AT519759B1

AT519759B1 - CYLINDER HOUSING FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: AT519759B1
Application number: ATA50117/2017A
Authority: AT
Inventors: Ing Feichtinger Stefan; Ing Stefan Stocker-Reicher Dipl; Häusl Günter
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-10-15
Also published as: AT519759A4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder (2), welcher von einem Kühlmittelmantel (5) umgeben ist, wobei in den Kühlmittelmantel (5) zumindest ein Kühlmittelübertrittkanal (21) einmündet, welcher im Bereich des Übertrittes (34) in den Kühlmittelmantel (5) einen sich in Richtung einer Zylinderkopfanschlussfläche (6) verjüngenden ersten Querschnittsbereich (35) aufweist. Um Verformungen ohne Verschlechterung der Strömungsbedingungen beim Überströmen in den Kühlmittelmantel (5) minimieren zu können ist vorgesehen, dass der erste Querschnittsbereich (35) dachförmige gestaltet ist und eine erste (36) und eine zweite Dachfläche (37) aufweist, welche zumindest abschnittsweise eben geformt sind, wobei die erste Dachfläche (36) mit der zweiten Dachfläche (37) zumindest abschnittsweise einen Dachwinkel (β) >0 einschließt.The invention relates to a cylinder housing (1) for an internal combustion engine with at least one cylinder (2), which is surrounded by a coolant jacket (5), wherein at least one coolant passage (21) opens into the coolant jacket (5), which in the region of the transition ( 34) in the coolant jacket (5) has a in the direction of a cylinder head connecting surface (6) tapered first cross-sectional area (35). In order to be able to minimize deformations without deterioration of the flow conditions when flowing over into the coolant jacket (5), it is provided that the first cross-sectional area (35) is roof-shaped and has a first (36) and a second roof area (37) which is at least sectionally planar are, wherein the first roof surface (36) with the second roof surface (37) at least partially a roof angle (β)> 0 includes.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, welcher von einem Kühlmittelmantel umgeben ist, wobei in den Kühlmittelmantel ein Kühlmittelübertrittkanal einmündet, welcher im Bereich des Übertrittes in den Kühlmittelmantel einen sich in Richtung einer Zylinderkopfanschlussfläche verjüngenden ersten Querschnittsbereich aufweist, wobei der erste Querschnittsbereich dachförmige gestaltet ist und eine erste und eine zweite Dachfläche aufweist, welche zumindest abschnittsweise eben geformt sind, und wobei die erste Dachfläche mit der zweiten Dachfläche zumindest abschnittsweise einen Dachwinkel >0 einschließt.The invention relates to a cylinder housing for an internal combustion engine having at least one cylinder, which is surrounded by a coolant jacket, wherein in the coolant jacket, a coolant passage opens, which in the region of the transition into the coolant jacket has a tapering in the direction of a cylinder head surface first cross-sectional area , wherein the first cross-sectional area is designed roof-shaped and has a first and a second roof surface, which are at least partially planar, and wherein the first roof surface with the second roof surface at least partially includes a roof angle> 0.

[0002] Die Druckschrift US 2008 283 001 A1 zeigt eine Kühlmantelstruktur für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine, wobei in den die Zylinder umgebenden Kühlmantel ein Übertrittskanal einmündet. Im Bereich des Übertrittes in den Kühlmantel weist der Übertrittskanal einen sich in Richtung der Zylinderkopfanschlussfläche verjüngenden dachförmigen Querschnittsbereich mit einer ersten und einer zweiten Dachfläche auf, welche zueinander einen Winkel von etwa 90° einschließen.The document US 2008 283 001 A1 shows a cooling jacket structure for a water-cooled internal combustion engine, wherein in the surrounding the cylinder cooling jacket opens a crossover channel. In the region of the transition into the cooling jacket, the crossing channel has a roof-shaped cross-sectional area tapering in the direction of the cylinder head connecting surface, with a first and a second roof surface, which enclose an angle of approximately 90 ° relative to one another.

[0003] Aus der AT 003 673 A1 ist ein Zylindergehäuse für eine Brennkraftmaschine bekannt, welches eine Zylinderlaufbuchse pro Zylinder aufweist, welche von einem Kühlmittelmantel umgeben ist, wobei der Kühlmittelmantel über eine Übertrittöffnung mit einem Kühlkanal verbunden ist. Die Übertrittöffnung weist eine Profillinie auf, welche im Bodenbereich und im Deckenbereich gekrümmt ist, wobei die Profillinie im Deckenbereich einen kleineren Krümmungsradius aufweist als im Bodenbereich.From AT 003 673 A1 discloses a cylinder housing for an internal combustion engine is known, which has a cylinder liner per cylinder, which is surrounded by a coolant jacket, wherein the coolant jacket is connected via a transfer opening with a cooling channel. The transfer opening has a profile line which is curved in the floor area and in the ceiling area, the profile line having a smaller radius of curvature in the ceiling area than in the floor area.

[0004] Die DE 101 61 553 A1 beschreibt ein ähnliches Zylindergehäuse mit einer eiförmig gekrümmten Übertrittöffnung.DE 101 61 553 A1 describes a similar cylinder housing with an egg-shaped curved crossing opening.

[0005] In der EP 0 182 323 B1 ist eine Brennkraftmaschine gezeigt, bei der die Ablauföffnung aus dem die Zylinderbuchse umgebenden Kühlmittelmantel im oberen Bereich torbogenförmig und im gegenüberliegenden unteren Bereich halbkreisförmig gestaltet ist.In EP 0182323 B1, an internal combustion engine is shown in which the drain opening is formed from the cylinder jacket surrounding coolant jacket in the upper region of the archway and in the opposite lower area semicircular.

[0006] Mit den bekannten Profilen sollen verbennungsdruckbedingte Verformungen im Deckenbereich des Zylindergehäuses gering gehalten werden und eine gleichmäßige Pressung der Zylinderkopfdichtung gewährleistet werden, ohne dass Spitzenspannungen entlang der Profillinie auftreten. Nachteilig ist, dass Einbußen bei der Querschnittsfläche in Kauf genommen werden müssen und dass über die Höhe des Kühlmittelübertrittkanals eine ungleichmäßige Strömungsverteilung auftritt.With the known profiles intended to verbbennungsdruckbedingte deformations in the ceiling region of the cylinder housing are kept low and a uniform pressure of the cylinder head gasket can be ensured without peak voltages occur along the profile line. The disadvantage is that losses in the cross-sectional area must be taken into account and that over the height of the coolant transfer channel an uneven flow distribution occurs.

[0007] Des Weiteren ist es aus den Veröffentlichungen US 6,481,392 B1 und GB 522 346 B bekannt, den Übertrittkanal mit einer ausgeprägten tangentialen Komponente in den Kühlmittelmantel einströmen zu lassen, um die Kühlung des Zylinders vorteilhaft zu beeinflussen.Furthermore, it is known from the publications US Pat. No. 6,481,392 B1 and GB 522 346 B to allow the passage channel with a pronounced tangential component to flow into the coolant jacket in order to favorably influence the cooling of the cylinder.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zylindergehäuse bereitzustellen, mit welchem Verformungen ohne Verschlechterung der Strömungsbedingungen beim Überströmen in den Kühlmittelmantel minimiert werden können.The object of the invention is to provide a cylinder housing, with which deformations can be minimized without deterioration of the flow conditions when flowing into the coolant jacket.

[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Zylindergehäuse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Kühlmittelübertrittkanal unter Ausbildung eines Einströmwin-kels >0 in Bezug auf eine Radiallinie oder Radialebene des Zylinders im Bereich des Übertritts in den Kühlmittelmantel einmündet.According to the invention this object is achieved in a cylinder housing of the type mentioned above in that the coolant passage channel opens to form a Einströmwin-angle> 0 with respect to a radial line or radial plane of the cylinder in the region of the transition into the coolant jacket.

[0010] Dadurch kann eine gleichmäßige Kühlung des Zylinders in Folge unterschiedlicher Druckverhältnisse erreicht werden, auch wenn die Strömungswege zwischen dem Übertritt und dem Austritt aus dem Kühlmittelmantel unterschiedlich lange sind.As a result, a uniform cooling of the cylinder as a result of different pressure conditions can be achieved, even if the flow paths between the crossing and the outlet from the coolant jacket are different lengths.

[0011] Der Dachwinkel beträgt beispielsweise zwischen 15° und 60°, vorzugsweise zwischen 20° und 45°. Dies ermöglicht es Verformungen zu Folge des Verbrennungsdruckes so gering wie möglich zu halten - Dichtheitsprobleme der Zylinderkopfdichtung können somit vermieden werden.The roof angle is for example between 15 ° and 60 °, preferably between 20 ° and 45 °. This makes it possible to keep deformation due to the combustion pressure as low as possible - sealing problems of the cylinder head gasket can thus be avoided.

[0012] Um Drosseleffekte beim Übertritt des Kühlmittels in den oder aus dem Kühlmittelmantel möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn der Kühlmittelübertrittkanal im Bereich des Übertritts in den Kühlmittelmantel angrenzend an den ersten Querschnittsbereich seitliche zweite und dritte Querschnittsbereiche aufweist, wobei der zweite Querschnittsbereich zumindest eine ebene erste Wandfläche und der dritte Querschnittsbereich zumindest eine ebene zweite Wandfläche aufweist. Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht dabei vor, dass die ebene erste Wandfläche des zweiten Querschnittsbereichs und/oder die ebene Wandfläche des dritten Querschnittsbereichs parallel zur Zylinderachse ausgebildet ist/sind. Weiters kann vorgesehen sein, dass die ebene erste Wandfläche des zweiten Querschnittsbereichs und die ebene Wandfläche des dritten Querschnittsbereichs parallel zueinander ausgebildet sind. Dadurch können nachteilige Einflüsse des sich in Richtung der Zylinderkopfanschlussfläche verjüngenden ersten Querschnittsbereich auf die Strömungsbedingungen vermieden werden.In order to minimize throttle effects in the passage of the coolant into or out of the coolant jacket, it is advantageous if the coolant passage channel in the region of the transition into the coolant jacket adjacent to the first cross-sectional area lateral second and third cross-sectional areas, wherein the second cross-sectional area at least one planar first wall surface and the third cross-sectional region has at least one planar second wall surface. An embodiment variant of the invention provides that the planar first wall surface of the second cross-sectional region and / or the planar wall surface of the third cross-sectional region is / are formed parallel to the cylinder axis. Furthermore, it can be provided that the planar first wall surface of the second cross-sectional region and the planar wall surface of the third cross-sectional region are formed parallel to one another. As a result, disadvantageous influences of the first cross-sectional area tapering in the direction of the cylinder head connecting surface to the flow conditions can be avoided.

[0013] In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kühlmittelübertrittkanal im Bereich des Übertritts in den Kühlmittelmantel einen dem ersten Querschnittsbereich diametral gegenüberliegenden vierten Querschnittsbereich aufweist, wobei der vierte Querschnittsbereich zumindest eine ebene Bodenfläche aufweist, wobei vorzugsweise die ebene Bodenfläche normal zur ersten und/oder zweiten Wandfläche ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, den Kühlmittelmantel über seine gesamte Höhe über den Kühlmittelübertrittkanal mit Kühlmittel zu versorgen und über die gesamte Höhe des Kühlmittelkanals eine gleichmäßige Strömung im Kühlmittelmantel zu ermöglichen.In a further embodiment of the invention can be provided that the coolant passage channel in the region of the transition into the coolant jacket has a diametrically opposite the first cross-sectional area fourth cross-sectional area, wherein the fourth cross-sectional area has at least a flat bottom surface, wherein preferably the flat bottom surface normal to the first and / or second wall surface is formed. This makes it possible to supply the coolant jacket over its entire height via the coolant passage channel with coolant and to allow a uniform flow in the coolant jacket over the entire height of the coolant channel.

[0014] Um Spannungsspitzen im Zylindergehäuse zwischen dem ersten Querschnittsbereich und der Zylinderkopfanschlussfläche zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der ersten und der zweiten Dachfläche eine konkav, vorzugsweise zylindrisch, nach Innen gekrümmte erste Übergangsfläche ausgebildet ist. In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Querschnittsbereich und/oder dem ersten und dem dritten zumindest eine konkav nach Innen gekrümmte zweite Übergangsfläche angeordnet ist, deren zweiter Krümmungsradius kleiner ist als der erste Krümmungsradius der ersten Übergangsfläche. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem zweiten und dem vierten Querschnittsbereich und/oder dem dritten und dem vierten Querschnittbereich zumindest eine konkav gekrümmte dritte Übergangsfläche angeordnet ist, deren dritter Krümmungsradius vorzugsweise kleiner ist als der erste Krümmungsradius der ersten Übergangsfläche.In order to avoid voltage spikes in the cylinder housing between the first cross-sectional area and the cylinder head connection surface, it is advantageous if a concave, preferably cylindrical, inwardly curved first transition surface is formed between the first and the second roof surface. In a further embodiment of the invention, it is provided that between the first and the second cross-sectional region and / or the first and the third at least one concave inwardly curved second transition surface is arranged whose second radius of curvature is smaller than the first radius of curvature of the first transition surface. A further embodiment of the invention provides that at least one concavely curved third transition surface is arranged between the second and the fourth cross-sectional region and / or the third and the fourth cross-sectional region, whose third radius of curvature is preferably smaller than the first radius of curvature of the first transition surface.

[0015] Vorzugsweise mündet der Kühlmittelübertrittkanal in einem Bogen in den Kühlmittelmantel ein. Der Einströmwinkel beträgt dabei beispielsweise zwischen 15° und 60°, insbesondere zwischen 20° und 45°. Der Einströmwinkel bzw. Bogen ist dabei vom kürzeren Strömungsweg weggerichtet und zum längeren Strömungsweg gerichtet. Durch den Einströmwinkel bzw. den Bogen am Ende des Kühlmittelübertrittkanals erfährt das Kühlmittel bereits beim Übertritt in den Kühlmittelmantel einen Strömungsimpuls in Umfangsrichtung des Zylinders zum längeren Strömungsweg hin, wodurch eine gleichmäßige Kühlung des Zylinders in Umfangsrichtung erzielt werden kann.Preferably, the coolant passage channel opens into an arc in the coolant jacket. The inflow angle is, for example, between 15 ° and 60 °, in particular between 20 ° and 45 °. The inflow angle or arc is directed away from the shorter flow path and directed to the longer flow path. By the inflow angle or the arc at the end of the coolant passage channel, the coolant undergoes a flow impulse in the circumferential direction of the cylinder towards the longer flow path already upon passage into the coolant jacket, whereby a uniform cooling of the cylinder in the circumferential direction can be achieved.

[0016] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Beispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to a non-limiting example shown in the figures.

[0017] Darin zeigen [0018] Fig. 1 ein Zylindergehäuse einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie l-l in Fig. 2, [0019] Fig. 2 das Zylindergehäuse in einer Schrägansicht in einem Schnitt gemäß der Linie ll-ll in Fig. 1, [0020] Fig. 3 das Zylindergehäuse ohne Zylinderlaufbuchse in einer Schrägansicht und [0021] Fig. 4 das Detail IV aus Fig. 3.1 shows a cylinder housing of an internal combustion engine according to the invention in a section along line II in FIG. 2, [0019] FIG. 2 shows the cylinder housing in an oblique view in a section along the line II-II in FIG 1, [0020] FIG. 3 the cylinder housing without cylinder liner in an oblique view, and [0021] FIG. 4 the detail IV from FIG. 3.

[0022] Das Zylindergehäuse 1 einer Brennkraftmaschine ist für mehrere nebeneinander gereih te Zylinder 2 mit nassen Zylinderlaufbuchse 3 konzipiert, welche jeweils von einer Stützstruktur 4 des Zylindergehäuses 1 aufgenommen werden. Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise als V-Motor mit zwei Zylinderreihen oder als Reihenmotor mit einer Zylinderreihe ausgeführt sein.The cylinder housing 1 of an internal combustion engine is designed for several juxtaposed te cylinder 2 with wet cylinder liner 3, which are each received by a support structure 4 of the cylinder housing 1. The internal combustion engine can be designed, for example, as a V-engine with two rows of cylinders or as an in-line engine with a row of cylinders.

[0023] Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist zwischen der Stützstruktur 4 und der Zylinderlaufbuchse 3 ein Kühlmittelmantel 5 angeordnet. Beidseits des Kühlmittelmantels 5 liegt die Zylinderlaufbuchse 3 an Dichtflächen 4a, 4b der Stützstruktur 4 dicht an dieser auf, wobei mit Bezugszeichen 11 Dichtungen bezeichnet sind. Die Stützstrukturen 4 sind im Bereich des Kühlmittelmantels 5 im Wesentlichen hohlzylindrisch geformt. Der vom Kühlmittelsammler 20 über den Kühlmittelübertrittkanal 21 gespeiste Kühlmittelmantel 5 erstreckt sich dabei in radialer Richtung zwischen einer zylindrischen Innenwand 13 der Stützstruktur 4 und einer zylindrischen Außenwand 14 der Zylinderlaufbuchse 3 und ist im oberen Drittel 15 des Zylinders 2 angeordnet. Als oberes Drittel 15 ist hier jenes Drittel des Zylinders 2 zu verstehen, welches der Zylinderkopfanschlussfläche 6 zugewandt ist.As is apparent from FIGS. 1 and 2, a coolant jacket 5 is arranged between the support structure 4 and the cylinder liner 3. On both sides of the coolant jacket 5, the cylinder liner 3 is located on sealing surfaces 4a, 4b of the support structure 4 close to this, with reference numeral 11 seals are designated. The support structures 4 are formed in the region of the coolant jacket 5 is substantially hollow cylindrical. The coolant jacket 5 fed by the coolant collector 20 via the coolant passageway 21 extends in the radial direction between a cylindrical inner wall 13 of the support structure 4 and a cylindrical outer wall 14 of the cylinder liner 3 and is arranged in the upper third 15 of the cylinder 2. As the upper third 15 here is that third of the cylinder 2 to understand, which faces the cylinder head connecting surface 6.

[0024] Der Kühlmittelübertrittkanal 21 mündet unter Ausbildung eines Einströmwinkels y>0 in Bezug auf eine Radiallinie 47 oder Radialebene des Zylinders 2 im Bereich des Übertritts 34 in den Kühlmittelmantel 5 ein. Der Einströmwinkel γ beträgt günstiger Weise zwischen 15° und 60°, insbesondere zwischen 20° und 45°. Dabei weist der Kühlmittelübertrittkanal 21 im Bereich des Übertrittes 34 einen Bogen 33 auf. Durch den Bogen 33 am Ende des Kühlmittelübertrittkanals 21 kommt es zu einer definierten Aufteilung des Wasserdurchflusses, die zu einer gleichmäßigen Kühlung des Zylinders 2 führt.The coolant passage 21 opens with the formation of an inflow angle y> 0 with respect to a radial line 47 or radial plane of the cylinder 2 in the region of the transition 34 in the coolant jacket 5 a. The inflow angle γ is favorably between 15 ° and 60 °, in particular between 20 ° and 45 °. In this case, the coolant passage channel 21 in the region of the crossing 34 on an arc 33. Through the arc 33 at the end of the coolant passage 21, there is a defined division of the water flow, which leads to a uniform cooling of the cylinder 2.

[0025] An der dem nicht weiter dargestellten Zylinderkopf zugewandten Oberseite des Zylindergehäuses 1 weist dieses ein eine Zylinderkopfanschlussfläche 6 ausbildendes geschlossenes Oberdeck 7 auf. Im Bereich einer Motorquerebene 8 sind zwischen zwei Zylindern 2 zwei erste Schraubenaufnahmen 9 für nicht weiter dargestellte Zylinderkopfschrauben vom Oberdeck 7 beabstandet angeordnet.At the top of the cylinder housing 1 facing the cylinder head not shown, this has a closed upper deck 7 forming a cylinder head connection surface 6. In the region of a motor transverse plane 8, two first screw receptacles 9 for cylinder head screws (not shown) are arranged at a distance from the upper deck 7 between two cylinders 2.

[0026] Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist der Kühlmittelübertrittkanal 21 im Bereich des Übertrittes 34 in den Kühlmittelmantel 5 einen sich in Richtung einer Zylinderkopfanschlussfläche 6 verjüngenden ersten Querschnittsbereich 35 auf und ist dachförmig gestaltet. Dabei ist der erste Querschnittsbereich 35 mit einer ersten Dachfläche 36 und einer zweiten Dachfläche 37 ausgeführt, welche zumindest abschnittsweise im Wesentlichen eben geformt sind und miteinander einen Dachwinkel ß >0 aufspannen. Der Dachwinkel ß - er beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 60° - kann zwischen 15° und 90°, günstigerWeise zwischen 45° und 70° betragen.As is apparent from Fig. 4, the coolant passage channel 21 in the region of the transition 34 in the coolant jacket 5 in the direction of a cylinder head connecting surface 6 tapered first cross-sectional area 35 and is designed roof-shaped. In this case, the first cross-sectional area 35 is designed with a first roof surface 36 and a second roof surface 37, which are at least partially substantially planar and span each other with a roof angle β> 0. The roof angle ß - he is in the embodiment about 60 ° - can be between 15 ° and 90 °, conveniently 45 ° to 70 °.

[0027] Im Bereich des Übertrittes 34 in den Kühlmittelmantel 5 weist der Kühlmittelübertrittkanal 21 angrenzend an den ersten Querschnittsbereich 35 seitliche zweite 38 und dritte Querschnittsbereiche 39 auf. Der zweite Querschnittsbereich 38 weist zumindest eine ebene erste Wandfläche 40 und der dritte Querschnittsbereich 39 zumindest eine ebene zweite Wandfläche 41 auf.In the region of the transition 34 into the coolant jacket 5, the coolant passage channel 21 has lateral second 38 and third cross-sectional areas 39 adjacent to the first cross-sectional area 35. The second cross-sectional region 38 has at least one planar first wall surface 40 and the third cross-sectional region 39 has at least one planar second wall surface 41.

[0028] Die ebene erste Wandfläche 40 des zweiten Querschnittsbereichs 38 und die ebene zweite Wandfläche 41 des dritten Querschnittsbereichs 39 sind parallel zueinander und parallel zur Zylinderachse 2a ausgebildet.The planar first wall surface 40 of the second cross-sectional region 38 and the planar second wall surface 41 of the third cross-sectional region 39 are formed parallel to one another and parallel to the cylinder axis 2a.

[0029] Weiters weist der Kühlmittelübertrittkanal 21 im Bereich des Übertrittes 34 in den Kühlmittelmantel 5 einen dem ersten Querschnittsbereich 35 diametral gegenüberliegenden vierten Querschnittsbereich 42 mit einer ebenen Bodenfläche 43 auf, welche normal zur ersten Wandfläche 40 und zweiten Wandfläche 41 ausgebildet ist.Furthermore, the coolant passage channel 21 in the region of the transition 34 in the coolant jacket 5 a the first cross-sectional area 35 diametrically opposite fourth cross-sectional area 42 with a flat bottom surface 43 which is normal to the first wall surface 40 and second wall surface 41 is formed.

[0030] Im in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen der ersten Dachfläche 36 und der zweiten Dachfläche 37 eine konkav gekrümmte erste Übergangsfläche 44 ausgebildet. Zwischen dem ersten Querschnittsbereich 35 und dem zweiten Querschnittsbereich 38, sowie zwischen dem ersten Querschnittsbereich 35 und dem dritten Querschnittsbereich 39 ist jeweils eine konkav gekrümmte zweite Übergangsfläche 45 angeordnet, deren zweiter Krümmungsradius r2 im Ausführungsbeispiel kleiner ist als der erste Krümmungsradius η der ersten Übergangsfläche 44.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a concave curved first transition surface 44 is formed between the first roof surface 36 and the second roof surface 37. Between the first cross-sectional area 35 and the second cross-sectional area 38, as well as between the first cross-sectional area 35 and the third cross-sectional area 39, a concavely curved second transition area 45 is arranged whose second radius of curvature r2 in the exemplary embodiment is smaller than the first radius of curvature η of the first transition area 44.

[0031] Zwischen dem zweiten Querschnittsbereich 38 und dem vierten Querschnittsbereich 42 und/oder dem dritten 39 und dem vierten Querschnittsbereich 42 ist zumindest eine konkav gekrümmte dritte Übergangsfläche 46 angeordnet, deren dritter Krümmungsradius r3 kleiner ist als der erste Krümmungsradius η der ersten Übergangsfläche 44.At least one concave third transition surface 46 is arranged between the second cross-sectional region 38 and the fourth cross-sectional region 42 and / or the third 39 and the fourth cross-sectional region 42, whose third radius of curvature r3 is smaller than the first radius of curvature η of the first transition surface 44.

[0032] Der mitgegossene Kühlmittelübertrittkanal 21 zwischen Kühlmittelsammler 20 und Kühlmittelmantel 5 ermöglicht eine bedarfsgerechte Gestaltung der Einströmung.The mitgegossene coolant transfer passage 21 between the coolant collector 20 and coolant jacket 5 allows a needs-based design of the inflow.

[0033] Der Querschnitt, insbesondere der Dachwinkel ß des ersten Querschnittsbereiches 35, kann dabei in Bezug auf Steifigkeit und Entlüftung optimiert werden.The cross section, in particular the roof angle ß of the first cross-sectional area 35, can be optimized in terms of rigidity and ventilation.

[0034] Der Austritt des Kühlmittels aus dem Kühlmittelmantel 5 ist mit Bezugszeichen 48 bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind zwischen dem Übertritt 34 und dem Austritt 48 die Strömungswege S1 und S2 innerhalb des Kühlmittelmantels 5 in Umfangsrichtung konstruktionsbedingt unterschiedlich lang, so dass es in Folge von reibungsbedingten unterschiedlichen Druckverhältnissen im kürzeren ersten S1 und längeren zweiten Strömungsweg S2 bei rein radialer Zufuhr des Kühlmittels zu unterschiedlichen Durchflussmengen in den Strömungswegen S1 und S2 kommen würde. Insbesondere würde - bei über den Umfang gleichem Querschnitt des Kühlmittelmantels 5 - eine Kurzschlussströmung entlang des ersten Strömungsweges S1 erfolgen und der dem ersten Strömungsweg S1 diametral gegenüberliegende Bereich des Zylinders 2 entlang dem zweiten Strömungsweg S2 schlechter gekühlt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden und die reibungsbedingten Druckunterschiede entlang der Strömungswege S1 und S2 zu kompensieren strömt das Kühlmittel über den definierten Einströmwinkel γ bzw. den Bogen 33 in den Kühlmantel 5 ein.The outlet of the coolant from the coolant jacket 5 is designated by reference numeral 48. As can be seen from FIG. 1, the flow paths S1 and S2 within the coolant jacket 5 are circumferentially different between the passage 34 and the outlet 48, so that it is due to friction-different pressure conditions in the shorter first S1 and longer second flow S2 would come at purely radial supply of the coolant to different flow rates in the flow paths S1 and S2. In particular, a short-circuit flow would take place along the first flow path S1 and the area of the cylinder 2 diametrically opposite the first flow path S1 along the second flow path S2 would be less well cooled, if the cross-section of the coolant jacket 5 was the same. In order to avoid this disadvantage and to compensate the friction-induced pressure differences along the flow paths S1 and S2, the coolant flows via the defined inflow angle γ or the arc 33 into the cooling jacket 5.

[0035] Das Kühlmittel strömt also vom Kühlmittelsammler 20 kommend in den Kühlmittelübertrittkanal 21 und gelangt über den Bogen 33 am Übertritt 34 in den Kühlmittelmantel 5. Durch den Einströmwinkel γ und den Bogen 33 wird das Kühlmittel mit einer Strömungskomponente in Umfangsrichtung des Kühlmittelmantels 5 in den zweiten Strömungsweg S2 des Kühlmittelmantels 5 in diesen eingebracht, wodurch der Durchfluss in den ersten S1 und zweiten Strömungswegen S2 des Kühlmittelmantels 5 zumindest annähernd gleich ausgebildet ist und somit eine gleichmäßige Kühlung des Zylinders 2 in Umfangsrichtung erzielt wird.The coolant thus flows from the coolant collector 20 coming into the coolant passage 21 and passes through the arc 33 at the transition 34 in the coolant jacket 5. By the inflow γ and the arc 33, the coolant with a flow component in the circumferential direction of the coolant jacket 5 in the second flow path S2 of the coolant jacket 5 is introduced into this, whereby the flow in the first S1 and second flow paths S2 of the coolant jacket 5 is at least approximately the same and thus a uniform cooling of the cylinder 2 in the circumferential direction is achieved.

Claims

claims

1. Cylinder housing (1) for an internal combustion engine with at least one cylinder (2) which is surrounded by a coolant jacket (5), wherein in the coolant jacket (5) at least one coolant passage channel (21) opens, which in the region of the crossing (34) in the coolant jacket (5) has a in the direction of a cylinder head connection surface (6) tapered first cross-sectional area (35), wherein the first cross-sectional area (35) is roof-shaped and has a first (36) and a second roof surface (37), which at least The first roof surface (36) with the second roof surface (37) at least partially encloses a roof angle (β)> 0, characterized in that the coolant passage (21) forming an inflow angle (γ)> 0 in Relative to a radial line (47) or radial plane of the cylinder (2) in the region of the transition (34) opens into the coolant jacket (5).

2. Cylinder housing (1) according to claim 1, characterized in that the roof angle (ß) is between 15 ° and 90 °, preferably between 45 ° and 70 °.

3. Cylinder housing (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the coolant passage channel (21) in the region of the transition (34) in the coolant jacket (5) adjacent to the first cross-sectional area (35) lateral second (38) and third cross-sectional areas (39), wherein the second cross-sectional region (38) has at least one planar first wall surface (40) and the third cross-sectional region (39) has at least one planar second wall surface (41).

4. cylinder housing (1) according to claim 3, characterized in that the planar first wall surface (40) of the second cross-sectional area (38) and / or the planar second wall surface (41) of the third cross-sectional area (39) parallel to the cylinder axis (2a) is / are.

5. cylinder housing (1) according to claim 3 or 4, characterized in that the planar first wall surface (40) of the second cross-sectional area (38) and the planar second wall surface (41) of the third cross-sectional area (39) are formed parallel to each other.

6. Cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coolant passage channel (21) in the region of the transition (34) into the coolant jacket (5) has a first cross-sectional area (35) diametrically opposite fourth cross-sectional area (42). wherein the fourth cross-sectional area (42) has at least one flat bottom surface (43), wherein preferably the flat bottom surface (43) is formed normal to the first (40) and / or second wall surface (41).

7. cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the first (36) and the second roof surface (37) at least one concave, preferably cylindrical, curved first transition surface (44) is formed.

8. Cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the first (35) and the second cross-sectional area (38) and / or the first (35) and the third cross-sectional area (39) at least one concave curved second transition surface (45) is arranged, whose second radius of curvature (r2) is smaller than the first radius of curvature (η) of the first transition surface (44).

9. cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the second (38) and the fourth cross-sectional area (42) and / or the third (39) and the fourth cross-sectional area (42) at least one concave curved third transition surface (46) is arranged, whose third radius of curvature (r3) is preferably smaller than the first radius of curvature (η) of the first transition surface (44).

10. Cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the coolant passage channel (21) in an arc (33) opens into the coolant jacket (5).

11. Cylinder housing (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inflow angle (y) between 15 ° and 60 °, preferably between 20 ° and 45 °. For this 2 sheets of drawings