade inlopps- och utloppsportar.

US patentskriften 4 365 594 anvisar möjligheten att göra ett cylinderhuvud och ett cylinderblock i ett stycke med varandra, och genom US patentskriften 3 351 044 är det känt att använda en aluminiumlegering för att tillverka ett cylinderhuvud.

Till väsentlig skillnad därifrån kännetecknas uppfin- ningen av att ett till utloppsportarna anslutet utlopps- samlingsrör finns i och är gjort i ett stycke med cylinder- huvudet och att en kylvattenmantel omsluter utloppssam- lingsröret.

Detta arrangemang har den fördelen, att utbordar- dieselmotorn kan göras mycket kompakt som helhet. Dessutom inses, att i jämförelse med det fall utloppssamlingsröret, se exempelvis US patentskriften 4 114 373, görs som en separat del och därefter monteras pá cylinderhuvudet, kan inte bara antalet motordelar utan även antalet monterings- steg reduceras avsevärt pá ett fördelaktigt sätt.

Genom att dessutom låta kylvattenmanteln omsluta utloppssamlingsröret kyls detta effektivt, så att risken för överhettning kan undvikas.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna, som visar föredragna utföringsformer. Fig l visar från sidan och delvis i sektion en utbordarmotor enligt uppfinningen. Fig 2 visar en vertikal sektion genom en dieselmotor enligt en första utförings- form av uppfinningen. Fig 3 visar i större skala en del av dieselmotorn enligt fig 2. Fig 4 visar ett diagram över sambandet mellan hörnradien och spänningen däri. Fig 5 visar schematiskt och i större skala ett i fig 2 visat parti. Fig 5 visar en sektion längs linjen VI-VI i fig 2. 456 921 3 Fig 7 visar från sidan en utbordarmotor med en dieselmotor enligt en andra utföringsform av uppfinningen. Pig 8 visar en sektion längs linjen VIII-VIII i fig 7.

I fig 1 visas en utbordarmotor M med en dieselmotor 2 inkapslad i en kåpa 1. Dieselmotorns 2 effekt överförs till en propeller 4 vid den nedre änden av utbordarmotorns M stomme 3 för att rotera propellern 4 via en vertikal drivaxel (visad med dubbelprickstreckad linje) i stommen 3. När propellern 4 roterar framdrivs en båt, på vilken utbordarmotorn är monterad, i riktningen för pilen A.

Båten styrs genom svängning av utbordarmotorn M åt vänster och höger medelst en rorkult 5 som sträcker sig framåt från utbordarmotorn M.

Avgaser E fràn dieselmotorn 2 strömmar genom en utloppskanal 7 i stommen och släpps ut i det omgivande vattnet genom en utloppsöppning 7A som är placerad un- der vattennivàn L när båten körs.

Som framgår av fig 2 har en dieselmotor 2 enligt uppfinningen en vevaxel ll med ett svänghjul 12 vid sin övre ände. Denna motor; som är specialkonstruerad att användas som utbordarmotor, är vid innerperiferin av_borrningen i vevaxelns nedre ände försedd med en evolventspline 13 medelst vilken den är ansluten till en inte visad utgàngsaxel. I den visade utföringsfor- men har motorn 2 tvà cylindrar 14 och 15 som är anord- nade över varandra. Centrumaxlarna O-O för dessa cylind- rar sträcker sig horisontellt i bàtens längdriktning.

Motorns kolvar och vevstakar är betecknade med 16 och 17.

Ett cylinderblock 18 och ett cylinderhuvud 19 är gjutna i ett stycke av aluminium eller en aluminium- baserad, lätt legering. En kylvattenmantel 20 är for- mad i cylinderblocket 18 och cylinderhuvudet 19, varvid kylvatten leds till vattenmanteln 20 via en inte visad kylvattenpump. Utloppsportar 21 och inloppsportar 22 är utformade i cylinderhuvudet 19. Cylinderhuvudet 19 har också cylindriska styrningar 27 för att styra ut- lopps- och inloppsventilernas 23 och 24 skaft 25, 26 456921 4 liksom cylindriska styrningar 29 Som bildar monterings- hàl för insprutarna 28. Som framgår av fig 6 är ett utloppssamlingsrör 30 gjort i ett stycke med cylinder- huvudet 19. vardera cylindern l4 och l5 har en utlopps- ventil 23 och en inloppsventil 24. Således är totalt fyra ventiler, dvs tvá utloppsventiler 23 och två in- loppsventiler 24, anordnade i vertikalplanet i ett ho- risontellt läge och manövrerbara med en gemensam kam- axel 31 via vipparmar 32 pà ett sätt som kommer att beskrivas längre fram. En kåpa 34, som bildar en kamma- re 33 för upptagning av kamaxeln 31 och vipparmarna 32, är monterad pà den ena ändytan av cylinderhuvudet 19 medelst inte visade bultar.

Dieselmotorn 2 har ett vevhus 36 som kan vara två- delat, nämligen en första del 37 intill cylinderbloc- ket 18 och en andra del 38 motsatt cylinderblocket l8.

Den första delen 37 är gjord i ett stycke med cylinder- blocket 18 medan den andra delen 38 är monterad på den första delen 37 medelst bultar 39. Det plan vid vilket de båda delarna 37 och 38 är anslutna till varandra innehåller vevaxelns neutralaxel C-C och sträcker sig vinkelrätt mot cylindrarnas axlar O-O. Vevhusets del 38 är gjord av samma eller liknande material som cy- ilinderblocket 18.

Nedan följer en detaljerad beskrivning av diesel- motorns konstruktion. Med hänvisning till fig 3, som i större skala visar ett parti av motorn enligt fig 2, är foder 40, vilka bildar glidytorna för kolvarna 16, gjorda av gjutjärn och gjutna i cylinderblocket l8.

Ett legeringsskikt finns längs skarven mellan fodret 40 och cylinderblocket l8, varvid fodret 40 är förbun- det med cylinderblocket 18 via detta legeringsskikt.

Fodrets 40 ände 41 sträcker sig i riktning mot cylin- derhuvudet l9 en kort sträcka 2 från kolvens 16 övre kolvring 42, när kolven befinner sig vid den övre död- punkten, och befinner sig på relativt stort avstånd från cylinderhuvudets l9 förbränningsyta 43. 456 921 Närmare bestämt är sträckan eller avståndet 2 mel- lan förbränningsytan 43 och fodrets 40 ände vald så stor som möjligt utan att skapa något hinder mot den övre kolvringens 42 glidrörelse. Hänvisningsbeteckning- en 44 anger ett hörnparti intill förbränningsytans 43 ytterperiferi. Med andra ord förenas cylinderblocket 18 och cylinderhuvudet 19 med varandra vid hörnet 44.

Hörnets 44 mot förbränningskammaren 45 vända yta 44a har en bågformig tvärsektion med en radie R.

Genom detta arrangemang är det möjligt att åstad- komma en mekanisk hållfasthet hos hörnet 44 som är till- räckligt stor för att klara de krafter som uppstår genom förbränningstrycket i kammaren 45. Även om de påkän- ningar som skapas genom förbränningen har benägenhet att koncentreras till hörnet 44 kan dessa påkänningar spridas genom avrundningen av hörnytan_44a, varigenom risken för sprickbildning i hörnet 44 undviks på ett fördelaktigt sätt. Eftersom dessutom hörnets 44 längd 2 är vald stor är det möjligt att skapa en stor krök- ningsradie R, så att spridningseffekten av pàkänning- arna ökas för att säkerställa en tillräckligt hög me- kanisk hållfasthet. t Ett testresultat visar att hörnets 44 hållfasthet kan ökas till ett tillräckligt högt värde när radien R väljs att vara ca 2% av eller större än cylinderns innerdiameter men mindre än längden Z för att göra det möjligt för kolven 16 att röra sig. Med~hänvisning till fig 4, som visar förhållandet mellan radien R och cy- linderns innerdiameter med Y (%), minskas mera speciellt spänningen 6 drastiskt med ökande förhållande Yanär förhållandet Y är mindre än 2%. Det är därigenom möjligt att uppnå en tillräckligt hög mekanisk hållfasthet vid hörnet 44 enligt fig 2 genom att välja värdet på förhål- landet Y till ca 2% eller större.

Med hänvisning till fig 3 är det övre partiet 47 av cylinderblocket 18 kring fodrets 40 ändparti 46, 456 921 6 liksom cylinderhuvudet 19, expanderat utåt bortom cy- linderblockets 18 mellanparti 48 såsom visas med pilen S. Genom att göra cylinderblockets 18 övre parti 47 tjockare är det möjligt att hindra det övre partiet 47 fràn att expandera radiellt utåt när det utsätts för förbränningstrycket och därmed undvika oönskad upp- komst av en springa mellan det övre partiet 47 och fod- ret 40. Därigenom kan inläckning av gaser i vevhuset genom springan mellan fodret 40 och cylinderblocket 18 undvikas för att på så sätt förhindra försämring av motorns prestanda på grund av sådan gasläckning.

Man behöver inte göra väggen på blockets l8 mellanparti 48 intill vevhuset 36 tjockare, parti inte utsätts för ett högt eftersom detta mellan- förbränningstryck. Sá- ledes är det möjligt att minska motorns vikt utan att skapa några problem med avseende på hàllfasthet, genom att göra väggen på cylinderblockets 18 mellanparti tun- nare. Förtjockningen av det övre partiet 47 ökar detta partis tvärsektionsarea, så att krafterna i cylinderns axiella riktning som skapas genom trycket mot förbrän- ningsytan 43 kan tas upp av en större area av det övre partiet 47. Därigenom kan spänningarna i hörnet 44 mins- kas i motsvarande grad.

Med hänvisning till fig 5 är fodrets 40 insida fär- digbearbetad genom hening. Den henade ytan 50 sträcker sig mellan partiet av fodrets 40 insida intill vevhuset till fodrets ändparti 51. Närmare bestämt befinner sig ändpartiet 5l vid ett ställe som är förskjutet en sträc- ka 22 som uppgår till ca l-4 mm fràn läget för kolvens 16 övre kolvring 42, när kolven befinner sig vid sin övre dödpunkt, i riktning mot förbränningsytan 43, så att den övre kolvringen 42 glider enbart inom det områ- de av insidan 50 som är henat. Delen av fodrets 40 in- nerperiferiyta mellan ändpartiet 5l och den yttre änden 41 är urtagen med ett mått 23 som uppgår till ca 0,1-0,2 mm från den henade insidan 50 för att pà så sätt skapa en urtagning 52 som utgör en släppning för heningen. 456 921 7 Detta arrangemang ger följande fördel. Det heningsverk- tyg som införs i fodret 40 från vevhuset kan inte nå fodrets 40 yttre ände 41 eftersom verktyget hindras av cylinderhuvudet 19, varigenom det inte är möjligt att hena ända fram till den yttre änden. Av detta skäl kvarlâmnas, när fodret 40 före heningen har en konstant innerdiameter fram till änden 41, ett heningsomràde i ändpartiet av fodrets 40 innerperiferiyta efter he- ningen. Eftersom dessutom fodrets innerdiameter är mindre vid ändpàrtiet än den henade insidan 50, kan kolven 16 pâ ett oönskat sätt träffa och fastna pà ett sådant ändparti med reducerad innerdiameter. Dessa problem kan emellertid undvikas vid motorn enligt uppfinningen genom närvaron av släppningspartiet 52. Dessutom hindrar detta släppningsparti 52 pá ett effektivt sätt henings- verktyget frán att bearbeta cylinderblocket l8, vilket är gjort av aluminium eller dess legering, varigenom den ofördelaktiga tilltäppningen av heningsverktyget undviks på ett fördelaktigt sätt.

För att återgå till fig 3 har cylinderhuvudets l9 takvägg 53 på sin ena sida den tidigare nämnda förbrän- ningsytan 43, medan den andra sidan därav är vänd mot kylvattenmanteln 20. Takväggens 53 tjocklek är större i det centrala partiet därav än vid periferin, sà att kylvattenmantelns 20 parti 20a intill cylinderns centrum befinner sig längre ut än dess yttre periferiparti 20b.

Genom att variera takväggens S3 tjocklek pà det beskriv- na sättet är det möjligt att reducera motorns vikt ge- nom en minskning av takväggens medeltjocklek samtidigt som tillräcklig hàllfasthet mot förbränningskrafterna säkerställs. I den visade utföringsformen ändras tak- väggens tjocklek på ett trappstegsliknande sätt. Üetta är emellertid inte ett mäste utan takvägcens 53 tjock- lek kan ökas progressivt och linjärt i riktning mot dess centrum. Genom att förfara pà detta sätt är det möjligt att ytterligare öka takväggens 53 hàllfasthet.

Som framgår av fig 2 är cylinderhuvudet 19 utrustat med utloppsventilerna 23, inloppsventilerna 24, utlopps- l0 3C 456 921 8 portar 2l och inloppsportar 22, så att den totala höjden H mätt från förbränningsytan 43 till ändytan 35 oundvik- ligen blir stor. Dessutom är flera lister 55 monterade i cylinderhuvudet 19 för att bilda väggar i kylvatten- manteln 20, utloppsportarna 21 och inloppsportarna 22, och dessutom finns de tidigare nämnda cylindriska styr- ningarna 27. Pà sà sätt har cylinderhuvudet l9 i sig självt tillräcklig hállfasthet genom att det har en stor total höjd H och genom att det är invändigt för- stärkt med flera cylindriska styrningar 27 och lister 55.

Med hänvisning till fig 6, vilken visar en sektion längs linjen VI-VI i fig 2, bidrar även den cylindriska styrningen eller fattningen 29 för bränsleinsprutaren 28 till ökningen av cylinderhuvudets 19 hàllfasthet.

Den cylindriska fattningen 29 sträcker sig från ett ställe intill takväggens 53 centrum och väsentligen längs cylinderaxeln, så att den ger en bättre förstärk- nings- eller förstyvningseffekt åt cylinderhuvudet 19 än de cylindriska styrningarna 27 och listerna 55. Bräns- leinsprutaren bildar en enhet 57 1 vilken själva in-' sprutningsmunstycket 28 och en bränslepump 56 bildar en enhet. Denna insprutare 57 ökar när den är monterad i den cylindriska fattningen 29 på ett längre fram be- skrivet sätt hàllfastheten hos cylinderhuvudet 19 yt- terligare.

Insprutarens S7 konstruktion kommer att förklaras i stora drag. Insprutaren 57 är sammansatt av en bräns- leinsprutningspump 56 med en kropp 91 och ett bränsle- insprutningsmunstycke 28 med en hylsa 98 som är ansluten till änden av pumpens 56 kropp 91. Allteftersom en kolv 93 rör sig fram och äter i en i kroppen 91 monterad cylinder 92 matas bränsle från pumpen 56 till munstyc- ket 28 via en tryckkanal 94 i kroppen 91. Insprutaren 57 har en ringformig ansats 95 mellan kroppens 91 änd- parti och hylsan 98. Med den ringformiga ansatsen 95 pressad mot den inre periferiansatsen på den cylind-- riska fattningen 29 monteras kroppens 91 del som skju- ter ut ovanför den cylindriska fattningen 29 pà cylin- x .. -fl-wwv. 456 921 9 derhuvudet 19 medelst ett fäste 96. Därigenom utövas en inledande kompressionskraft som klarar förbrännings- kraften mot takets 53 centrum via insprutaren S7. Detta bidrar också till att öka cylinderhuvudets 19 hållfast- het så att utböjningen av takväggen 53 minskas effektivt.

Den del av insprutaren 57 som bildar pumpen 56 har större diameter. Denna del passar också i den cylind- riska fattningen 29. Därmed tjänstgör den cylíndriska fattningen 29 som en kraftig förstärkning med stor dia- meter och bidrar därmed till att öka cylimderhuvudets 19 hàiifastnet. I Insprutningsmunstycket 28 har en munstycksport som öppnas när ett högt tryck utövas av det fràn pumpen 56 kommande bränslet. Som nämnts tidigare är pumpen 56 och munstycket 28 förbundna med varandra endast via en kort tryckkanal 94 i kroppen 91, sà att det i pumpen àstadkomna bränsletrycket överförs pà ett riktigt sätt till munstycket 28. Det är därför möjligt att spruta in bränslet från munstycket 28 i exakt motsvarighet till trycket i pumpen 56 utan någon sekundär insprut- ning över hela variationsomràdet av bränsleinsprut- ningstiden. Eftersom dessutom tryckfallet längs kanalen 94 kan minskas avsevärt är det möjligt att åstadkomma ett högt insprutningstryck i munstvcket 28, vilket i sin tur befrämjar finfördelningen av det insprutade bränslet. Dessutom sker insprutningen från munstycket 28 utan väsentlig tidsfördröjning i förhållande till pumpverkan i pumpen 56. Enligt uppfinningen är det där- med möjligt att bibehålla ett optimalt förbränningstill- stånd för att dra full nytta av motorns prestanda, del- vis på grund av att den sekundära insprutningen och insprutningsfördröjningen undviks och delvis på grund av den förbättrade finfördelningen av bränslet. Undvi- kandet av fördröjningen i bränsleinsprutningen bidrar också till att öka motorns prestanda vid höga varvtal.

Det är förvånande att dessa fördelar kan uppnås med en enkel konstruktion som saknar varje typ av regulator som måste användas i konventionella motorer för inställ- ning av bränsleinsprutningstiden_ 456 921« Munstyckets 28 ände sträcker sig in i förbrännings- kammaren 45 i huvudsak vid förbränningsytans 43 centrum, och ingen virvelkammare (förkammare) finns i cylinder- huvudet l9. Eftersom motorn är av den direktinsprutade typen är det möjligt att stödja eller styra insprutaren S7 längs cylinderhuvudets 19 hela längd H. Till följd därav kan insprutaren 57 fixeras stabilt och kan av- ståndet mellan förbränningsytan 43 och den andra änden (skyddet 7l) av insprutaren 57 minskas för att medge en minskning av motorns storlek som helhet. Även om insprutaren S7 i sig har en stor längd är det nämligen möjligt att undvika en ökning av motorns storlek genom att utforma motorn som en sådan med direkt insprutning.

I informationssyfte må nämnas att om en virvelkammare finns i cylinderhuvudet l9 skulle avståndet mellan in- sprutaren 57 och förbränningsytan 43 ökas ett värde motsvarande storleken pà virvelkammaren, varigenom stor- leken på cylinderhuvudet 19 och kåpan 34 mäste ökas.

Direktinsprutningen ger också följande fördel. I en motor med en virvelkammare utsätts insidan av för- bindelsekanalen mellan virvelkammaren och förbrännings- kammaren 45 för en stor termisk last under flamfrontens utbredning från virvelkammaren till förbränningskammaren.

Vid en direktinsprutad motor utan virvelkammare uppstår däremot ingen lokal termisk last i cylinderhuvudet 19 eller cylinderblocket 18. Därmed skadas cylinderhuvudet l9 och cylinderblocket l8 aldrig av värme även om de är gjorda av aluminium eller en aluminiumlegering med lág värmetålighet.

Aluminium eller dess legering har en stor värmekon- duktivitet på bekostnad av liten värmetàlighet. Därmed kan det till cvlinderhuvudet 19 och cylinderblocket l8 från förbränningskammaren 45 överförda värmet omedel- bart avges till kylvattnet i kylvattenmanteln 20, Så att cylinderblocket 18 och cvlinderhuvudet 19 skyddas mot överhettning. Således är motorn skyddad mot termiska skador även i detta avseende. 456 921 11 Kolven 16 har på sin översida en urtagning som bil- dar en del av förbränningskammaren 45. När kolven l6 befinner sig vid sin övre dödpunkt befinner sig partierna av kolvens översida utom den centrala urtagningen tätt intill förbränningsvtan 43 eller det avrundade hörnet kring förbränningsvtan 43 utan att kvarlämna något vä- sentligt gap eller spelrum.

Förbränningsytan 43 kan vara koniskt konkav även om den är plan i den visade utföringsformen. Genom att göra så är det möjligt att öka cylinderblockets 18 och cylinderhuvudets 19 hållfasthet genom en ökning av håll- fastheten i den bågkonstruktion som bildas av cylinder- blocket 18 och cvlinderhuvudet 19 i den visade tvärsek- tionen, dvs den bágkonstruktion som bildas av cylinder- blockets 18 båda benpartier på ömse sidor om kolven l6 och det av cylinderhuvudet 19 bildade takpartiet.

Nedan följer en beskrivning av mekanismeh för att manövrera bränsleinsprutningspumpen 56 liksom avlopps- ventilen 23 och inloppsventilen 24 (fig 6 visar endast ventilen 24). Förutom kamaxeln 31 och vipparmarna 32 upptar kammaren 33 en vipparm 59 för bränsleinsprut- ningspumpen 56. Dessutom sträcker sig avloppsventilens 23 och inloppsventilens 24 skaft 25 och 26 samt bränsle- insprutningspumpen 56 från cylinderhuvudet 19 in i kå- pan 34. Skaften 25 och 26 är exempelvis placerade till vänster om planet O-O, dvs det plan som innehåller cy- lindrarnas axlar, sett i båtens framföringsriktning. Ändarna av skaften 25 och 26 är placerade förhållandevis nära intill huvudets ändyta 35. Skaften 25 och 26 är vid sina ändar försedda med skydd 60, mot vilka ställ- skruvar 62 anligger, vilka ställskruvar är fixerade på den ena änden av tillhörande vipparm 32 medelst lås- muttrar 61. Varje vipparm 32 har i sitt mellanparti en lyftare 63 som påverkas av en kam 64 pà kamaxeln 31. Fyra vipparmar 32 är vid sina andra ändar lagrade på en gemensam vipparmsaxel 65 som är vertikal och lag- rad i kåpan 34, Vipparmsaxeln 65 är förskjuten åt väns- 456 921 12 ter fran centralplanet 0-O och dess ytterperiferiyta är belägen på något avstånd fràn cylinderhuvudets 19 ändyta 35. Vipparmsaxelns centrumaxel 65a är förskju- ten en sträcka på ca 2-3 mm (ca l/3 av ventillyftningen) i riktning mot ändytan 35 fràn ändytorna pà skydden 60 pà utloppsventilen 23 och inloppsventilen 24 i de stäng- da lägena. Kamaxeln 31 är placerad pà baksidan av vipp- armarna, dvs sidan motsatt ändytan 35, och till vänster om làsmuttrarna 61. Axeln 66 för vipparmarna 59 sträcker sig vertikalt till höger om det centrala planet 0-O och är placerad till höger om kamaxeln 31. Axeln 66 är också lagrad i kåpan 34. Vipparmarna 59 (endast den ena är synlig) är i sina mittpartier lagrade på axeln 66 och har vid sin ena ände kamföljare 67, mot vilkas baksida kammar 68 pá kamaxeln 31 anligger. Ställskru- var 70 är monterade pà de andra ändarna av vipparmarna 59 och läses med làsmuttrar 69. Skydd 71 på ändarna av kolvarna 93 anligger mot ställskruvarnas 70 ändar.

Ställskruvarna 70 är förskjutna åt höger från central- planet 0-O. På så sätt lutar varje insprutare för att efter hand komma närmare centralplanet O-O i änden av insprutningsmunstycket 28.

En öppning 72 är upptagen i kàpans 34 bakre vägg och sträcker sig fràn den högra änden i riktning mot det vänstra ändpartiet av den bakre väggen. Ett lock 73 för tillslutning av öppningen 72 är monterat pà kà- pan 34 medelst bultar 74. En dekompressionsmekanism 75 av hävstàngstyp är monterad pà det vänstra sidopar- tiet av kåpan 34. Dekompressionsmekanismen 75 är till för manuell manövrering av ventilerna till öppet läge när motorns skall startas. Vipparmen 32 är försedd med en arm 76 som är pàverkbar med dekompressionsmekanismen 75.

Enligt den ovan beskrivna konstruktionen medför rotation av kamaxeln 31 att kammarna 64 påverkar eller manövrerar utlopps- och inloppsventilerna 23, 24 via vipparmarna 32, samtidigt som kammen 68 påverkar bräns- 456 921 13 leinsprutningspumpens 56 kolv 93 via vipparmen 59. Tids- inställningen av utloppsventilerna 23, inloppsventilerna 24 och bränsleinsprutningspumparna 56 kan justeras genom ändring av ställskruvarnas 62 och 70 lägen. Eftersom ställskruven 70 och làsmuttern 69 är vända mot öppningen 72 är de lätt åtkomliga för justering via öppningen 72 genom borttagning av locket 73. Ställskruvarna 72 och lásmuttrarna 61 är också lätt tillgängliga för jus- tering via öppningen 72 via ett mellanrum mellan kam- axeln 31 och vipparmsaxeln 66, eftersom dessa axlar är förskjutna åt motsatta håll från ställskruvarna 62 och låsmuttrarna 61.

Som framgår av fig 2 är kamaxeln 31 lagrad i kåpan 34 vid sina ändar och ett mellanparti. För vardera cy- lindern 14 och l5 är kammarna 64 för påverkan av ven- tilerna och kammen 68 för påverkan av bränsleinsprut- ningspumpen placerade på avstånd från varandra i ver- tikal riktning. Kammen 68 är belägen på samma nivå som centrumlinjen O-O.

.En smörjoljepump 78 har en pumpaxel 79 vilken är ansluten till den nedre änden av kamaxeln 31. Smörjpum- pen 78 är monterad på den nedre sidan av kåpan 34 me- delst bultar. Smörjoljepumpens 78 inlopp är anslutet till ett inte visat oljetråg via en oljekanal som är borrad genom kåpan 34, cvlinderhuvudet 19 och cylinder- blocket 18. Oljetråget är bildat av en kåpa som omslu- ter den inte visade utgångsaxeln, vilken sträcker sig nedåt från den nedre änden av vevaxeln ll. Smörjolje- pumpens 78 utlopp är anslutet till olika delar av motorn via en inte visad oljekanal, som är borrad genom kåpan 34, cylinderhuvudet 19 och cylinderblocket 18.

Det övre ändpartiet av kamaxeln 31 sträcker sig ovanför kåpan 34. En remskiva 81 på den utskjutande övre änden av kamaxeln 3l är drivbart ansluten till en ytterligare remskiva 82 pà det övre partiet av vev- axeln ll medelst en kuggrem 83. En generator 84 är an- sluten till svänghjulet 12 ovanför remskivan 82. Ett 456 921 14 ringdrev 85 på svänghjulets 12 ytterperiferi är avsett att drivas av en startmotor 86 som är monterad på ett parti 30 av vevhuset 36. Ett oljepåfyllningsrör 87 sträc- ker sig snett uppåt och är utformat i det övre partiet av vevhusets 36 bottenvägg (frontvägg). En regulator 88 är monterad på cylinderblocket 18, medan en bränsle- insprutningsökande anordning 89, vilken arbetar vid start av motorn, är monterad på cylinderhuvudet 19.

Regulatorn 88 drivs av kuggremmen 83. Regulatorn 88 och den bränsleinsprutningsökande anordningen 89 är anslutna till bränsleinsprutningspumpens 56 kolv 93 via en hävarmsmekanism 90, se fig 6.

Som framgår av fig 6 är regulatorn 88 placerad intill vevhuset 36 på baksidan av detta och till höger cm cylin- derblocket 18. En smörjoljerenare l00 är placerad på den vänstra sidan av cylinderblocket l8. Som nämnts tidigare är bränsleinsprutningspumpen 56 monterad i Cylinderhuvu- det 19 som en enhet med bränsleinsprutningsmunstycket 28.

Således har motorn enligt uppfinningen mycket utrustning såsom bränsleinsprutningspump 56, regulator 88 och smörj- oljefilter l00, av vilka bränsleinsprutningspumpen 56 är installerad i cylinderhuvudet 19, medan regulatorn 88 och filtret lOO är inbyggda i cylinderblocket 18.

Därmed har motorn som helhet en väsentligen oval eller äggliknande form sett ovanifrån enligt fig 6, vilken form är ganska lämplig som utbordarmotor. Motorn som helhet kan givetvis vara inkapslad i en inte visad kåpa av utbordarmotorn.

Ett inloppsrör l0l är vid sin ena ände anslutet till inloppsporten 22 på den högra sidan om cylinder- huvudet 19, medan den andra änden mynnar mot vevhuset 36 vid partiet intill dess botten. Inloppsröret l0l sträcker sig längs den högra sidoytan av cylinderbloc- ket 18 och ventilhuset 36 och inloppspartiet därav krö- ker sig kring framsidan av vevhuset 36 för att nå ett parti intill centralplanet Ol-01. Genom att använda ett så långt inloppsrör är det möjligt att öka inlopps- tröghetseffekten för att förbättra motorns prestanda. 456 921 Eftersom inloppsröret l0l sträcker sig från den högra sidan till framsidan av vevhuset 36 och eftersom startmotorn 36 sträcker sig till den vänstra framsidan av vevhuset 36 är det möjligt att åstadkomma en symmetri i motorn som helhet med avseende på dess längdaxel.

Dessutom kan balansen eller symmetrin i kåpan 34 för vipparmen 59 åstadkommas genom att låta insprutaren 57 sträcka sig mot den högra sidan samtidigt som kam- axeln 36 och vipparmarna 32 placeras pá den vänstra sidan.

Fig 7 och 8 visar en fyrtakts vattenkvld dieselmotor som en andra utföringsform av uppfinningen vid en utbor- darmotor.

När vid denna dieselmotor bränslet insprutas från de på cylinderhuvudet 19 monterade insprutarna 57 bring- as två kolvar 16 i de i cylinderblocket 18 inbyggda cylinderfoderna 40 att röra sig fram och åter i horison- tell riktning för att därigenom driva den vertikala vevaxeln ll, vilken i sin tur driver propellern 4 via drivaxeln 6.

Som framgår av fig 7 och 8 införs färsk luft eller en-blandning i riktningen för pilen S genom inloppspor- tarna 22 vilka kommunicerar med tillhörande förbrän- ningskammare 45. De genom förbränningen alstrade gaserna utmatas via respektive utloppsport 2l såsom visas med pilarna E. Dessa båda utloppsportar 21 är anslutna till en gemensam utloppskanal 7 i utbordarmotorns stomme 3 via ett utloppssamlingsrör 30.

Närmare bestämt mynnar utloppssamlingsrörets 30 utlopp i skarven mellan dieselmotorn 2 och stommen 3.

Dessutom är detta utlopp 30a placerat på samma sida om dieselmotorn 2 som.cylinderblocket 18, dvs närmre vevcentrumet. Cylinderhuvudet 19 och cylinderblocket 18 är gjorda i ett stycke av aluminium.

Som beskrivits är utloppssamlingsröret 30 vid die- selmotorn 2 enligt den andra utföringsformen gjord i ett stycke med cylinderhuvudet 19 eller cylinderbloc- ket 18, varför det inte är nödvändigt att använda ett 456 921 16 separat utloppssamlingsrör, såsom är fallet vid konven- tionella motorer. Elimineringen av det separata utlopps- samlingsröret ger en kompakt konstruktion av motorn som helhet och reducerar avsevärt antalet delar liksom antalet monteringssteg.

Eftersom motorn är inkapslad i en huv är det viktigt att omge utloppssamlingsröret med vatten för att hindra en temperaturökning i huven 100 under inverkan av det värme som kommer från det varma utloppssamlingsröret.

Att ha ett vattenkvlt utloppssamlingsrör som är skilt fràn cylinderhuvudet och cylinderblocket föredras emel- lertid inte eftersom ett sådant samlingsrör skulle öka vikten liksom antalet delar.

Enligt uppfinningen är till skillnad därifrån ut- loppskanalen förlängd genom den kylvattenmantel 20 som är utformad i cylinderhuvudet 19 och cylinderblocket 18, så att det vattenkylda samlingsröret kan utformas utan något ytterligare arrangemang av en vattenkammare kring utloppskanalen. Detta arrangemang är överlägset det konventionella eftersom det bidrar till att minska vikten, antalet delar och storleken.

' Bredden på utbordarmotorn och därmed vikten pà den som helhet ökas pà ett inte önskvärt sätt om utlopps- öppningen 2l utgàr fràn cylinderhuvudets 19 ändyta.

Det framgår för fackmannen pà området att utbordarmotorn kan göras lättare och kompaktare genom att utloppsöpp- ningen Zl är placerad närmre vevaxeln ll, och denna effekt förbättras ytterligare genom placeringen av ut- loppsöppningen 2l vid skarven mellan cylinderhuvudet 19 och cylinderblocket 18.

Arrangemanget av den beskrivna motorns delar kan kastas om i förhållande till motorns neutralaxel. Upp- finningen utesluter inte möjligheten att göra vevhusets 36 del oberoende av cylinderblocket l8, och uppfinning- en kan tillämpas vid en motor med en enda cylinder eller fler än tre cylindrar. Det är också möjligt att ha en virvelkammare i cylinderblocket l8. Det är heller inte 456 921 17 väsentligt att utforma bränsleinsprutningsmunstycket 28 och bränsleinsprutningspumpen 56 som en enhet. När- mare bestämt kan bränsleinsprutningsmunstycket 28 och bränsleinsprutningspumpen 56 göras som separata delar och anslutas till varandra via ett högtrycksrör. Det är t o m möjligt att använda dieselmotorn enligt upp- finningen i andra sammanhang än som utbordarmotor. Slut- ligen är det också möjligt att tillämpa uppfinningen vid en motor där planet 0-O för cylindrarnas axlar sträc- ker sig vertikalt.

Av det ovanstående framgår att uppfinningen anvisar en dieselmotor vid vilken cylinderblocket och cylinder- huvudet är gjorda i ett stycke av en sådan lättmetall som aluminium, en aluminiumlegering eller likande och vid vilken inlopps- och utloppsportarna är utformade i cylinderhuvudet. Tack vare de ovan summerade konstruk- tionssärdragen har dieselmotorn enligt uppfinningen följande fördelar: (a) Motorns vikt eller massa kan reduceras jämfört med konventionella motorer där cylinderblocket och cylinder- huvudet är gjorda av gjutjärn. Den minskade massan med- för i sin tur en ökad uteffekt per viktenhet jämfört med de konventionella motorerna. (b) Antalet delar har minskats liksom massan, och monte- ringen har underlättats genom att man inte behöver mon-« tera ihop cylinderblocket och cylinderhuvudet med bultar via en packning eller liknande, vilket är en skillnad gentemot konventionella motorer. (c) En effektivare kylning kan åstadkommas genom elimi- neringen av packningen, vilken tjänstgör som en värme- isolator mellan cylinderhuvudet och cylinderblocket. (d) Den inte önskade deformeringen av fodret förhindras genom elimineringen av behovet att dra åt cylinderhuvu- det med bultar, varigenom fodrets livslängd ökas och dess underhåll underlättas. (e) Även om ett högt tryck alstras i cylindern pá samma sätt som vid en vanlig dieselmotor, kan läckning av 456 921 18 gas, kylvatten och smörjolja förhindras pà ett perfekt sätt genom att cylinderblocket och cylinderhuvudet är gjorda i ett stycke. Det är därigenom möjligt att öka förbränningstrycket för att uppnå högre uteffekt hos motorn. (f) Motorns massa kan minskas tack vare elimineringen av förtjockade partier kring skarvytorna mellan cylin- derhuvudet och cylinderblocket i de konventionella moto- rerna. (g) Den av cylinderblockets och cylinderhuvudets enhet- liga konstruktion begränsade förbränningskammaren kan ha olika form vilket ökar motorns mekaniska hàllfasthet. (h) Friheten att välja lägena för utloppsportarna och inloppsportarna ökas tack vare elimíneringen av cylin- derhuvudbultarna.

Claims (2)

10 15 456 921 19 PATENTKRAV

1. Vattenkyld utbordardiselmotor (M) med ett cylinder- block (18) och ett cylinderhuvud (19), som är gjorda i ett stycke med varandra av en sådan lättmetall som aluminium eller en legering därav, varvid cylinderhuvudet (19) har däri utformade in1opps~ och utloppsportar (22,21), k ä n n e t e c k n a d av att ett till utloppsportarna (21) anslutet utloppssamlingsrör (30) finns i och är gjort i ett stycke med cylinderhuvudet (19) och att en kylvatten- mantel (20) omsluter utloppssamlingsröret (30).

2. Dieselmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att en förbränningskammare (45), som finns i en av cylinderblocket (18) och cylinderhuvudet (19) be- gränsad cylinder (14,15), har ett hörnpartí (44) med en bágformig tvärsektion med en radie (R), vilken är åtmin- stone 2% av cylinderns (14,l5) innerdiameter och mindre än ett avstånd (I) mellan en förbränningsyta (43) på cylin- derhuvudet (19) och en inre ände (41) pà ett foder (40) i cylindern.