DE10011143B4 - Liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system - Google Patents

Liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system Download PDF

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Abstract

Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem, – bei dem ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder-Kurbelgehäuse (1) und ein gesonderter, flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf (2) über Durchbrechungen (3) in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung (4) temperaturabhängig ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass Durchbrechungen (3) mit Ventilen (5) aus einem Bimetall ausgerüstet sind und ein Abflusskanal im Zylinderkopf (2) im Bereich einer Biegung eines Bimetallventiles (5) verrundet ist.Liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system, - in which a liquid-cooled cylinder crankcase (1) and a separate, liquid-cooled cylinder head (2) via openings (3) in an intermediate cylinder head gasket (4) temperature-controlled valve-controlled coolant-carrying connected, characterized in that - openings (3) are equipped with valves (5) made of a bimetal and a drain channel in the cylinder head (2) in the region of a bend of a bimetallic valve (5) is rounded.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem, bei dem ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder-Kurbelgehäuse und ein gesonderter, flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf über Durchbrechungen in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung temperaturabhängig ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden sind.The invention relates according to the preamble of claim 1 to a liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system in which a liquid-cooled cylinder crankcase and a separate, liquid-cooled cylinder head are connected via openings in an intermediate cylinder head gasket temperature-dependent valve-controlled coolant.

Eine derartige Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem ist beispielsweise gemäß einem Ausführungsbeispiel in der DE 28 41 555 A1 gezeigt und beschrieben. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine wird zunächst förderseitig Kühlmittel dem Zylinderkopf zugeführt und bei Erreichen einer bestimmten Temperatur des Kühlmittels im Kurbelgehäuse die Förderung in Richtung Kurbelgehäuse umgestellt, wobei das in das Kurbelgehäuse geförderte Kühlmittel über Durchbrechungen auch den Zylinderkopf durchspült. Nachteilig hierbei ist eine bauaufwendige Steuereinrichtung für die jeweilige Durchströmung der Brennkraftmaschine.Such an internal combustion engine with a two-circuit cooling system is, for example, according to an embodiment in the DE 28 41 555 A1 shown and described. In this known internal combustion engine coolant is first supplied to the cylinder head and converted upon reaching a certain temperature of the coolant in the crankcase promotion in the direction of the crankcase, wherein the promoted in the crankcase coolant through openings also flushes the cylinder head. The disadvantage here is a construction-consuming control device for the respective flow of the internal combustion engine.

Aus der EP 0 671 552 B1 ist weiter eine Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem bekannt, bei dem ein Teil des Kühlmittelförderstromes in einem oberen Bereich des Zylinder-Kurbelgehäuses gemeinsam den Zylinderkopf durchströmt, und wobei der andere Teil über ein im Zylinder-Kurbelgehäuse angeordnetes Thermostatventil bei Überschreitung einer vorbestimmten Temperatur erst in den Zylinderkopf abgeführt ist.From the EP 0 671 552 B1 Further, an internal combustion engine with a dual-circuit cooling system is known, in which a part of the coolant flow rate in an upper region of the cylinder crankcase flows together through the cylinder head, and wherein the other part via a valve disposed in the cylinder crankcase thermostatic valve when exceeding a predetermined temperature only in the cylinder head is dissipated.

Dieses zur Durchflussregelung vorgesehene Thermostatventil kann durch einen aus der DE-PS 510 960 bekannten Drosselkörper aus einem Bimetall ersetzt werden, wobei die kegelförmig zusammengebogenen Bimetall-Streifen mit zunehmender Erwärmung sich radial öffnen und den gesamten Querschnitt freigeben.This provided for flow control thermostatic valve can by one of the DE-PS 510 960 known throttle body are replaced by a bimetal, wherein the conically bent bimetallic strip with increasing warming open radially and release the entire cross-section.

Zwar ist mit dem Bimetall-Drosselkörper nach der DE-PS 510 960 im Zylinder-Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine gemäß der EP 0 671 552 B1 ein weniger aufwendiges Ventil aufgezeigt, es bleibt jedoch bei dieser Brennkraftmaschine der wesentliche Nachteil, für das jeweilige temperaturgesteuerte Ventil im Kurbelgehäuse eine entsprechende Aufnahmebohrung vorzusehen.Although with the bimetal throttle body after the DE-PS 510 960 in the cylinder crankcase of the internal combustion engine according to the EP 0 671 552 B1 a less expensive valve shown, but it remains in this internal combustion engine, the main disadvantage of providing a corresponding receiving bore for the respective temperature-controlled valve in the crankcase.

Weiter offenbart die JP-A-04347324 eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem, bei dem ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder-Kurbelgehäuse und ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf über Durchbrechungen in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung temperaturabhängig ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden sind.Next discloses the JP-A-04347324 a liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system in which a liquid-cooled cylinder crankcase and a liquid-cooled cylinder head are connected via openings in an intermediate cylinder head gasket temperature-controlled valve-controlled coolant leading.

Auch die US 5,000,464 offenbart eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem, bei dem ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder-Kurbelgehäuse und ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf über Durchbrechungen in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung temperaturabhängig mittels einer Gedächnislegierung ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden sind.Also the US 5,000,464 discloses a liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system in which a liquid-cooled cylinder crankcase and a liquid-cooled cylinder head are connected via openings in an intermediate cylinder head gasket temperature-controlled by means of a Gedächnislegierung valve-controlled coolant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ohne besonderen baulichen Aufwand eine einfachere Kühlmittelsteuerung zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderkopf aufzuzeigen.The invention has for its object to show a simpler coolant control between the crankcase and cylinder head for a generic internal combustion engine without special construction effort.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind den Durchbrechungen einer üblichen Zylinderkopfdichtung Bimetall-Zungenventile zugeordnet.In one embodiment of the invention, the openings of a conventional cylinder head gasket bimetallic tongues are assigned.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine laminatartig ausgebildete Zylinderkopfdichtung eine Bimetallplatte umfasst, die Durchbrechungen zugeordnete, mittels Freischnitten freigestellte Zungenventile aufweist.According to a further embodiment of the invention, it is proposed that a cylinder-head gasket formed in the manner of a laminate comprises a bimetallic plate which has openings which are assigned by means of cutouts and which have cut-off tongue valves.

Der Vorteil der Erfindung ist, dass ein oder mehrere, der Kühlmittelsteuerung dienende Ventile als Bimetall-Ventile in einer Zylinderkopfdichtung integriert angeordnet sind und damit aufwendige Ventilaufnahmen im Zylinder-Kurbelgehäuse und/oder im Zylinderkopf vorteilhaft entfallen.The advantage of the invention is that one or more, the coolant control valves are arranged as bimetallic valves integrated in a cylinder head gasket and thus costly valve seats in the cylinder crankcase and / or account advantageously in the cylinder head.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigtThe invention is described with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows

1 ein erfindungsgemäßes Bimetall-Ventil zwischen einem Zylinder-Kurbelgehäuse und einem Zylinderkopf im Bereich einer Durchbrechung, 1 an inventive bimetallic valve between a cylinder crankcase and a cylinder head in the region of an opening,

2 das vorgenannte Bimetall-Ventil in Öffnungsstellung, und 2 the aforementioned bimetallic valve in the open position, and

3 das zungenartig ausgebildete Bimetall-Ventil in Draufsicht. 3 the tongue-like bimetallic valve in plan view.

Eine nicht gezeigte, flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine umfasst ein Zweikreiskühlsystem, bei dem ein flüssigkeitsgekühltes, abschnittsweise dargestelltes Zylinder-Kurbelgehäuse 1 und ein gesonderter, flüssigkeitsgekühlter, abschnittsweise dargestellter Zylinderkopf 2 über eine Durchbrechung 3 in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung 4 temperaturabhängig ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden ist.A liquid-cooled internal combustion engine, not shown, comprises a dual-circuit cooling system, in which a liquid-cooled cylinder crankcase, shown in sections 1 and a separate, liquid-cooled, sectioned cylinder head 2 over an opening 3 in an intermediate cylinder head gasket 4 Temperature-dependent valve-controlled coolant leading is connected.

Zur Erzielung einer vorbestimmten, temperaturabhängigen Kühlmittelströmung zwischen Kurbelgehäuse 1 und Zylinderkopf 2 mittels einer im Aufbau einfachen Kühlmittelsteuerung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Durchbrechung 3 mit einem Ventil 5 aus einem Bimetall ausgerüstet ist.To achieve a predetermined, temperature-dependent flow of coolant between the crankcase 1 and cylinder head 2 By means of a simple design coolant control, the invention proposes that the opening 3 with a valve 5 made of a bimetal.

Vorzugsweise ist eine laminatartig ausgebildete Zylinderkopfdichtung 4 vorgesehen mit einer zwischen Dichtauflagen 5, 6 angeordneten Bimetallplatte 7, die jeder Durchbrechung 3 zugeordnete, mittels Freischnitte 8 freigestellte Zungenventile 5 aufweist.Preferably, a laminate formed cylinder head gasket 4 provided with a between sealing pads 5 . 6 arranged bimetallic plate 7 that every breakthrough 3 assigned, by means of free cuts 8th isolated tongue valves 5 having.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch denkbar, den Durchbrechungen 3 einer üblichen Zylinderkopfdichtung Bimetall-Zungenventile 5 zuzuordnen, die beispielsweise einzeln in der Zylinderkopfdichtung integriert angeordnet sind. Bei einer Zylinderkopfdichtung mit einer Metalleinlage können diese Bimetall-Zungenventile 5 mit der Metalleinlage stoffschlüssig verbunden sein.In the context of the invention, it is also conceivable, the openings 3 a standard cylinder head gasket bimetal reed valves 5 assigned, which are arranged, for example, individually integrated in the cylinder head gasket. In a cylinder head gasket with a metal insert, these bimetal reed valves 5 be firmly bonded to the metal insert.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Bimetall-Zungenventile 5, die gemäß 1 jeden Kanal 9 im Zylinder-Kurbelgehäuse 1 überdecken, kann der korrespondierende Abflusskanal 10 im Zylinderkopf 2 im Bereich der Biegung des Bimetall-Zungenventiles 5 verrundet sein.To increase the reliability of the bimetallic reed valves 5 according to 1 every channel 9 in the cylinder crankcase 1 cover, the corresponding outflow channel 10 in the cylinder head 2 in the area of the bend of the bimetallic tongue valve 5 be rounded.

Wie schließlich aus 3 ersichtlich, deckt das Bimetall-Zungenventil 5 den Kanal 9 im Zylinder-Kurbelgehäuse 1 nicht vollständig ab, so dass eine Entlüftung des Zylinder-Kurbelgehäuses 1 gesichert ist.How finally out 3 can be seen, covers the bimetallic tongue valve 5 the channel 9 in the cylinder crankcase 1 not completely off, leaving a vent of the cylinder crankcase 1 is secured.

Claims (3)

Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem, – bei dem ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder-Kurbelgehäuse (1) und ein gesonderter, flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf (2) über Durchbrechungen (3) in einer zwischengeschalteten Zylinderkopfdichtung (4) temperaturabhängig ventilgesteuert kühlmittelführend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass Durchbrechungen (3) mit Ventilen (5) aus einem Bimetall ausgerüstet sind und ein Abflusskanal im Zylinderkopf (2) im Bereich einer Biegung eines Bimetallventiles (5) verrundet ist.Liquid-cooled internal combustion engine with a dual-circuit cooling system, - in which a liquid-cooled cylinder crankcase ( 1 ) and a separate, liquid-cooled cylinder head ( 2 ) via openings ( 3 ) in an intermediate cylinder head gasket ( 4 ) are temperature-dependent valve-controlled coolant-carrying connected, characterized in that - perforations ( 3 ) with valves ( 5 ) are made of a bimetal and a drainage channel in the cylinder head ( 2 ) in the region of a bend of a bimetallic valve ( 5 ) is rounded. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass eine laminatartig ausgebildete Zylinderkopfdichtung (4) eine Bimetallplatte (7) umfasst, die – Durchbrechungen (3) zugeordnete, mittels Freischnitten (8) freigestellte Zungenventile (5) aufweist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that - a laminate-like cylinder head gasket ( 4 ) a bimetal plate ( 7 ), the - breakthroughs ( 3 ), by means of free cuts ( 8th ) Exposed Tongue Valves ( 5 ) having. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Durchbrechungen (3) einer üblichen Zylinderkopfdichtung (4) Bimetall-Zungenventile (5) zugeordnet sind.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the openings ( 3 ) a conventional cylinder head gasket ( 4 ) Bimetal Tongue Valves ( 5 ) assigned.
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