AT512280A4

AT512280A4 - Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine

Info

Publication number: AT512280A4
Application number: ATA50027/2012A
Authority: AT
Inventors: Robert Berger
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2013-07-15
Also published as: CN104105865A; AT512280B1; US20150000619A1; DE112013000888A5; WO2013117612A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem einen Kühlmantel (1) aufweisenden Zylinderblock mit mehreren Zylindern (9), wobei der Kühlmantel (1) einen einem Kurbelraum zugewandten Boden (2) und eine einer Zylinderkopfdichtebene zugewandten Decke (3) aufweist und der Boden (2) - in einer Seitenansicht auf den Zylinderblock betrachtet - einen wellenartigen Verlauf aufweist, wobei der in Richtung der Zylinderachse (4) gemessene Abstand (H) des Bodens (2) des Kühlmantels (1) von der Decke (3) im Bereich zumindest einer die Zylinderachse (4) beinhaltenden ersten Motorquerebene (7) größer ist als im Bereich zumindest einer zweiten Motorquerebene (5) zwischen zwei benachbarten Zylindern (9). Um die Zylinderverformung zu reduzieren ist vorgesehen, dass der Abstand (H2 ) des Bodens (2) des Kühlmantels (1) von der Decke (3) in zumindest einem stirnseitigen Bereich (8) des Kühlmantels (1) - vorzugsweise im Bereich einer durch Zylinderachsen (4)aufgespannten Motorlängsebene (13) - geringer ist, als im Bereich der zweiten Motorquerebene (5) zwischen zwei benachbarten Zylindern (9).

Description

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Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem einen Kühlmantel aufweisenden Zylinderblock mit mehreren Zylindern, wobei der Kühlmantel einen einem Kurbelraum zugewandten Boden und eine einer Zylinderkopfdichtebene zugewandten Decke aufweist und der Boden - in einer Seitenansicht auf den Zylinderblock betrachtet - einen wellenartigen Verlauf aufweist, wobei der in Richtung der Zylinderachse gemessene Abstand des Bodens des Kühlmantels von der Decke im Bereich zumindest einer die Zylinderachse beinhaltenden ersten Motorquerebene größer ist als im Bereich zumindest einer zweiten Motorquerebene zwischen zwei benachbarten Zylindern.

Die US 5,080,049 A beschreibt eine Zylinderblock für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei die Zylinder von einem Kühlmantel umgeben sind. Der Kühlmantel weist auf einer Längsseite des Zylinderblockes einen wellenartigen Verlauf auf, wobei der Abstand des Bodens des Kühlmantels von der Zylinderkopfdichtebene im Bereich einer die Zylinderkopfschraubenachsen beinhaltenden Motorquerebene geringer ist, als im Bereich einer die Zylinderachse beinhaltenden ersten Motorquerebene.

Eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem ähnlich geformten Kühlmantel ist auch aus der AT 504 983 Bl bekannt.

Die WO 95/21323 Al offenbart ein Kühlsystem einer Zweitakt- Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, die von einem Kühlmantel umgeben sind. Der Boden des Kühlmantels ist wellenartig gestaltet und steht im Bereich der Motorquerebene zwischen zwei Zylindern über U-förmige Zweigpassagen und vertikale Kanalabschnitte mit einem unteren Kühlmittelsammler in Strömungsverbindung.

Weiters ist aus der CN 2 751 151 Y ein Kühlmantel für ein Kurbelgehäuse bekannt, dessen Kühlmantelboden - in einer Seitenansicht betrachtet - wellenartig geformt ist. Der Kühlmantel weist dabei im Bereich einer die Zylinderachse beinhaltenden ersten Motorquerebene einen geringeren Abstand von der Zylinderkopfdichtebene auf, als im Bereich einer zweiten Motorquerebene zwischen zwei Zylindern. Dadurch soll die Kühlung von thermisch hochbelasteten Bereichen verbessert werden.

Insbesondere im Bereich der Randzylinder kann es zu relativ großen Zylinderverformungen kommen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und die Verformungen der Randzylinder zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Abstand des Bodens des Kühlmantels von der Decke in zumindest einem stirnseitigen Bereich des Kühlmantels - vorzugsweise im Bereich einer durch Zylinderachsen aufgespannten Motorlängsebene - geringer ist, als im Bereich der zweiten Motorquerebene zwischen zwei benachbarten Zylindern.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Abstand zwischen dem Boden und der Decke in zumindest einem stirnseitigen Bereich bis etwa 90 %, vorzugsweise zwischen etwa 50% und 70% des Abstandes zwischen dem Boden und der Decke beträgt.

Durch die in Einschnürung in Richtung der Zylinderachse im stirnseitigen Bereich des Kühlmantels kann einerseits die Kühlung in diesem Bereich vermindert und somit ein gleichmäßiger Temperaturverlauf des Zylinderblockes erreicht, und andererseits die Struktur des Zylinderblockes entscheidend versteift und somit Verformungen wesentlich reduziert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 einen Kühlmantel eines erfindungsgemäßen Zylinderblocks in einer Seitenansicht in einer ersten Ausführungsvariante, Fig. 2 den Kühlmantel in einer Draufsicht, Fig. 3 den Kühlmantel in einer stirnseitigen Ansicht, Fig. 4 einen Kühlmantel eines erfindungsgemäßen Zylinderblocks in einer Seitenansicht in einer zweiten Ausführungsvariante, Fig. 5 die Verformungen vierter Ordnung für einen Randzylinder bei bekanntem Zylinderblock und erfindungsgemäßen Zylinderblock.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Zylinderlaufbuchsen umgebenden Kühlmantel 1 eines nicht weiter dargestellten Zylinderblockes einer Brennkraftmaschine mit vier Zylinder 9. Der Boden 2 des Kühlmantels 1 ist - in der in Fig. 1 dargestellten Seitenansicht gesehen - wellenartig geformt, sodass der Abstand H des Bodens 2 von der Zylinderkopfebene 3, in Längsrichtung des Zylinderblockes betrachtet, zu -und abnimmt. Im Detail ist der Abstand H im Bereich einer die Zylinderachse 4 beinhaltenden ersten Motorquerebene 5 größer, als im Bereich einerzwischen zwei 3

Zylindern - beispielsweise durch die Achsen 6 der Zylinderkopfschraubenbohrungen für die Zylinderkopfschrauben - verlaufenden zweiten Motorquerebene 7.

Weiters ist im stirnseitägen Bereich 8 der Randzylinder 9 - insbesondere im Bereich der durch die Zylinderachsen 4 aufgespannten Motorlängsebene 13 - der Abstand H2 zwischen dem Boden 2 und der Decke 3 des Kühlmantels 1 geringer als im Bereich von zweiten Motorquerebenen 7 zwischen zwei Zylindern 9. Der Abstand H2 zwischen der Decke 3 und dem Boden 2 beträgt im stimseitigen Beriech 8 der Stirnseite la, lb etwa 50 bis 80 % des maximalen Abstandes H zwischen der Decke 3 und dem Boden 2 im Bereich der ersten Motorquerebene 5.

In Fig. 4 und 6 ist ein Kühlmantel 1 für eine Dreizylinder - Brennkraftmaschine dargestellt, wobei in Fig. 4 zum Vergleich mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag mit strichlierten Linien 10 der Verlauf eines bekannten Kühlmantelseingezeichnet ist. Durch Kürzen des Abstandes von H2- auf H2 ergibt sich eine deutliche Verbesserung der Zylinderverformung der vierten Ordnung in dem mit Bezugszeichen 11 bezeichneten Bereich des in Fig. 5 gezeigten Verformungsdiagramms. Dabei ist im Verformungsdiagramm der Fig. 5 der ursprüngliche Verformungsverlauf mit der strichlierten Linie 12', und der Verformungsverlauf bei verkürztem Abstand H2 mit Bezugszeichen 12 bezeichnet.

Durch Verkürzen des Abstandes H2 zwischen der Decke 3 und dem Boden 2 des Kühlmantels 1 im an die Randzylinder grenzenden stirnseitigen Bereich 8 des Kühlmantels 1 kann somit die Steifigkeit des Zylinderblockes wesentlich erhöht werden.

Claims

Üi 4 PATENTANSPRÜCH E 1. Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem einen Kühlmantel (1) aufweisenden Zylinderblock mit mehreren Zylindern (9), wobei der Kühlmantel (1) einen einem Kurbelraum zugewandten Boden (2) und eine einer Zylinderkopfdichtebene zugewandten Decke (3) aufweist und der Boden (2) - in einer Seitenansicht auf den Zylinderblock betrachtet - einen wellenartigen Verlauf aufweist, wobei der in Richtung der Zylinderachse (4) gemessene Abstand (H) des Bodens (2) des Kühlmantels (1) von der Decke (3) im Bereich zumindest einer die Zylinderachse (4) beinhaltenden ersten Motorquerebene (7) größer ist als im Bereich zumindest einer zweiten Motorquerebene (5) zwischen zwei benachbarten Zylindern (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (H2) des Bodens (2) des Kühlmantels (1) von der Decke (3) in zumindest einem stimseitigen Bereich (8) des Kühlmantels (1) - vorzugsweise im Bereich einer durch Zylinderachsen (4) aufgespannten Motorlängsebene (13) - geringer ist, als im Bereich der zweiten Motorquerebene (5) zwischen zwei benachbarten Zylindern (9).
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (H2) des Boden (2) des Kühlmantels (1) von der Decke (3) in zumindest einem stirnseitigen Bereich (8) am Geringsten ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (H2) zwischen dem Boden (2) und der Decke (3) in zumindest einem stimseitigen Bereich (8) bis etwa 90 %, vorzugsweise zwischen etwa 50% und 70% des Abstandes zwischen dem Boden (2) und der Decke (3) beträgt. 2012 02 08 Fu/Bt