AT501008B1 - LIQUID-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

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AT501008B1
AT501008B1 AT1552006A AT1552006A AT501008B1 AT 501008 B1 AT501008 B1 AT 501008B1 AT 1552006 A AT1552006 A AT 1552006A AT 1552006 A AT1552006 A AT 1552006A AT 501008 B1 AT501008 B1 AT 501008B1
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AT
Austria
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combustion engine
internal combustion
crankcase
cooling
space
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AT1552006A
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Guenther Ing Nagenkoegl
Robert Roithinger
Robert Dr Poeschl
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Avl List Gmbh
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

2 AT 501 008 B12 AT 501 008 B1

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse für mehrere Zylinder mit einem Kühlmantel um die Zylinder im Kurbelgehäuse, mit Einzelzylinderköpfen mit zumindest zwei übereinander im Zylinderkopf angeordneten Kühiräumen, wobei der Kühlmantel des Kurbelgehäuses und der untere Kühlraum im Zylinderkopf über zumindest eine, vorzugsweise zumindest vier am Umfang des Zylinders gleichmäßig verteilte Übertrittsöffnungen pro Zylinder miteinander verbunden sind, wobei längs zumindest einer Kurbelgehäuseseitenwand zumindest ein Zulaufverteilerraum und/oder zumindest ein Rücklaufsammelraum für das Kühlmittel angeordnet ist.The invention relates to a liquid-cooled internal combustion engine having a crankcase for a plurality of cylinders with a cooling jacket around the cylinders in the crankcase, with individual cylinder heads with at least two superimposed in the cylinder head cooling chambers, wherein the cooling jacket of the crankcase and the lower cooling chamber in the cylinder head via at least one, preferably at least four at the circumference of the cylinder evenly distributed transfer openings per cylinder are connected to each other, along at least one crankcase side wall at least one Zulaufverteilerraum and / or at least one return collection space is arranged for the coolant.

Aus der AT 005.301 U1 ist ein Zylinderkopf für mehrere Zylinder für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einer an ein Feuerdeck grenzenden Kühlraumanordnung bekannt, welche durch ein im Wesentlichen parallel zum Feuerdeck ausgebildetes Zwischendeck in einen feuerdeckseitigen unteren Teilkühlraum und einen an diesen in Richtung der Zylinderachse anschließenden oberen Teilkühlraum unterteilt ist. Unterer und oberer Teilkühlraum sind über eine ringförmige Überströmöffnung um eine Einspritzeinrichtung miteinander strömungsverbunden. Das Kühlmittel gelangt über zumindest eine im Feuerdeck angeordnete Zuflussbohrung pro Zylinder in den unteren Teilkühlraum, durchströmt diesen in Querrichtung und gelangt durch die ringförmige Überströmöffnung in den oberen Teilkühlraum.AT 005.301 U1 discloses a cylinder head for a plurality of cylinders for a liquid-cooled internal combustion engine with a cooling space arrangement adjacent to a fire deck, which comprises an intermediate deck formed substantially parallel to the fire deck in a lower partial cooling space adjacent to the fire deck and an upper cooling compartment adjacent thereto in the direction of the cylinder axis is divided. Lower and upper part of the cooling chamber are fluidly connected to each other via an annular overflow opening to an injection device. The coolant passes through at least one arranged in the fire deck inflow bore per cylinder in the lower part of the cooling chamber, flows through this in the transverse direction and passes through the annular overflow into the upper part of the refrigerator.

Die DE 103 12 190 A1 offenbart ein Kurbelgehäuse mit nassen Zylinderlaufbuchsen, welche von Kühlräumen umgeben sind. Die Kühlräume stehen mit einem im Bereich einer Längsseitenwand des Kurbelgehäuses angeordneten Verteilerkanal n Verbindung, über welchem ein Sammelkanal angeordnet ist.DE 103 12 190 A1 discloses a crankcase with wet cylinder liners, which are surrounded by cold rooms. The cooling chambers are connected to a arranged in the region of a longitudinal side wall of the crankcase distribution channel n connection, via which a collecting channel is arranged.

Die DE 29 50 905 A1 beschreibt eine Kühleinrichtung, sowie einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, wobei längs einer Kurbelgehäuseseitenwand ein Zulaufverteilerraum und ein Rücklaufsammelraum angeordnet ist, wobei der Zulaufverteilerraum über zumindest einen Verbindungskanal pro Zylinder mit dem Kühlmantel des Kurbelgehäuses verbunden ist. Jeder Verbindungskanal mündet im Wesentlichten radial in den Kühlmantel ein.DE 29 50 905 A1 describes a cooling device, as well as a cylinder head for an internal combustion engine, along a crankcase side wall an inlet manifold and a return collection chamber is arranged, wherein the Zulaufverteilerraum is connected via at least one connecting channel per cylinder with the cooling jacket of the crankcase. Essentially, each connecting channel opens radially into the cooling jacket.

Die GB 631 994 B offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylindergehäuse und einem Zylinderkopf, wobei seitlich neben dem Zylinderkopf ein Rücklaufsammelraum angeordnet ist, der mit dem Kühlmantel des Zylindergehäuses über einen Verbindungskanal verbunden ist. An der dem Rücklaufsammelraum gegenüberliegenden Seite des Zylindergehäuses ist ein Zulaufverteilerraum im Zylindergehäuse vorgesehen, welcher über einen Verbindungskanal mit dem Kühlmantel des Zylindergehäuses in Verbindung steht.GB 631 994 B discloses an internal combustion engine with a cylinder housing and a cylinder head, wherein a return collection chamber is arranged laterally next to the cylinder head, which is connected to the cooling jacket of the cylinder housing via a connecting channel. At the opposite side of the return flow chamber of the cylinder housing a Zulaufverteilerraum is provided in the cylinder housing, which communicates via a connecting channel with the cooling jacket of the cylinder housing.

Des weiteren ist aus der DE 14 76 397 A1 eine wassergekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zylindergehäuse bekannt, wobei an einer Seite des Zylindergehäuses ein Zulaufverteilerraum angeordnet ist, welcher über einen Verbindungskanal pro Zylinder mit dem Kühlmantel des Zylindergehäuses verbunden ist.Furthermore, from DE 14 76 397 A1 a water-cooled internal combustion engine with a cylinder housing is known, wherein on one side of the cylinder housing a Zulaufverteilerraum is arranged, which is connected via a connecting channel per cylinder with the cooling jacket of the cylinder housing.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine optimale und gleichmäßige Kühlung von thermisch kritischen Bereichen zu erreichen.The object of the invention is to achieve an optimal and uniform cooling of thermally critical areas in an internal combustion engine of the type mentioned.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Zulaufverteilerraum über zumindest einen Verbindungskanal pro Zylinder mit dem Kühlmantel des Kurbelgehäuses für eine vorzugsweise trockene Zylinderbuchse verbunden ist, wobei vorzugsweise jeder Verbindungskanal - im Grundriss betrachtet - bezüglich des Zylinders im Wesentlichen radial in den Kühlmantel einmündet, und dass der Verbindungskanal zwischen einem Hauptölkanal und einem die Kühlräume des Zylinderkopfes mit dem Rücklaufsammelraum verbindenden Rücklaufkanal angeordnet ist. Die radiale Zuströmung ist von großer Bedeutung, um eine gleichmäßige Kühlung der Zylinder zu erreichen.According to the invention this is achieved in that the Zulaufverteilerraum is connected via at least one connecting channel per cylinder with the cooling jacket of the crankcase for a preferably dry cylinder liner, preferably each connecting channel - viewed in plan view - with respect to the cylinder opens substantially radially into the cooling jacket, and that the connecting channel is arranged between a main oil passage and a return passage connecting the cooling chambers of the cylinder head to the return collecting chamber. The radial inflow is of great importance to achieve a uniform cooling of the cylinder.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Zulaufverteilerraum und/oder der Rücklaufsammelraum 3 AT 501 008 B1 integral mit dem Kurbelgehäuse ausgebildet ist, wobei vorzugsweise Zulaufverteilerraum und/oder Rücklaufsammelraum sich über alle in einer Reihe angeordneten Zylinder erstreckt. Dadurch können die Zahl der Teile und der Dichtflächen minimiert werden und das Kühlmittel auf alle Zylinder gleich verteilt werden. Fallweise kann dies durch Querschnittsänderungen der einzelnen Zuläufe unterstützt werden.Preferably, it is provided that the inlet distributor space and / or the return collecting space is formed integrally with the crankcase, wherein preferably inlet distributor space and / or return collecting space extends over all cylinders arranged in a row. As a result, the number of parts and the sealing surfaces can be minimized and the coolant can be distributed equally to all cylinders. In some cases, this can be supported by changes in the cross section of the individual inlets.

Um die Geräuschabstrahlung des Kurbelgehäuses an die Umgebung zu reduzieren, ist es vorteilhaft, wenn im Bereich des Zulaufverteilerraumes und/oder des Rücklaufsammelraumes die Außenwand des Kurbelgehäuses konvex nach außen gekrümmt ist, wobei vorzugsweise der Zulaufverteilerraum und/oder der Rücklaufsammelraum einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.In order to reduce the noise emission of the crankcase to the environment, it is advantageous if the outer wall of the crankcase is curved convexly outwards in the area of the feed distributor space and / or the return collecting space, wherein preferably the feed distributor space and / or the return collecting space has a substantially semicircular cross section ,

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung, bei der sowohl Zulaufverteilerraum, als auch Rücklaufsammelraum im Kurbelgehäuse angeordnet sind, ist vorgesehen, dass der Rücklaufsammelraum über dem Zulaufverteilerraum angeordnet ist. Um eine optimale Strömung in thermische kritische Bereich des Kurbelgehäuses und eine Zuströmung in den Zylinderkopf zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Zulaufverteilerraum über zumindest einen Verbindungskanal mit dem Wassermantel des Kurbelgehäuses verbunden ist, wobei in der Einbaulage der Brennkraftmaschine je Zylinder die Eintrittsöffnung des Verbindungskanals aus dem Zulaufverteilerraum tiefer angeordnet ist, als die Austrittsöffnung in den Kühlmantel. Das Kühlmittel tritt vom Zulaufverteilerraum über den schräg nach oben gerichteten Verteilerkanal in den Kühlmantel ein. Im Grundriss betrachtet, ist dieser Verteilerkanal radial zum Zylinder gerichtet. Mittels dieses Verteilerkanals soll im oberen, heißen Bereich des Zylinders eine intensive Querströmkühlung erzielt werden.In an advantageous embodiment of the invention, in which both supply distribution space, and return collection space are arranged in the crankcase, it is provided that the return collection space is arranged above the inlet distribution space. In order to achieve an optimal flow in the thermal critical region of the crankcase and an inflow into the cylinder head, it is advantageous if the Zulaufverteilerraum is connected via at least one connecting channel with the water jacket of the crankcase, wherein in the installation position of the internal combustion engine per cylinder, the inlet opening of the connecting channel from the inlet distributor space is arranged lower than the outlet opening in the cooling jacket. The coolant enters the cooling jacket from the inlet distributor via the obliquely upward distribution channel. Viewed in plan, this distribution channel is directed radially to the cylinder. By means of this distribution channel is to be achieved in the upper, hot area of the cylinder intensive Querströmkühlung.

Um eine optimale Kühlung des Feuerdeckes des Zylinderkopfes zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen dem unteren und dem oberen Kühlraum im Zylinderkopf ein Zwischendeck angeordnet ist, wobei die durch das Zwischendeck geformte Deckfläche des unteren Kühlraumes in zumindest einem Bereich so abgesenkt ist, dass die Kühlmittelströmung in Richtung des Feuerdeckes abgelenkt wird. Durch die konvex nach unten gekrümmte Deckfläche wird das Kühlmittel in Richtung des Feuerdeckes abgelenkt. Dadurch kann eine effiziente Kühlung auch zwischen den einzelnen Einlass- und Auslasskanälen, insbesondere zwischen den Ventilstegen, erreicht werden.In order to achieve optimum cooling of the fire deck of the cylinder head, it is particularly advantageous if an intermediate deck is arranged in the cylinder head between the lower and the upper cooling space, wherein the deck surface of the lower cooling space formed by the intermediate deck is lowered in at least one area such that the coolant flow is deflected in the direction of the fire deck. Through the convex downwardly curved top surface, the coolant is deflected in the direction of the fire deck. As a result, efficient cooling can also be achieved between the individual inlet and outlet channels, in particular between the valve webs.

In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich eines zentral angeordneten Injektors zumindest eine Überstromöffnung zwischen dem unteren und dem oberen Kühlraum angeordnet ist, wobei die Überströmöffnung vorzugsweise durch einen zumindest abschnittsweise ringförmigen Spalt zwischen dem Zwischendeck und einer Injektorhülse gebildet ist. Rund um den zentral angeordneten Düsenhalter tritt das Kühlmittel in den oberen Kühlraum des Zylinderkopfes über. Die zentrale Anordnung des Übertrittes ergibt zusammen mit der Lage der vier Übertritte eine sehr effiziente Kühlung auch zwischen den einzelnen Kanälen.In a further embodiment of the invention, it is provided that in the region of a centrally arranged injector at least one overflow opening is arranged between the lower and the upper cooling space, wherein the overflow opening is preferably formed by an at least partially annular gap between the intermediate deck and an injector. The coolant passes into the upper cooling space of the cylinder head around the centrally arranged nozzle holder. The central arrangement of the crossing, together with the location of the four crossings, results in a very efficient cooling also between the individual channels.

Das Kühlmittel strömt aus dem oberen Wasserraum des Zylinderkopfes durch eine vertikal ausgerichtete Rechteck- oder Dreiecköffnung neben dem Auslasskanal über den Stößelraum, in dem eingepresste Rohre zu den Stoßstangen abdichten, in den Rücklaufkanal im Kurbelgehäuse wieder aus.The coolant flows out of the upper water space of the cylinder head through a vertically oriented rectangular or triangular opening next to the outlet channel via the plunger space, in which pressed-in pipes seal to the bumpers, in the return passage in the crankcase again.

Weiters kann vorgesehen sein, dass stromaufwärts des Zulaufverteilerraumes im Kühlkreislauf ein Ölkühler angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Längsachse des Ölkühlers geneigt zur Zylinderkopfdichtebene an einer Längsseite des Kurbelgehäuses angeordnet ist.Furthermore, it can be provided that an oil cooler is arranged upstream of the inlet distributor space in the cooling circuit, wherein preferably the longitudinal axis of the oil cooler is arranged inclined to the cylinder head sealing plane on a longitudinal side of the crankcase.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der Kühlmittelabströmsei-te des Ölkühlers zumindest ein Gussbutzen angeordnet ist und dass ein Zulauf in den Zulaufverteilerraum am unteren Ende des Ölkühlerraumes konvex gekrümmt ist. 4 AT 501 008 B1In a further embodiment of the invention can be provided that at the Kühlmittelabströmsei te of the oil cooler at least one Gußbutzen is arranged and that an inlet is convexly curved in the Zulaufverteilerraum at the lower end of the oil cooler space. 4 AT 501 008 B1

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.

Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Querschnitt, Fig. 2 ein Kurbelgehäuse dieser Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht, Fig. 3 das Kurbelgehäuse in einer Seitenansicht, Fig. 4 das Kurbelgehäuse in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 das Kurbelgehäuse in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 einen Zylinderkopf in einem Querschnitt und Fig. 7 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie Vll-Vll in Fig. 6.2 shows a crankcase of this internal combustion engine in an oblique view, FIG. 3 shows the crankcase in a side view, FIG. 4 shows the crankcase in a section according to the line IV-IV in FIG. 5 5, the crankcase in a section along the line VV in Fig. 4, Fig. 6 shows a cylinder head in a cross section and Fig. 7 shows the cylinder head in a section along the line VII-VII in Fig. 6

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 mit einem Kurbelgehäuse 2 und einem Zylinderkopf 3 in einem Querschnitt normal zur nicht ersichtlichen Kurbelwellenachse.Fig. 1 shows an internal combustion engine 1 according to the invention with a crankcase 2 and a cylinder head 3 in a cross section normal to the crankshaft axis not apparent.

In einem Zylinder 30 ist ein hin- und hergehender Kolben 4 angeordnet. Der Zylinder 30 ist von einem Kühlmantel 5 umgeben. Der Kühlmantel 5 steht über einen Verbindungskanal 6 mit einem Zulaufverteilerraum 7 in Verbindung, welcher über einem Hauptölkanal 40 positioniert ist. Stromaufwärts des Zulaufverteilerraumes 7 ist im Kühlmittelkreislauf zwischen einer nicht weiter dargestellten Kühlmittelpumpe und dem Zulaufverteilerraum 7 ein Ölkühler angeordnet.In a cylinder 30, a reciprocating piston 4 is arranged. The cylinder 30 is surrounded by a cooling jacket 5. The cooling jacket 5 is connected via a connecting channel 6 to an inlet distributor chamber 7, which is positioned above a main oil channel 40. Upstream of the inlet distributor chamber 7, an oil cooler is arranged in the coolant circuit between a coolant pump, not shown, and the inlet distributor chamber 7.

Der Kühlmantel 5 steht über Übertrittsöffnungen 8 in der Zylinderdichtebene 35 mit Kühlräumen 9, 10 des Einzelzylinderkopfes 3 in Verbindung. Dabei ist ein unterer Kühlraum 9 über ein Zwischendeck 11 vom oberen Kühlraum 10 getrennt. Unterer und oberer Kühlraum 9, 10 sind über eine beispielsweise ringförmige Übertrittsöffnung 12 zwischen Zwischendeck 11 und einer Injektorhülse 13 zur Aufnahme eines Injektors 14 miteinander verbunden. Die Ringform der Übertrittsöffnung 12 kann durch Gusserweiterungen unterbrochen sein. Auch andere Formen von Übertrittsöffnungen 12 sind denkbar. Der obere Kühlraum 10 steht über die Übertrittsöffnung 31 mit dem Stoßstangenraum 37 in Verbindung. Das Kühlmedium tritt unterhalb des Auslasskanals 20 über die Austrittsöffnung 18 aus dem Zylinderkopf 3 und durch eine gleich geformte Öffnung in der Zylinderkopfdichtung 41 in das Kurbelgehäuse 2 ein. Hier wird dann das Kühlmedium über die einzelnen gebogenen Rücklaufkanäle 21 in den längsverlaufenden Rücklaufsammelraum 15 geleitet. Der Rücklaufsammelraum 15 ist über Kühlmittelleitungen, in welchen Thermostatventil und Kühler angeordnet sind, mit der Saugseite der Wasserseite verbunden (nicht weiter dargestellt). Zulaufverteilerraum 7 und Rücklaufsammelraum 15 sind integral mit dem Kurbelgehäuse 2 ausgebildet und im Bereich einer Seitenwand 2a des Kurbelgehäuses 2 angeordnet.The cooling jacket 5 is connected via transfer openings 8 in the cylinder sealing plane 35 with cooling chambers 9, 10 of the single cylinder head 3 in connection. In this case, a lower cooling space 9 is separated via an intermediate deck 11 from the upper cooling space 10. Lower and upper cooling chamber 9, 10 are connected to each other via an example annular transition opening 12 between the intermediate deck 11 and an injector 13 for receiving an injector 14. The ring shape of the transfer opening 12 may be interrupted by Gusserweiterungen. Other forms of transfer openings 12 are conceivable. The upper cooling chamber 10 is connected via the transfer opening 31 with the bumper space 37 in connection. The cooling medium enters below the outlet channel 20 via the outlet opening 18 from the cylinder head 3 and through an identically shaped opening in the cylinder head gasket 41 in the crankcase 2 a. Here, the cooling medium is then conducted via the individual curved return channels 21 into the longitudinal return collection chamber 15. The return collection chamber 15 is connected via coolant lines, in which thermostatic valve and radiator are arranged, with the suction side of the water side (not shown). Feed distribution chamber 7 and return collection chamber 15 are formed integrally with the crankcase 2 and arranged in the region of a side wall 2a of the crankcase 2.

Nach Austritt aus einer Spirale der nicht weiter ersichtlichen Wasserpumpe wird das Kühlmittel über ein Zwischengehäuse in einen Zuström- bzw. Verteilraum 34 vor einem im Kurbelgehäuse 2 schräg angeordneten Ölkühler 27 geleitet, welcher außen im Bereich der Seitenwand 2a des Kurbelgehäuses 2 angeordnet ist. Mit 27 ist der Ölkühler angedeutet. Bezugszeichen 28 bezeichnet den Flansch für einen Ölkühlerdeckel. Durch die geneigte Anordnung des Ölkühlers 27 und des geneigten Ölkühlerraumes 29 wird eine gleichmäßige Durchströmung der einzelnen Ölkühlerlamellen erreicht, wobei Strömungsschatten weitgehend vermieden werden. Da an der Kühlmittelabströmseite 33 des Ölkühlerraumes 29 einige ölführende Gussbutzen 23 der Ölführung des Ölkühlerumgehungsventils angeordnet sind, ist der Zulauf 32 im Bereich der Kühlmittelabströmseite 33 zum hinteren Ende des Zulaufverteilerraumes 7 bogenförmig gekrümmt.After emerging from a spiral of the not further visible water pump, the coolant is passed via an intermediate housing in an inflow or distribution space 34 in front of a crankcase 2 obliquely arranged oil cooler 27, which is arranged outside in the region of the side wall 2a of the crankcase 2. With 27 of the oil cooler is indicated. Reference numeral 28 denotes the flange for an oil cooler cover. Due to the inclined arrangement of the oil cooler 27 and the inclined oil cooler chamber 29, a uniform flow through the individual oil cooler fins is achieved, wherein flow shadows are largely avoided. Since some oil-bearing Gußbutzen 23 of the oil passage of the oil cooler bypass valve are arranged on the Kühlmittelabströmseite 33 of the oil cooler chamber 29, the inlet 32 in the region of the Kühlmittelabströmseite 33 to the rear end of the feed distribution chamber 7 arcuately curved.

Nach Querdurchströmung des Ölkühlers 27 wird das Kühlmittel in einen längs an einer Seitenwand 2a des Kurbelgehäuses 2 angeordneten Zulaufverteilerraum 7 geleitet. Die Strömung ist in den Fig. 1 bis 3 durch die Pfeile P angedeutet. Aus diesem Zulaufverteilerraum 7 tritt die Kühlflüssigkeit in einen - im Grundriss - radial zum Zylinder 3 - und zwar 90° zur Kurbelwellenachse - angeordneten Verbindungskanal 6, welcher zuerst in einer Normalebene auf die Zylinderachse 16 angeordnet, dann schräg nach oben in Richtung der Zylinderachse 16 gerichtet ist. Die Eintrittsöffnung 6a des Verbindungskanals 6 ist somit tiefer angeordnet als die Austrittsöffnung 6b. Mittels der speziellen Form dieses Verbindungskanals 6 kann im oberen, heißen Bereich des Zylinders 30 eine intensive Querstromkühlung erzielt werden. Durch die radialeAfter cross-flow of the oil cooler 27, the coolant is passed into a longitudinally arranged on a side wall 2a of the crankcase 2 Zulaufverteilerraum 7. The flow is indicated in FIGS. 1 to 3 by the arrows P. From this Zulaufverteilerraum 7 the cooling liquid enters a - in plan view - radially to the cylinder 3 - at 90 ° to the crankshaft axis - arranged connecting channel 6, which is first arranged in a normal plane to the cylinder axis 16, then directed obliquely upward in the direction of the cylinder axis 16 is. The inlet opening 6a of the connecting channel 6 is thus arranged lower than the outlet opening 6b. By means of the special shape of this connection channel 6, an intensive cross-flow cooling can be achieved in the upper, hot region of the cylinder 30. By the radial

Claims (16)

5 AT 501 008 B1 Zuströmung aus dem Verbindungskanal 6 in den Kühlmantel 5 wird eine gleichmäßige Aufteilung des Kühlmittels beidseits des Zylinders 30 erreicht, wie in Fig. 5 durch die Pfeile P verdeutlicht ist. Weiters kann durch Variieren der Zutrittsquerschnitte zu den einzelnen Kühlmänteln 5 die Gleichverteilung zwischen dem ersten bis zum letzten Zylinder 30 sehr gut gesteuert werden. Die Steuerung der Querströmung im oberen, heißen Teil des Kurbelgehäuses 2 erfolgt mittels verschieden großer Übertrittsquerschnitte im Bereich der (insgesamt vier) Übertrittsöffnungen 8 in der Zylinderkopfdichtung 41. Der Querschnitt von zwei Übertrittsöffnungen 8 direkt oberhalb des Verbindungskanals 6 ist dabei kleiner als der Querschnitt von zwei Übertrittsöffnungen gegenüber dem Verbindungskanal 8. Um eine Totwasserzone zu vermeiden, weist einer dieser Übertritte einen größeren Querschnitt auf. Die Querschnitte wurden mittels CFD-Rechnungen (Computer Fluid Dynamics) abgestimmt. Das in den unteren Kühlraum 9 strömende Kühlmittel kühlt zuerst das heiße Feuerdeck 17. Rund um die zentral angeordnete Injektorhülse 13 und durch einen gebohrten Übertritt 36 tritt das Kühlmittel sodann in den oberen Kühlraum 10 des Zylinderkopfes 3 über. Der gebohrte Übertritt 36 dient zur Kühlung der Ventilführungshülsen auf der Einlassseite, welche nicht durch den Hauptstrom erfasst werden. Die zentrale Anordnung der ringförmigen Überströmöffnungen 12 zwischen Zwischendeck 11 und der Injektorhülse 13 ergibt zusammen mit der Lage der vier Übertrittsöffnungen 8 eine sehr effiziente Kühlung auch zwischen den einzelnen Einlass- und Auslasskanälen 20, bzw. den Ventilstegen. Durch die im zentralen Bereich 22 nach unten gekrümmte Form des Zwischendeckes 11 wird das Kühlmittel in Richtung des Feuerdeckes 17 umgelenkt, um in diesem Bereich die Kühlung zu verbessern. Das Kühlmittel strömt aus dem oberen Kühlraum 10 durch eine auf der Auslassseite 19 angeordnete Rechtecköffnung 31 neben dem Auslasskanal 20 in den Stoßstangenraum 37 ein und verlässt den Zylinderkopf 3 durch eine zwischen den Hülsen 38 der Stoßstangenübertritte 39 angeordnete Rücklauföffnung 18 in Richtung des Rücklaufraumes 15 im Kurbelgehäuse 2. Im Kurbelgehäuse 2 leitet ein gekrümmter Kanalteil des Rücklaufkanals 21 das Kühlmittel von der Verbindungsöffnung 18 in den oberhalb des Zulaufverteilerraumes 7 angeordneten Rücklaufsammelraum 15 ein. Die Austrittsöffnung 24 dieses Rücklaufsammelraumes 15 ist ebenso wie der Kühlmitteleintritt 25 in den Zulaufverteilerraum 7 an einer Stirnfläche 26 des Kurbelgehäuses 2 angeordnet, wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Über ein nicht weiter ersichtliches Zwischengehäuse gelangt das Kühlmittel dann in das über der nicht weiter dargestellten Wasserpumpe angeordnete Thermostatgehäuse. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine (1) mit einem Kurbelgehäuse (2) für mehrere Zylinder (30) mit einem Kühlmantel (5) um die Zylinder (30) im Kurbelgehäuse (2), mit Einzelzylinderköpfen (3) mit zumindest zwei übereinander im Zylinderkopf (3) angeordneten Kühlräumen (9, 10), wobei der Kühlmantel (5) des Kurbelgehäuses (2) und der untere Kühlraum (9) im Zylinderkopf (3) über zumindest eine, vorzugsweise zumindest vier am Umfang des Zylinders gleichmäßig verteilte Übertrittsöffnungen (8) pro Zylinder (30) miteinander verbunden sind, wobei längs zumindest einer Kurbelgehäuseseitenwand (2a) zumindest ein Zulaufverteilerraum (7) und/oder zumindest ein Rücklaufsammelraum (15) für das Kühlmittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufverteilerraum (7) über zumindest einen Verbindungskanal (6) pro Zylinder mit dem Kühlmantel (5) des 6 AT 501 008 B1 Kurbelgehäuses (2) für eine vorzugsweise trockene Zylinderbuchse verbunden ist, wobei vorzugsweise jeder Verbindungskanal (6) - im Grundriss betrachtet - bezüglich des Zylinders (30) im Wesentlichen radial in den Kühlmantel (5) einmündet, und dass der Verbindungskanal (6) zwischen einem Hauptölkanal und einem die Kühlräume (9, 10) des Zylinderkopfes (2) mit dem Rücklaufsammelraum (15) verbindenden Rücklaufkanal (23) angeordnet ist.5 AT 501 008 B1 inflow from the connecting channel 6 in the cooling jacket 5, a uniform distribution of the coolant is achieved on both sides of the cylinder 30, as illustrated in Fig. 5 by the arrows P. Furthermore, by varying the access cross sections to the individual cooling jackets 5, the uniform distribution between the first to the last cylinder 30 can be controlled very well. The control of the cross flow in the upper, hot part of the crankcase 2 by means of different sized crossing cross sections in the area of (four) transfer openings 8 in the cylinder head gasket 41. The cross section of two transfer openings 8 directly above the connecting channel 6 is smaller than the cross section of two Transfer openings opposite the connecting channel 8. To avoid a dead water zone, one of these cross sections has a larger cross-section. The cross-sections were tuned by CFD calculations (Computer Fluid Dynamics). The coolant flowing into the lower cooling chamber 9 first cools the hot fire deck 17. The coolant then passes into the upper cooling space 10 of the cylinder head 3 around the centrally arranged injector sleeve 13 and through a drilled passage 36. The drilled passage 36 serves to cool the valve guide sleeves on the inlet side, which are not detected by the main flow. The central arrangement of the annular overflow openings 12 between the intermediate deck 11 and the injector sleeve 13, together with the position of the four transfer openings 8, results in very efficient cooling also between the individual inlet and outlet channels 20 and the valve webs. As a result of the shape of the intermediate deck 11 curved downward in the central area 22, the coolant is deflected in the direction of the fire deck 17 in order to improve cooling in this area. The coolant flows from the upper cooling space 10 through a rectangular opening 31 arranged on the outlet side 19 next to the outlet passage 20 into the bumper space 37 and leaves the cylinder head 3 through a return opening 18 arranged between the sleeves 38 of the bumper crossings 39 in the direction of the return space 15 in the crankcase 2. In the crankcase 2, a curved passage part of the return passage 21 introduces the coolant from the connection opening 18 into the return collection space 15 arranged above the inlet distributor space 7. The outlet opening 24 of this return collection chamber 15, like the coolant inlet 25, is arranged in the inlet distributor chamber 7 on an end face 26 of the crankcase 2, as shown in FIGS. 2 and 3. About a not further apparent intermediate housing, the coolant then enters the arranged above the water pump not shown thermostat housing. 1. A liquid-cooled internal combustion engine (1) with a crankcase (2) for a plurality of cylinders (30) with a cooling jacket (5) around the cylinder (30) in the crankcase (2), with individual cylinder heads (3) with at least two superimposed in the cylinder head (3) arranged cooling chambers (9, 10), wherein the cooling jacket (5) of the crankcase (2) and the lower cooling chamber (9) in the cylinder head (3) over at least one, preferably at least four uniformly distributed on the circumference of the cylinder transfer openings (8 ) per cylinder (30) are connected to each other, wherein along at least one crankcase side wall (2a) at least one Zulaufverteilerraum (7) and / or at least one return collecting space (15) is arranged for the coolant, characterized in that the Zulaufverteilerraum (7) via at least a connecting channel (6) per cylinder connected to the cooling jacket (5) of the 6 AT 501 008 B1 crankcase (2) for a preferably dry cylinder liner wherein, preferably, each connecting channel (6), viewed in plan view, opens essentially radially into the cooling jacket (5) with respect to the cylinder (30), and that the connecting channel (6) between a main oil channel and the cooling chambers (9, 10) of the cylinder head (2) with the return collection chamber (15) connecting return channel (23) is arranged. 2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufverteilerraum (7) und/oder der Rücklaufsammelraum (15) integral mit dem Kurbelgehäuse (2) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise Zulaufverteilerraum (7) und/oder Rücklaufsammelraum (15) sich über alle in einer Reihe angeordneten Zylinder erstreckt.2. internal combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that the Zulaufverteilerraum (7) and / or the return collecting space (15) integral with the crankcase (2) is formed, preferably Zulaufverteilerraum (7) and / or return collecting space (15) extends over all cylinders arranged in a row. 3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Zulaufverteilerraumes (7) und/oder des Rücklaufsammelraumes (15) die Außenwand (2a) des Kurbelgehäuses konvex nach außen gekrümmt ist.3. internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in the region of the Zulaufverteilerraumes (7) and / or the return collection chamber (15) the outer wall (2 a) of the crankcase is convexly curved outward. 4. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufverteilerraum (7) und/oder der Rücklaufsammelraum (15) einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.4. internal combustion engine (1) according to claim 3, characterized in that the inlet distributor space (7) and / or the return collecting space (15) has a substantially semicircular cross-section. 5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufsammelraum (15) zwischen einer Zylinderkopfdichtebene (35) und dem Zulaufverteilerraum (7) angeordnet ist.5. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the return collecting space (15) is arranged between a cylinder head sealing plane (35) and the Zulaufverteilerraum (7). 6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsstellung der Brennkraftmaschine (1) die Eintrittsöffnung (6a) des Verbindungskanals (6) aus dem Zulaufverteilerraum (7) tiefer angeordnet ist, als die Austrittsöffnung (6b) in den Kühlmantel (5).6. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the operating position of the internal combustion engine (1), the inlet opening (6a) of the connecting channel (6) from the inlet distributor space (7) is arranged lower than the outlet opening ( 6b) in the cooling jacket (5). 7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren und dem oberen Kühlraum (9, 10) im Zylinderkopf ein Zwischendeck (11) angeordnet ist, wobei die durch das Zwischendeck (11) geformte Deckfläche des unteren Kühlraumes (9) in zumindest einem Bereich (22) so abgesenkt ist, dass die Kühlmittelströmung in Richtung des Feuerdeckes (17) abgelenkt wird.7. internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the lower and the upper cooling chamber (9, 10) in the cylinder head an intermediate deck (11) is arranged, wherein the through the intermediate deck (11) shaped top surface of the lower cooling chamber (9) is lowered in at least one region (22) such that the coolant flow is deflected in the direction of the fire deck (17). 8. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Absenkung der Deckfläche eine düsenartige Querschnittsverengung des unteren Kühlraumes (9) entsteht, wobei vorzugsweise stromabwärts der Querschnittsverengung eine Querschnittserweiterung ausgebildet ist.8. Internal combustion engine (1) according to claim 7, characterized in that by lowering the top surface, a nozzle-like cross-sectional constriction of the lower cooling chamber (9) is formed, wherein preferably downstream of the cross-sectional constriction is formed a cross-sectional widening. 9. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfläche im Bereich (22) der Absenkung konvex, vorzugsweise wellenartig, gekrümmt ist.9. Internal combustion engine (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the top surface in the region (22) of the lowering convex, preferably wave-like, is curved. 10. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfläche stromauf- und stromabwärts der Absenkung einen stetig ansteigenden, bzw. abfallenden Bereich aufweist, wobei der Bereich stromaufwärts der Absenkung eine geringere Steigung aufweist als der Bereich stromabwärts der Absenkung.10. Internal combustion engine (1) according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the top surface upstream and downstream of the lowering has a steadily rising or falling region, wherein the region upstream of the lowering has a lower slope than the region downstream the lowering. 11. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines zentral angeordneten Injektors (14) zumindest eine Überstromöffnung (12) zwischen dem unteren und dem oberen Kühlraum (9, 10) angeordnet ist, wobei die Überströmöffnung (12) vorzugsweise durch einen zumindest abschnittsweise ringförmigen Spalt zwischen dem Zwischendeck und einer Injektorhülse (13) gebildet ist.11. internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the region of a centrally disposed injector (14) at least one overflow opening (12) between the lower and the upper cooling chamber (9, 10) is arranged, wherein the Overflow (12) is preferably formed by an at least partially annular gap between the intermediate deck and an injector (13). 12. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, 7 AT 501 008 B1 dass der obere Kühlraum (10) über zumindest eine vorzugsweise im Wesentlichen rechteckige oder dreieckige Übertrittsöffnung (31) mit einem Stoßstangenraum (37) des Zylinderkopfes (3) verbunden ist.12. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the upper cooling space (10) via at least one preferably substantially rectangular or triangular crossing opening (31) with a bumper space (37) of the cylinder head (3) is connected. 13. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßstangenraum (37) über zumindest eine Austrittsöffnung (18) und einen Rücklaufkanal (21) pro Zylinder (30) mit dem Rücklaufsammelraum (15) im Kurbelgehäuse (2) verbunden ist.13. Internal combustion engine (1) according to claim 12, characterized in that the bumper space (37) via at least one outlet opening (18) and a return channel (21) per cylinder (30) with the return collection chamber (15) in the crankcase (2) is connected , 14. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Zulaufverteilerraumes (7) im Hauptstrom des Kühlkreislaufes ein Ölkühler (27) angeordnet ist.14. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that upstream of the inlet distributor space (7) in the main flow of the cooling circuit, an oil cooler (27) is arranged. 15. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Ölkühlers (29) geneigt zur Zylinderkopfdichtebene (35) an einer Längsseite des Kurbelgehäuses (2) angeordnet ist.15. Internal combustion engine (1) according to claim 14, characterized in that the longitudinal axis of the oil cooler (29) inclined to the cylinder head density plane (35) on a longitudinal side of the crankcase (2) is arranged. 16. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kühlmittelabströmseite (33) des Ölkühlers (19) zumindest ein Gussbutzen (31) angeordnet ist und dass ein Zulauf (32) in den Zulaufverteilerraum (7) am unteren Ende des Ölkühlerraumes (29) konvex gekrümmt ist. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen16. Internal combustion engine (1) according to claim 14 or 15, characterized in that at the Kühlmittelabströmseite (33) of the oil cooler (19) at least one Gußbutzen (31) is arranged and that an inlet (32) in the Zulaufverteilerraum (7) at the bottom End of the oil cooler chamber (29) is convexly curved. For this purpose 5 sheets of drawings
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