Titel: | Kühlung von Fahrradmotoren. |
Autor: | Ludw. v. Löw |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 270 |
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Kühlung von Fahrradmotoren.
Von Ludw. v. Löw, Dipl.-Ing.
Kühlung von Fahrradmotoren.
Die Kühlung der Fahrradmotoren ist heute fast ausschliesslich als äussere Luftkühlung ausgebildet und erfolgt durch
ringförmige um den Zylinder gelegte Rippen. Wie schon aus meiner vorstehenden
Abhandlung über verschiedene Uebersetzungen für Motorräder ausgeführt ist, so wird
eine solche Kühlung vermutlich versagen, wenn das Fahrzeug mit der
Bergsteigeübersetzung arbeitet.
Das einfachste, um die Kühlung des Motors bei langsamer Fahrt wirksamer zu gestalten,
ist, den Zylindernicht mit wagerechten, sondern mit senkrechten Rippen zu
versehen, an denen entlang die Luft aufsteigen und wie in einem Kaminkühler zur
Wirkung kommen kann. Bei der heutigen Anordnung stehender Zylinder mit tief
eingeschnittenen Ringrippen bleibt die Luft, solange das Fahrzeug nicht in rascher
Bewegung ist, zwischen den engen Rippen haften und bildet so eher einen
Wärme-Isolator als Ableiter. Hat nun aber ein Motor nur Längsrippen, so ist seine
Kühlung bei hoher Fahrgeschwindigkeit geringer als bei Anwendung von wagerechten Ringrippen, wir
müssen daher den Motor mit Längs- und Ringrippen, d.h. mit Stacheln versehen. Diese Stacheln stellt man am besten aus zahlreichen
Nägeln her, mit denen man den Formsand spickt und deren Köpfe vom eingegossenen
Material umflossen werden. Ein solcher Zylinder ist bei der gleichen Festigkeit auch
leichter als einer mit Ringrippen, denn Ringrippen dürfen wegen der Gusspannungen,
die sie beim Erkalten empfangen, keineswegs zur Erhöhung der Festigkeit
berücksichtigt werden.
Textabbildung Bd. 319, S. 271
Fig. 1. Sechstaktmotor, gesteuert durch einen mit einem Abschlussventil
verbundenen Kolbenschieber. Fig. 2. Stellung der Steuerung während des
Saugehubes. Fig. 3. Stellung der Steuerung während des Verdichtungs- und
Dehnungshubes. Fig. 4. Stellung der Steuerung während der Spühlhube.
Wir können die äussere Luftkühlung noch dadurch verstärken, dass wir den Zylinder
durch ein Windrad anhauchen lassen, aber wir müssen
dann einen Teil der Arbeit des Motors zum Betrieb für dieses oder ein ähnliches
Organ (Ventilator) opfern. Vorteilhafter ist es daher,
den Kurbelraum des Motors, der infolge des auf- und abschwingenden Kolbenkörpers
sein Volumen fortwährend ändert als Luftpumpe auszubilden, deren Strom dann nicht
nur den Zylinder von aussen anbläst, sondern auch beim Durchgang durch Kurbelkammer
eine Kühlung der Zylinderwände von innen mit sich bringt.
Die vollkommenste innere Luftkühlung besitzt der
Sechstaktmotor. Bei ihm folgen auf die vier gewöhnlichen Hube der meisten
Gaskraftmaschinen noch zwei Kühlhube, derart dass während des fünften Hubes frische
Luft in den Zylinder hineingesaugt wird, die dann beim sechsten Hub die absorbierte
Wärme mit hinausnimmt. Soll diese Kühlwirkung eine bedeutende sein, so muss eine
solche Maschine ausser den beiden Ventilen der gewöhnlichen Automobilmotoren noch
ein drittes Ventil haben. Ein Motor dagegen, der diese Komplikationen nicht besitzt,
ist in Fig.
1 dargestellt, Derselbe vereinigt in sich die Vorteile 1. des
Zweitaktmotors, nämlich Einfachheit infolge der von Kolben überschliffenen
Auspuffschlitze a, 2. des Viertaktmotors, bestehend
darin, dass zum Hinausschieben (durch s) einesteils der
verbrannten Gase, sowie zum Einsaugen des zu verbrennenden Gemisches je ein ganzer
Hub zur Verfügung steht, daher die Zylinderladung völliger ist als bei
Zweitaktmotoren, und 3. des Sechstaktmotors, nämlich die gute innere Luftkühlung.
Als weitere Lichtseiten dieser Maschine müssen erwähnt werden, dass das
Zylinderinnere nur durchein Ventil abgeschlossen
wird, daher Undichtigkeitsverluste geringer sind als bei den gewöhnlichen Motoren,
ferner dass dieses Ventil durch die Einströmung sehr gut gekühlt wird und
schliesslich, dass sämtliche Perioden zwangläufig gesteuert werden, was besonders
für die raschlaufenden Automobilmotoren von Wichtigkeit ist. Die Stellung des mit
dem Abschlussventil fest verbundenen Kolbenschiebers, der den Einströmkanal e für zu verbrennendes Gas sowie den Spülkanal s steuert, sind aus Fig. 2–4 zu erkennen. – Bei
ortsfesten Viertaktmotoren haben sich solche Steuerungskonstruktionen häufig
unbeliebt gemacht infolge Steckenbleibens des Kolbenschiebers, da aber hier der
Kanal s nur Luftöffnung ist (der Schalldämpfer befindet
sich vor den Auspuffschlitzen a) so kann der
Kolbenschieber absichtlich etwas undicht gemacht werden, denn dies hat nur die
Wirkung, dass während der Saugperiode etwas Luft hindurchtritt, was eine einigere
Mischung des zu verbrennenden Gasgemenges bewirkt; eine Rückströmung während des
vierten und sechsten Hubes (Fig. 4) ist besonders
dann nicht zu befürchten, wenn man den Spülkanal s
genügend weit macht. – Ob die Vorzüge der Sechstaktbauart durch ihren Hauptnachteil,
die um ⅓ gegenüber der Viertaktmaschine verminderte Pferdestärkeleistung in den
Schatten gestellt werden, darüber kann nicht ein einzelner Versuch sondern nur ein
andauernder Betrieb verschiedener Probemaschinen entscheiden.
Es ist auch schon wiederholt bei Fahrradmotoren die Wasser- oder sagen wir lieber
Flüssigkeitskühlung in Anwendung gekommen, denn es liegt absolut kein
schwerwiegender Grund dagegen vor, statt Wasser eine Flüssigkeit von etwas höher
liegender Siedetemperatur zu verwenden. Die Flüssigkeitskühlung bringt jedoch eine
sehr lästige Gewichtsvermehrung mit sich 1. durch die Kühlflüssigkeit selbst, 2.
durch die Zirkulationspumpe und 3. durch den Rückkühler, in dem die Flüssigkeit, die
vom Zylinder weggepumpte Wärme zunächst wieder an Metall und dieses sie dann an die
Atmosphäre abgibt.
Wie in meiner Abhandlung über veränderliche Uebersetzungen von Motorrädern gezeigt,
so ist jedoch die Vervollkommnung der Kühlung von der grössten Bedeutung für die
Weiterentwicklung des Motorrades.