L-Kopf-Motor mit Ricardos turbulentem Kopf
L-Kopf (Flachkopf) bezieht sich auf die Konfiguration des Ventiltriebs, bei der die Ventile im Motorblock neben den Kolben angeordnet sind. Das Design war bei frühen Motorentwürfen üblich, ist aber seitdem nicht mehr verwendet worden.
Im Allgemeinen verwenden L-Kopf-Motoren eine kleine Kammer auf einer Seite des Zylinders, um die Ventile zu tragen. Dies hat eine Reihe von Vorteilen, vor allem, weil es den Zylinderkopf viel einfacher macht. Es bedeutet auch, dass das Ventil betätigt werden kann, indem es direkt nach oben gedrückt wird, im Gegensatz zu einer mechanischen Anordnung, um die Ventile nach unten zu drücken. Dies kann auch zu einer etwas einfacheren Kühlung führen, da die Ventile und Betätigungsstangen dem Zylinder nicht im Weg stehen, wodurch ein Kühlmantel einfacher zu konstruieren ist (siehe unten). Die Linie der Einlässe entlang der Seite des Motors führt zum Namen L-Kopf, da die Zylinder die Form eines umgedrehten L haben.
Auf der anderen Seite erfordert der L-Kopf-Motor auch, dass der Luftstrom mindestens eine 90 ° -Drehung ausführt, um in den Zylinder einzudringen, was ihn weniger effizient macht; umgangssprachlich heißt es, dass ein solcher Motor eine schlechtere „Atmung“ hat. Das Atmen wurde in früheren Serienautos nicht besonders betont, da Motoren aufgrund anderer Faktoren nicht lange und zuverlässig mit hoher Geschwindigkeit laufen konnten. Dies war angesichts der Vorteile in der Einfachheit ein untergeordnetes Problem.
Obwohl L-Kopf-Reihen-4- und 6-Zylinder-Motoren häufig für Automobile, Traktoren usw. verwendet wurden. der bekannteste L-Kopf-Automotor ist der Ford V-8 aus dem frühen 20.Jahrhundert, der beide Sätze von Ventilen (Einlass und Auslass) auf der Innenseite des „Vee“ hat und die alle von einer einzigen Nockenwelle über der Kurbelwelle betrieben werden. Der Auspuff folgt einem langen Weg, um den Motor zu verlassen. Dies garantiert praktisch, dass der Motor einen ungewöhnlich großen Kühlmittelkühler benötigt, um eine Überhitzung bei anhaltend starker Beanspruchung zu vermeiden. Eine Flachkopfkonstruktion in einem V-Motor mit dem Lufteinlass- / Kraftstoffsystem und allen Auslass- und Einlassventilen innerhalb des „V“ erfordert, dass das Abgas zwischen den Zylindern nach außen des V zur Abgasanlage geleitet wird. Die Abwärme wird somit an das Kühlmittel weitergeleitet (wenn es den Motor zwischen den Zylindern verlässt). Beim Ford V-8 Flathead-Design, das von 1932 bis 1952 hergestellt wurde, leitet die mittlere Auslassöffnung an der Außenseite des Blocks die Gase aus zwei Zylindern ab, was das Problem der hohen Hitze verschärft. Dieses Problem „sehr heiß in der Mitte“ macht diesen speziellen Motor anfällig für wärmebedingte Spannungen und Risse im Zylinderblock. In-Line-Motorabgas tritt direkter aus dem Block aus und kreuzt nicht zwischen den Zylindern und ist temperaturstabiler ausgelegt. Immer wenn sich Auslassöffnungen und Ventile im Zylinderkopf befinden, hat die Abluftwärme weitaus weniger Zeit, um das Kühlmittel zu erwärmen, und solche Motoren sind unter Hochlastbedingungen langlebiger, und ein Motor ähnlicher Größe benötigt weniger Kühlmittelkühlerkapazität als ein Flachkopf-V-8.
Aufgrund der Heiz- und Effizienzprobleme fielen L-Kopf-Motoren vor dem Ersten Weltkrieg ziemlich schnell von Hochleistungsanwendungen wie Flugzeugmotoren ab. L-Köpfe werden nicht mehr in den Automobilmotoren benutzt, obgleich sie im allgemeinen Gebrauch für Kleinmotoranwendungen in den Rasenmähern und in den Generatoren bleiben. Aufgrund ihres wärmespeichernden Designs sind die Größe der Ventile und das Verdichtungsverhältnis begrenzt (das Ventil / die Brennkammer ist vom Kolbenoberteil entfernt, wodurch typischerweise ein größerer Brennraum entsteht – ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis), was wiederum die verfügbare Leistung und Wirtschaftlichkeit verringert. Nicht alle L-Köpfe sind Nocken-in-Block-Motoren; Die Position der Nockenwelle variiert in diesem Layout…
