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Einrichtung zum Kühlen von Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Vebrennungskraftmaschinen, die mit der sogenannten Thermo-Siphon-Kühlung ausgerüstet sind. Die Auslassventile sind in dicht an den Zylindern gebrachten Taschen angeordnet, während die Einlassventile in umgekehrter Anordnung in dem lösbaren Zylinderkopf unmittelbar über den Zylindern vorgesehen sind. Das Wesen der Erfindung besteht in der Anordung eines Wassermantels für die Maschine derart, dass die oben erwähnten Teile bei gleichmässigem Wasserdurchfluss durch die einzelnen Kühlräume gleichmässig gekühlt werden.
Bekannte Kühlsysteme weisen den Nachteil auf. dass das Wasser zum Sieden gelangt, und der dadurch erzeugte Dampf sich in verschiedenen Teilen des Kühlsystems ansammelt, bis ein Druck entsteht, der stark genug ist, den Widerstand des durchströmenden Wassers zu überwinden, so dass der Dampf und das Wasser ungestüm nach aussen abgeführt werden.
Dies hat einen ungleichmässigen Durchfluss des Wassers durch das Kühlsystem zur Folge, der sich in der unvollkommenen und ungenügenden Kühlung bestimmter Teile der Maschine äussert und eine allzufrühe Zündung sowie Sieden des Wassers herbeiführt, wodurch ein Wasserverlust in dem Kühlsystem entsteht.
Diese Nachteile werden in der Maschine-gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass die Kühlflüssigkeit zuerst mit den kühleren Teilen der Maschine in Berührung gebracht und von dort aus den erhitzteren Teilen zugeführt wird. Hierbei ordnet man die Teile, durch welche die Kühlflüssigkeit schliesslich auf ihrem Wege zum Auslasskanal fliesst, unmittelbar über den meist erhitzten Teilen des Zylindermantels an, so dass die Kühlflüssigkeit. wenn auf ihre Höchsttemperatur erwärmt, nach aufwärts steigt und in den Auslasskanal entweicht.
Der Raum über dem Auspuffventil weist die höchste Heiztemperatur auf. Aus diesem Grunde sind daher die zu dem Wasserauslasskanal führenden Öffnungen in der Nähe der Auspuffventile angeordnet, so dass das Kühlmittel um die Zündkerze und die Einlassventile herum geleitet wird, bevor es zu den. Auspuffventilen gelangt. Auf diese Weise fliesst die
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ein Ansammeln des Dampfes über dem Atispuffventil und somit das ungestüme Ausströmen des Wassers vermieden.
In den Zeichnungen veranschaulicht Fig. i einen Querschnitt des Zylinders mit lösbarem Zylinderkopf und Wasserauslasskanal einer Verbrennungsmaschine gemäss der Erfindung nach der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2 - : 2 der Fig. i, Fig. g eine teils im Schnitt gehaltene Draufsicht.
In den Zeichnungen ist A der Zylinder, B der lösbare Zylinderkopf, C der Wasserauslasskanal und D die Wasserzuleitung. Jeder der vorhandenen Zylinder 10, 11, 12 und 13 ist mit einer Verbrennungskammer 14 ausgestattet. In jeder Verbrennungskammer 14 ist ein Auspuffventil 15 angeordnet. Jede Verbrennungskammer steht durch einen Kanal 16 mit dem Auspuffkanal 17 in Verbindung. Die Kanäle 16 sind zweckmässig länglich im Querschnitt (Fig. 2) ausgebildet. Über jedem Zylinder ist ein Einlassventil 18 vorgesehen, welches hängend angeordnet ist und auf der unteren Seite des Zylinderkopfes ruht. Ein Einlasskanal 20 verläuft in Längsrichtung durch den abnehmbaren Zylinderkopf und bildet kreisrunde Zwischenräume 21 um jedes Einlassventil 18.
Der Teil 4 (Fig. I) des Kanals 20 ist nach abwärts geneigt.
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Die Zündkerzen 23 sind unmittelbar über den einzelnen Zylindern angebracht Das Einlassventil wird durch einen Schwinghebel 24, eine Feder 25 und Schubstange 26 betätigt. Der Hebel 24 ist an einem Konsol 27 gelagert. Das Ganze wird von einem Gehäuse 28 eingeschlossen. Der Wasserauslasskanal C ist mit Abzweigungen 29 ausgebildet, deren jede so nahe als möglich über den einzelnen Auspuffventilen 15 angeordnet ist.
Die Anordung der den Kühlmantel der Maschine mit dem Raum in dem abnehmbaren Zylinderkopf verbindenden Wasserlöcher ist sehr wichtig und soll nachstehend beschrieben werden. Da die Anordnung der Wasserlöcher auf jeder Seite im wesentlichen gleich ist, sollen die nur auf einer Seite vorgesehenen Löcher beschrieben werden. Von diesen Wasser-
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und 33 neben dem. Zylinder 11. Diese Wasserlöcher stehen je nach Lage des Falles mit entsprechenden im Zylindermantel oder in dem lösbaren Zylinderkopf vorgesehenen Wasserlöchern in Verbindung. Ein weiteres Wasserloch 34 ist zwischen den beiden Zylindern 10 und 11 vorgesehen, während ein Wasserloch 35 in entsprechender Lage auf der anderen Seite des Zylinders 11 angeordnet ist.
Weitere Wasserlöcher 36,37 und 38 sind auf den Seiten der Zylinder 10 und 11'angebracht, während Wasserlöcher 40, 41, 42 von grösserem Durchmesser zwischen dem Auspuffventil 14 und der Zylinderwand liegen. Löcher 44 und 45 von geringem Durchmesser sind zwischen den Wasserlöchern 40 und 41 bzw. 42 und 43 vorgesehen.
Die Abmessungen der verschiedenen Wasserlöcher werden durch die Menge der erforderlichen Kühlflüssigkeit bestimmt. Der Gesamtdurchmesser der den Kühlmantel mit dem Wasserraum in dem Zylinderkopf verbindenden. Wasserlöcher ist im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Wasserauslasskanals C oder dem gesamten Querschnitte der Auslassabzweigröhren 29.
Ein Rohr 46 ist in dem Kühlmantel des Zylinders zwischen den beiden Zylindern 10 und 11 zu dem Zwecke eingeschaltet, um das Wasser bei seinem Eintritt aus der Speiseleitung D weiter zu leiten. Dieses Rohr 46 ist zweckmässig in Querschnitt wie in Fig. 2 angedeutet ausgebildet und besitzt auf der oberen Seite eine Öffnung 47, durch die ein Teil des durch das Rohr eintretenden Wassers abläuft. Das Rohr 46 hat die Aufgabe, den Wasserfluss in den Zylindermantel zu verteilen. Die Grösse der einzelnen Wasserlöcher ist genau bemessen, so dass der Wasserfluss in bezug auf die einzelnen Teile der Maschine so verteilt wird, dass eine vollkommene Kühlung bei möglichst schnellem Umlauf erzielt wird.
Im allgemeinen beschreibt das Wasser die folgende Bahn : Es tritt durch das Einlassrohr D und wird in Längsrichtung durch das Zylindergehäuse verteilt. Ein Teil der Flüssigkeit fliesst durch die Wasserlöcher 40 und 41 nach aufwärts in die Rohrverbindungen 29 des Wasserauslasskanals C. Ein anderer Teil des Wassers steigt auf der Seite der Zylinder, die von, den Auspuffventilen am weitesten entfernt ist, nach aufwärts und entweicht durch die Löcher 30, 31, 32,33, 84, 35 in den Zylinderkopf, Das auf der den Auslassventilen entfernten Seite befindliche Wasser entweicht durch die Rohrverbindung 29 und muss um die Einlassventile M und dann quer durch den Teil a (Fig. I) der Wand des Zylinderkopfes, der unmittelbar über den Ventiltaschen 14 und den Auspuffventilen 15 liegt, fliessen.
Da diese Teile die höchste Temperatur besitzen, wird das Wasser, sobald es damit in Berührung kommt, plötzlich erwärmt, wobei es heftig nach aufwärts steigt, Der Auslasskanal 29 ist so nahe als möglich über den Auspuffventilen angeordnet und die von der Mittellinie der Auspuffventile 15 zur Linken (Fig. i) gewählte Lage ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch die Kühlflüssigkeit die Ventiltaschen durchquert, bevor sie durch die Rohrverbindungen 29 des Auslasskanals C entweicht, Wenn sich bei Fliessen des Wassers über den Ventiltaschen Dampf bilden sollte, so würde sich dieser nicht ansammeln.