Text-Bild-Ansicht Band 338

Bild:
<< vorherige Seite

Um Baustoff zu sparen, war man in erster Linie bestrebt, das Maschinengestell entsprechend zu gestalten. Bei schnellaufenden U-Bootsmaschinen hat man bereits wertvolle Erfahrungen gesammelt zur zweckmäßigen Ausgestaltung des Maschinenfundamentes. Bei großen Dieselmaschinen, die hauptsächlich für Schiffsmaschinen in Betracht kommen, kommen neben geringem Maschinengewicht und Platzbedarf die Betriebsicherheit und die Wirtschaftlichkeit in Frage. Als Dieselmaschinen bauende Firmen kommen hier hauptsächlich in Betracht: Maschinenfabrik Augsburg – Nürnberg, Gebr. Sulzer, Winterthur und Ludwigshafen, Friedr. Krupp, Germaniawerft, Kiel, Werft Kiel der Deutschen Werke, Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft Berlin.

Bei Zweitaktmaschinen für große Leistung ist von der Ventilmaschine ausgegangen worden. Die Entwicklung dieser Maschinengattung für große Einheiten führte zur Schlitzspülung. Im Jahre 1910 hat die Maschinenfabrik Augsburg – Nürnberg für die deutsche Kriegsmarine eine 12000 – PS – Zweitaktmaschine gebaut. Sie stellt die größte bisher ausgeführte doppeltwirkende Dieselmaschine dar, die auf Befehl unserer Feinde zerschlagen werden mußte. Die Maschine hatte 850 mm Zyl.-Durchm. und 1050 mm Hub und lief mit 160 Uml/min. Die Versuche, die später an einem einzelnen Zylinder dieser Maschine ausgeführt wurden, beweisen, daß die Maschinenleistung auf 17000 PS hätte gesteigert werden können.

Die Ventilspülmaschinen sind besonders von der Germaniawerft Kiel ausgebildet worden. Die Schlitzspülmaschinen in Spezialausführung wurden von der Firma Gebr. Sulzer in Winterthur und Ludwigshafen gebaut.

Die kompressorlose Dieselmaschine ist besonders für Kleinmaschinen von wirtschaftlicher Bedeutung. Die Einspritzung des Brennstoffes ohne Druckluft ist bereits vielfach erprobt worden, so daß berechtigte Aussichten bestehen, dieses Verfahren auch bei Großdieselmaschinen anzuwenden.

Im Inlande werden zurzeit hauptsächlich Gasöl- und Braunkohlenteeröl verwendet, da die etwas höher siedenden Steinkohlenteeröle keinen billigeren Betrieb ergeben. Da voraussichtlich in Zukunft ausländische Dicköle der Petroleumverarbeitung für die Dieselmaschine als Treibmittel in Betracht kommen, so wird sich eine weitere Ausbildung der Dieselmaschine nach dieser Richtung als notwendig erweisen. Aus verschiedenen Gründen eignet sich die ventillose Zweitaktmaschine besonders gut für die Verwendung schwerer Brennstoffe.

Anschließend an diesen Vortrag folgten noch kurze Referate über: Wärmeübergang in der Verbrennungsmaschine, Vergleichsversuche über Druckluftzerstäubung und kompressorlose Betriebsweise, Richtlinien für den Reihenbau von kleinen und mittleren Oelmotoren, Brennstoffe und ihre Verbrennung in der Dieselmaschine, Leistungserhöhung bei Viertaktmaschinen, Fernwirkungen von Kraftmaschinen.

Wimplinger.

Gestaltung der Verbrennungsmotoren. Die Formgebung der Zylinderdeckel solcher Maschinen bietet am meisten Schwierigkeiten. Im Zylinderdeckel sind Durchbrechungen vorzusehen, die eine erhöhte Beanspruchung des Baustoffes mit sich bringen. Außer der Belastung durch den Verbrennungsdruck treten noch Wärmespannungen auf.

Bei Zweitaktmaschinen wird der Zylinderdeckel einfacher ausgestaltet. Bei solchen mit Schlitzspülung ist nur eine einzige zentrische Durchbrechung des Zylinderdeckels für das vereinigte Einspritz- und Anlaßventil notwendig. Bei der Berechnung der Wärmespannung kann eine mittlere Temperatur im Verbrennungsraum von 550° und 50° Kühlwassertemperatur angenommen werden. Besonders genau zu untersuchen ist die Durchdringungsstelle von Ventilhals und Zylinderdeckel.

Aus dem Wärmeleitgesetz berechnet sich der Wärmestrom Q bei einem Querschnitt f der Stromlinie zu

Als Wärmeleitzahl λ von Gußeisen wird angenommen:

λ = 56 WE (m, st, °C).

Die Wärmeübergangzahl für das Kühlwasser bestimmt sich zu αw = 2500 WE (m2, st, °C).

Für den Wärmeübergang der Verbrennungsgase an die Wandung können noch keine bestimmten Angaben gemacht werden. Angenähert wird man diese Wärmeübergangzahl aus dem gesamten Wärmeübergang an das Kühlwasser nach Messungen am Motor berechnen können. Bei Zweitaktmaschinen wird etwa ein Viertel des gesamten Wärmeverbrauchs in das Kühlwasser abgeführt und etwa ein Drittel wird in effektive Leistung umgesetzt. Dies entspricht einer Wärmeabfuhr für Pferdestärke und Stunde:

Außerdem ist noch zu erwägen, welche mittlere Fläche bei einer gegebenen Maschine für den Wärmeübergang in Betracht kommt. Ist w die Kurbelwinkelgeschwindigkeit, so ist die Lauffläche F des Kolbens zur Zeit t, die außer der Deckel- und Kolbenfläche zur Wärmeübertragung vorhanden ist.

F = dπ (1 – cos wt) s (m2).

Das Verhältnis der mittleren Wärmeübergangsfläche Fm zur Kolbenfläche Fo kann dann zu 5,5 berechnet werden. Dabei wird die zylindrische Begrenzung des schädlichen Raumes vernachlässigt und für das Verhältnis von Hub zu Durchmesser der Wert 1,75 angenommen. Hieraus bestimmt sich der gesamte Wärmeübergang zu: Q = km Fm (tg – tw) WE/st.

Die Leistung einer Zweitaktmaschine wird berechnet zu

. Nimmt man hierfür wieder übliche mittlere Werte an, so ergibt sich

~ 200 WE (m2, st, °C).

Zur Berechnung der Wärmeübergangzahl aus der Wärmedurchgangzahl ist bei großen Maschinen auch die Wandstärke δ (~ 4 cm) zu berücksichtigen:

. Daraus folgt l/αg = 1/250.

Hiermit sind alle Größen zur Berechnung der Wärmestauungen bekannt. (Zeitschrift des Ver. deutsch. Ingenieure, Maschinenbau 1923, S. 799–802.)

Wimplinger.

Sondermessing. Zurzeit ist man mehr denn je gezwungen, das teuere aus dem Auslande einzuführende Kupfer durch andere Metalle zu ersetzen, so z.B. in der Elektrotechnik durch Aluminium und seine Legierungen. Trotzdem werden Messing und Bronze wichtige Baustoffe für den Maschinenbau bleiben. Man versucht nun ein Sondermessing herzustellen mit erhöhter Fertigkeit, um mit geringeren Querschnitten und Wandstärken auszukommen. Weiterhin ist man bestrebt, bei der Herstellung dieser Messingsorte mit einem geringeren Kupfergehalt auszukommen. Dem gewöhnlichen