Titel: | Neuere doppeltwirkende Zweitakt-Dieselmotoren. |
Autor: | Wilhelm Kreul |
Fundstelle: | Band 329, Jahrgang 1914, S. 215 |
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Neuere doppeltwirkende
Zweitakt-Dieselmotoren.
Von Ingenieur Wilhelm Kreul,
Elbing.
(Fortsetzung von S. 179 d. Bd.)
KREUL: Neuere doppeltwirkende Zweitakt-Dieselmotoren.
Unter Berücksichtigung vorstehender Gesichtspunkte sei in den Abb. 1 bis 7 und der folgenden
Beschreibung die Neukonstruktion eines stehenden, doppeltwirkenden
Vierzylinder-Zweitakt-Dieselmotors vorgeführt.
Die Hilfsmaschinen (Spülluftpumpe, Kompressor usw.) sind der Einfachheit halber
fortgelassen, da ihre Konstruktionen sich durch die Doppelwirkung des Motors nicht
zu ändern brauchen.
Textabbildung Bd. 329, S. 216
Abb. 1. Schnitt A-B und durch den Kolben.
a Spülluft, b Auspuff, c
Spülluftventil, d Brennstoffventil, e Kühlwasser.
Textabbildung Bd. 329, S. 216
Abb. 2.
Die Abb. 1, 2 und
5 zeigen
verschiedene Schnitte durch den Arbeitszylinder. Die Spülventile sind an den Enden
des Zylinders gleichmäßig verteilt radial in der Zylinderwandung angeordnet. Diese
Spülventilanordnung gestattet die Anordnung einer größeren Anzahl kleiner Ventile,
so daß einerseits die Masse des einzelnen Ventils klein wird, das Dichthalten der
Ventile besser gewährleistet ist und sich eine kleine Oeffnung in der Zylinderwand
ergibt bei Verwendung kleiner Ventile, andrerseits wird durch die große Anzahl
Ventile die Geschwindigkeit der Luft in den Ventilquerschnitten relativ gering, so
daß Verluste vermieden werden und eine möglichst große Spülluftmenge dem Zylinder
zugeführt wird. Die Spülventile stehen von dem Zylinderinneren soweit zurück, daß
bei geöffnetem Ventil der Ventilteller sicherheitshalber die Gleitbahn des Zylinders
nicht überragt. Abb. 5
läßt die gleichmäßige Materialverteilung und, trotz der Anwendung von fünf
Spülventilen, die allseitigen, reichlichen Kühlräume erkennen.
Textabbildung Bd. 329, S. 216
Abb. 3.
Ringförmige, vor dem Kühlwasserraum angeordnete Kammern sind für die Aufnahme der
Spülluft, die von a (Abb.
1) kommt, bestimmt, so daß die Festigkeit des Zylinders gegen Zug durch
den Spülluftmantel, an der auch die Spülventile befestigt sind, nicht unwesentlich
erhöht wird.
Textabbildung Bd. 329, S. 217
Schnitt G-H; f zu den
Anlaßventilen, g vom Anlaßbehälter; Spülventilantrieb; Brennstoffventilantrieb;
b Anlaßventil; i Sicherheitsventil
Da die ringförmigen Spülluftkammern einfache Hohlräume
darstellen und die Oeffnungen für die Ventile und der Spüllufteintrittsstutzen als
Kernlöcher gut verwendbar sind, so ist der Zylinder ein verhältnismäßig einfaches
Gußstück, zumal die sonstige Ausführung den aus einem Stück bestehenden Zylindern
der einfachwirkenden Zweitaktmotoren entspricht und für die Zugänglichkeit zum
Kühlwasserraum genügend Kern- und Putzlöcher vorgesehen werden können (Abb. 2). Uebrigens liegt nichts im Wege, den
Spülluftmantel für sich herzustellen und am Zylinder anzubringen oder es kann der
Spülluftmantel und Kühlwassermantel aus einem Stück bestehen und die Zylinderwand
als besonderer Einsatz ausgebildet sein, wobei die zwischen Kühlwassermantel und
Zylinderwand befindlichen Ventilstutzen, die den Zylinderraum noch besonders vom
Kühlwasserraum trennen und zur Aufnahme der Spülventilgehäuse bestimmt sind, durch
eingeschraubte Rohre ersetzt werden können.
Aus der Abb. 1 ist zu ersehen, wie die bewährte
zylindrische Form des Verbrennungsraumes gewahrt bleibt. Der Auspuffstutzen (Abb. 1 und 2) ist mit
einer größeren wassergekühlten Zunge versehen, die die Festigkeit des Zylinders an
dieser Stelle, wo der Zylinder durch die Auspufföffnung geschwächt ist, erhöhen
soll. Zu gleichem Zweck ist noch eine Deckelschraube, als Anker durch die Zunge
gehend, bis zum anderen Zylinderdeckel durchgeführt, so daß eine möglichst
gleichmäßige Materialbeanspruchung erzielt wird. Die Auspuffstege sind in bekannter
Weise wassergekühlt; der Auspuff teil des Zylinders entspricht sonst der üblichen
Ausführung einfachwirkender Motoren.
In den Zylinderdeckeln (Abb. 1 und 6), deren Höhen durch
die Stopfbüchsen bestimmt sind, befinden sich nur je ein Auslaß- und
Sicherheitsventil und im oberen bzw. unteren Teile der Deckel je ein liegendes
Brennstoffventil. Hierdurch stehen die dem Zylinder zugewendeten Deckelteile für die
Kühlung völlig zur Verfügung, so daß auch die Stopfbüchsen überall gekühlt sind und
die Zylinderdeckel als einfach und betriebssicher bezeichnet werden können.
Die Verbindung zwischen Zylinder und Grundplatte stellen vier Säulen her, die durch
die mit Gleitbahnen versehenen Ständer gehen und derartig mit dem unteren
Zylinderdeckel verbunden sind, daß die zentralen Kräfte von den Säulen allein
aufgenommen werden. Die sich aus dem Druck auf die Gleitbahn und den zentralen
Kräften ergebenden resultierenden Kräfte werden dagegen von den Ständern und den
Säulen gemeinsam aufgenommen. Der obere Teil der Ständer gestattet hierbei die
Zugänglichkeit zu dem Anlaßventil, dem Sicherheitsventil und zu der Stopfbüchse von
allen Seiten. Auch die Zugänglichkeit zur Pleuelstange und zu den Kurbellagern ist
in jeder Weise gewahrt (Abb. 1 und 3).
Die Kühlvorrichtung unterscheidet sich von der üblichen Ausführung wesentlich.
Die auch bei sonstigen stehenden Kraftmaschinen mittlerer und größerer Art zur
genauen zentrischen Führung des Kolbens oft benutzte Durchführung der Kolbenstange
hat hier noch als Pumpenkolben für die auf dem oberen Zylinderdeckel angeordnete
kühlwasserpumpe zu wirken (Abb. 1). Das Wasser tritt
beim Niedergang des Kolbens in den Pumpenzylinder; es wird beim Hochgang des Kolbens
für die Kühlung der Kolbenstange, des Kolbens und des Kreuzkopfes gebraucht und kann
zum Teil noch für die Kühlung der Zylinderdeckel und des Zylinders benutzt werden.
Zu diesem Zweck ist die obere hohle Kolbenstange an ihrem Ende mit einem
Rückschlagventil versehen (Abb. 1) und für die
Kühlwasserzuführung zum Kolben bestimmt. Der zweiteilige Kolben (Abb. 1 und 2), der
durch eingelassene Schrauben gegen einen konischen Ansatz der Kolbenstange gespannt
wird, enthält in bekannter Weise ein Ueberlaufrohr, so daß das Wasser nach dem
Ausfüllen des Kolbens durch die untere Kolbenstange zum Kreuzkopf geführt wird. Das
Wasser gelangt nach dem Ausfüllen der hohlen Kreuzkopfschuhe mittels Abflußrohrs und
eines seitlich von der Gleitbahn angeordneten Schlitzes in den hohlen Ständer, von
wo das Wasser entweder fortgeleitet wird oder noch zur Kühlung der Kurbellager
benutzt werden kann. Zwischen Kreuzkopfschuh und Abflußrohr ist ein Rückschlagventil
angeordnet, so daß das Wasser während des Saughubes (Niedergang des Kolbens) nicht
abfließt, sondern die Wärme der heißen Maschinenteile aufnimmt. Die untere
Kolbenstange, die mithin nur zur Kühlwasserabführung benutzt wird, enthält
außer einer kleinen Bohrung (wodurch sich der Durchmesser der Kolbenstange nur
unwesentlich vergrößert) keine besonderen Oeffnungen und Teile. Durch diese
Kühlvorrichtung wird also in einfacher Weise, ohne besonderen Antrieb, die
Kühlwasserpumpe von jedem Zylinder für sich betrieben, und es wird durch Verwendung
einer nur mit der Kühlwasserabführung versehenen möglichst dünnen Kolbenstange das
untere Hubvolumen des Zylinders nicht zu sehr verringert, was für mittlere
doppeltwirkende Motoren wesentlich ist; mit diesem Vorteil ist auch die Möglichkeit
der Verwendung einer Stopfbüchse von kleinen Abmessungen verknüpft. Der obere Teil
der Kolbenstange, der nur einen geringen Durchmesser hat, beeinträchtigt zwar das
obere Hubvolumen des Zylinders etwas. Das Hubvolumen beider Zylinderseiten bei
dieser Anordnung stellt sich aber immer noch günstiger als das gesamte Hubvolumen
des Zylinders bei Verwendung einer mit der Kühlwasser-Zu- und Abführung versehenen unteren Kolbenstange der üblichen Art. Außerdem
wird die geringe Beeinträchtigung des Hubvolumens durch den oberen Kolbenstangenteil
reichlich aufgewogen durch gute Führung des Kolbens und durch die bessere Verteilung
der Leistung auf die beiden Zylinderseiten, was für den Gleichgang des Motors sehr
vorteilhaft ist. Auch ist es bemerkenswert, daß die umständlichen und die
unzugänglichen Teile der üblichen Vorrichtungen (wie Gelenke, Posaunenrohr usw.)
fortfallen, die bei längerem Betriebe oft undicht werden.
(Schluß folgt.)