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Querverweis auf verwandte
Anmeldungen
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Die
vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldungen
mit den Nummern 10-2008-0075947 und
10-2009-0029914 , eingereicht
am 4. August 2008 bzw. 7. April 2009, deren gesamter Inhalt durch
diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin aufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung und
ein Einsatzteil für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors,
insbesondere eine Kühlvorrichtung und ein Einsatzteil für
einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors, welche die Kühleffizienz
des Verbrennungsmotors verbessern durch Erhöhung des Kühlwasserdurchflusses
um den siamesischen Abschnitt eines Zylinderblocks.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Im
Stand der Technik wird in Mehrzylindermotoren eines Fahrzeugs ein
siamesischer Zylinderblock mit kleinen Zwischenräumen (Bohrungsabstände)
zwischen Zylindern verwendet, um die Größe, das
Gewicht und die gesamte Länge zu reduzieren. Der siamesische
Zylinderblock wird mit mehreren Zylinderlaufbuchsen durch Gießen
von Aluminium hergestellt, wobei die Abstände der Zylinderbohrungen durch
Entfernen der Wassermäntel (Kühlwasserkanäle)
zwischen den Zylinderlaufbuchsen kurz ausgebildet sind.
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In
dem siamesischen Zylinderblock mit der obigen Struktur sind die
Zwischenräume zwischen den Zylinderbohrungen (als „siamesischer
Abschnitt” bezeichnet) klein und es ist schwierig, Kühlwasserkanäle
zu formen, so dass er anfällig für Wärme
ist. Insbesondere wird der siamesische Abschnitt am bzw. um das
obere Ende des Zylinderblocks, an dem Wärme direkt von
der Verbrennungskammer übertragen wird, auf beträchtlich
hohe Temperatur erwärmt.
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Wenn
der siamesische Abschnitt auf eine hohe Temperatur erwärmt
wird, tritt gegenüber der Umgebung eine Temperaturdifferenz
auf und der obere Abschnitt des Zylinderblocks wird durch die Wärme übermäßig
deformiert, was den Grad des perfekten Kreises der Zylinderbohrung
verschlechtert. Ferner strömt Motoröl durch den
Zwischenraum zwischen dem Kolbenring und der inneren Wandung des
Zylinderblocks in die Verbrennungskammer, so dass das Motoröl
verschwendet wird und das sogenannte Blowby-Gas erhöht
wird. Folglich ist die Kühlung des oberen Abschnitts des
Zylinderblocks und des siamesischen Abschnitts sehr wichtig, um
die Abdichtbarkeit gegenüber dem Verbrennungsgas sicherzustellen,
um eine Übermäßige Deformierung der Bohrungen
zu verhindern und um die Kolbentemperatur zu reduzieren.
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Im
Stand der Technik wurden Untersuchungen durchgeführt hinsichtlich
einer angemessenen Kühlung des siamesischen Abschnitts
mittels Formens von Schlitzen oder Bohrlöchern zwischen
den Zylinderbohrungen, welche als Kühlwasserkanäle fungieren,
oder mittels Formens eines keilförmigen Wasserlochs durch
die Zylinderkopfdichtung. Jedoch war der Kühleffekt nicht
ausreichend.
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Die
in diesem Abschnitt offenbarte Information dient lediglich dem besseren
Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung
und soll nicht verstanden werden als eine Würdigung oder
eine Form von Vorschlag, dass diese Information den Stand der Technik
bildet, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Verschiedene
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Kühlvorrichtung und
ein Einsatzteil für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors
bereitzustellen, welches die Effizienz der Kühlung der
siamesischen Abschnitte eines Zylinderblocks verbessert mittels
Erhöhens der Kühlwasserströmung in dem
an den siamesischen Abschnitten geformten Wassermantel und welches
die Kraftstoffeffizienz verbessert durch Erzeugung einer gleichmäßigen
Temperatur in der Hubrichtung des Kolbens des Zylinderblocks und
durch Reduktion der Reibung des Kolbens.
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Gemäß verschiedenen
Aspekten der Erfindung kann die Kühlvorrichtung für
einen Verbrennungsmotor ein oder mehrere Einsatzteile aufweisen,
welche an einem unteren Abschnitt eines Wassermantels eingesetzt
sind, der an einem siamesischen Abschnitt zwischen Zylinderbohrungen
eines Zylinderblocks ausgebildet ist, wobei ein Bodenabschnitt der
Einsatzteile an einem Bodenabschnitt des Wassermantels angeordnet,
z. B. befestigt, ist, um den Kühlwasserdurchfluss an dem
oberen Abschnitt des Wassermantels zu erhöhen und das Kühlwasser zwischen
den Einsatzteilen zu rezirkulieren, wobei die Einsatzteile paarweise
angeordnet sind und sich an gegenüberliegenden siamesischen
Abschnitten gegenüberliegen.
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Benachbarte
Einsatzteile können über eine dazwischen angeordnete
Verbindungsrippe miteinander verbunden sein.
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In
einem mit vier Zylindern ausgestattetem Verbrennungsmotor kann jeweils
ein Paar von Einsatzteilen zwischen einem ersten Zylinder und einem zweiten
Zylinder, zwischen dem zweiten Zylinder und einem dritten Zylinder
und zwischen dem dritten Zylinder und einem vierten Zylinder angeordnet
sein.
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Gemäß anderen
Aspekten der Erfindung kann eine Kühlvorrichtung für
einen Verbrennungsmotor ein oder mehrere Einsatzteile, welche an
einem unteren Abschnitt eines Wassermantels eingesetzt sind, welcher
an einem siamesischen Abschnitt zwischen Zylinderbohrungen eines
Zylinderblocks geformt ist, und einen Strömungsdurchgang
aufweisen, welcher zwischen einem Bodenabschnitt der Einsatzteile
und einem Bodenabschnitt des Wassermantels geformt ist, um den Kühlwasserdurchfluss an
einem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Wassermantels
zu erhöhen.
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Ein
Zwischenraum, in dem das Kühlwasser rezirkuliert, kann
zwischen benachbarten Einsatzteilen geformt sein, wenn eine Mehrzahl
von Einsatzteilen vorgesehen ist.
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Das
Einsatzteil kann einen Körper und einen unteren Vorsprung
aufweisen, welcher von einer unteren Seite des Körpers
nach unten vorspringt und den Bodenabschnitt des Wassermantels kontaktiert, so
dass die untere Seite des Körpers bezüglich des Bodenabschnitts
des Wassermantels mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist,
um den Strömungsdurchgang zu formen, wobei das Einsatzteil ferner
einen oberen Vorsprung aufweist, welcher von einem oberen Endabschnitt
des Körpers nach oben vorspringt und einen Zylinderkopf
kontaktiert, so dass die Position und Haltung des Einsatzteils an dem
Zylinderkopf gesichert ist.
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Die
Einsatzteile können paarweise angeordnet sein und sich
an sich gegenüberliegenden siamesischen Abschnitten gegenüberliegen,
wobei benachbarte Einsatzteile über eine dazwischen angeordnete
Verbindungsrippe miteinander verbunden sind, und wobei in einem
Verbrennungsmotor, welcher mit vier Zylindern ausgestattet ist,
jeweils ein Paar von Einsatzteilen zwischen einem ersten Zylinder
und einem zweiten Zylinder, zwischen dem zweiten Zylinder und einem
dritten Zylinder und zwischen dem dritten Zylinder und einem vierten
Zylinder angeordnet ist.
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Gemäß weiteren
Aspekten der Erfindung kann das Einsatzteil für einen Wassermantel
eines Verbrennungsmotors zwei dreiecksförmige Flügel aufweisen,
die in vertikaler Richtung symmetrisch ausgebildet und über
einen Verbindungsabschnitt am zentralen Abschnitt der zwei dreiecksförmigen
Flügel integral miteinander verbunden sind, wobei in horizontaler
Richtung jeder der Flügel in eine Bogenform gebogen ist,
welche im Wesentlichen dieselbe ist wie die untere Form eines Wassermantels,
welcher einen Zylinder eines Zylinderblocks umgibt.
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Die
Flügel und der Verbindungsabschnitt können durch
Spritzgießen eines Kunststoffmaterials geformt sein.
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Das
Einsatzteil für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors
kann ferner einen unteren Vorsprung aufweisen, welcher von einer
unteren Seite des Körpers nach unten vorspringt und an
einem Bodenabschnitt des Wassermantels befestigt ist, so dass ein
Bodenabschnitt des Körpers mit Abstand zu dem Bodenabschnitt
des Wassermantels angeordnet ist, um dazwischen einen Strömungsdurchgang
zu formen.
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Der
Körper kann ferner einen oberen Vorsprung aufweisen, welcher
von einem oberen Endabschnitt des Körpers nach oben vorspringt
und einen Zylinderkopf kontaktiert, so dass die Position und Haltung
des Einsatzteils an dem Zylinderkopf gesichert ist.
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Benachbarte
Einsatzteile können über eine dazwischen angeordnete
Verbindungsrippe integral miteinander verbunden sein, wobei die
Einsatzteile, welche auf beiden Seiten der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen über
die Verbindungsrippen miteinander verbunden sind, über
zweite Verbindungsrippen miteinander verbunden sind, welche an beiden
Enden der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen die Außenseiten
der Zylinderbohrungen abdecken, so dass alle Einsatzteile, welche
in einen einzigen Zylinderblock eingesetzt sind, integral geformt
sind, und wobei die über die Verbindungsrippen und die
zweiten Verbindungsrippen miteinander verbundenen Einsatzteile in
ihrer Gesamtheit eine Schlaufe formen.
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Gemäß einem
erfindungsgemäßen Einsatzteil für einen
Wassermantel eines Verbrennungsmotors sind durch die Einsatzteile
die Strömung und die Strömungsgeschwindigkeit
an dem oberen Abschnitt des Wassermantels erhöht, wenn
Kühlwasser entlang des Wassermantels strömt, da
die dreiecksförmigen Einsatzteile mit einer Form, welche
der des Wassermantels ähnlich ist, an dem unteren Abschnitt des
Wassermantels eingesetzt sind, der an den siamesischen Abschnitten
geformt ist. Folglich ist der Kühleffekt an dem oberen
Abschnitt des Zylinderblocks und der siamesischen Abschnitte erhöht,
und der Kühleffekt an dem mittleren Abschnitt und dem unteren
Abschnitt des Zylinderblocks kann durch Rezirkulation des Kühlwassers
auf ein vorbestimmtes Niveau verbessert werden. Ferner wird die
Temperaturdifferenz in der Hubrichtung des Kolbens des Zylinderblocks
reduziert, so dass es möglich ist, den Grad des perfekten
Kreises der Zylinderbohrung aufrecht zu erhalten und den Verbrauch
an Motoröl sowie das Blowby-Gas zu reduzieren mittels Reduktion der
Reibung des Kolbens bei einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
Darüber hinaus ist es effektiver, das Einsatzteil auf einen
Zylinderblock anzuwenden, der keiner Wärmebehandlung unterzogen
ist und anfällig ist für eine Deformation der
Zylinderbohrung.
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Ferner
werden bei einem erfindungsgemäßen Einsatzteil
für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors durch das
Einsatzteil der Durchfluss und die Strömungsgeschwindigkeit
nicht nur an dem oberen Abschnitt sondern auch an dem unteren Abschnitt
des Wassermantels erhöht, wenn das Kühlwasser
entlang des Wassermantels strömt, so dass es möglich
ist, das verteilte Motoröl effektiv zu kühlen,
welches an der Fläche des Zylinderblocks anhaftet, die
den unteren Abschnitt des Wassermantels ausbildet. Folglich ist
es möglich, eine Verschlechterung des Motoröls
zu vermeiden, wodurch die Notwendigkeit des zusätzlichen
Vorsehens eines Ölkühlers reduziert ist oder die
Kapazität erhöht ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht von als Beispiel dienenden erfindungsgemäßen
Einsatzteilen für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors.
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2 ist
eine Ansicht, welche verdeutlicht, dass die als Beispiel dienenden
erfindungsgemäßen Einsatzteile für einen
Wassermantel eines Verbrennungsmotors in einem Zylinderblock angeordnet sind.
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3 ist
eine Ansicht, welche den Kühlwasserdurchfluss bei Anordnung
der als Beispiel dienenden erfindungsgemäßen Einsatzteile
für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors mit Kühlwasserdurchfluss
im Stand der Technik vergleicht.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Temperatur eines siamesischen Abschnitts
und eines Oberring-Montierabschnitts bei Anordnung der als Beispiel
dienenden erfindungsgemäßen Einsatzteile für einen
Wassermantel eines Verbrennungsmotors mit der Temperatur im Stand
der Technik vergleicht.
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5 ist
eine Ansicht, welche die Temperaturdifferenz in der Hubrichtung
des Kolbens des Zylinderblocks bei Anordnung der als Beispiel dienenden
erfindungsgemäßen Einsatzteile für einen
Wassermantel eines Verbrennungsmotors mit der des Stands der Technik
vergleicht.
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6 ist
eine Perspektivansicht von als Beispiel dienenden erfindungsgemäßen
Einsatzteilen für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors.
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7 ist
eine Ansicht, welche veranschaulicht, dass die als Beispiel dienenden
Einsatzteile für einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors
aus 6 in einem Zylinderblock angeordnet sind.
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8 ist
eine Ansicht, welche den Kühlwasserdurchfluss bei Anordnung
der als Beispiel dienenden Einsatzteile für einen Wassermantel
eines Verbrennungsmotors aus 6 mit dem
Kühlwasserdurchfluss bei Anordnung der Einsatzteile aus 1 vergleicht.
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9 ist
ein Diagramm, welches den Reduktionseffekt gemäß der
Erfindung zeigt und welches die Öltemperatur über
der Motordrehzahl mit der des Stands der Technik vergleicht.
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10 ist
eine Ansicht, welche ein als Beispiel dienendes erfindungsgemäßes
Einsatzteil zeigt.
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11 ist
eine Ansicht, welche verdeutlicht, dass das als Beispiel dienende
Einsatzteil aus 10 in einem Zylinderblock angeordnet
ist.
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12 ist
eine Ansicht, welche eine Ausführungsform zeigt, bei der
die erfindungsgemäßen Einsatzteile über
eine Verbindungsrippe miteinander verbunden sind.
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13 ist
eine Ansicht, welche eine Ausführungsform zeigt, bei der
erfindungsgemäße Einsatzteile über Verbindungsrippen
und zweite Verbindungsrippen integral miteinander verbunden sind.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Nun
wird im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in der angehängten Zeichnung
gezeigt und unten beschrieben sind. Auch wenn die Erfindung in Verbindung
mit als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschrieben
wird, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Beschreibung
nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung auf diese als Beispiel
dienenden Ausführungsformen zu beschränken. Hingegen
ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die als Beispiel dienenden
Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene
Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen,
welche in dem Geist und dem Umfang der Erfindung wie er durch die
angehängten Ansprüche definiert ist umfasst sein
können.
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1 zeigt
eine Perspektivansicht von Einsatzteilen 1 für
einen Wassermantel eines Verbrennungsmotors gemäß verschiedenen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen
jeweils zwei dreiecksförmige Flügel 1a über
einen Verbindungsabschnitt 1b in der Mitte integral oder
einstückig miteinander verbunden sind.
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Der
Flügel 1a ist in eine Bogenform gebogen, welche
dieselbe ist, wie die Form eines Wassermantels, welcher geformt
ist, um einen Zylinder zu umgeben, und der linke und rechte Flügel
sind bezüglich des dazwischen angeordneten Verbindungsabschnitts 1b symmetrisch
geformt. Mit anderen Worten ist der jeweilige Flügel 1a entsprechend
der Wassermantel- bzw. Zylinderform an dem siamesischen Abschnitt
zwischen zwei Zylindern gebogen, so dass das Einsatzteil 1 an
dem siamesischen Abschnitt in den Wassermantel eingesetzt werden
kann, um den unteren Abschnitt der zwei Zylinder an dem siamesischen
Abschnitt zu umgeben.
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Es
ist bevorzugt, dass die Flügel 1a und der Verbindungsabschnitt 1b mittels
Spritzgießens eines Kunststoffmaterials geformt sind.
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2 zeigt,
dass die erfindungsgemäßen Einsatzteile 1,
welche wie oben beschrieben hergestellt wurden, in einem Zylinderblock
angeordnet sind. Ein Wassermantel W, welcher den Außenumfang
der Zylinder des Zylinderblocks 2 umgibt, ist geformt,
um eine vorbestimmte Tiefe aufzuweisen, und die Einsatzteile 1 sind
an dem unteren Abschnitt des Wassermantels W eingesetzt.
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Die
Einsatzteile 1 bilden Paare, und jedes Paar von Einsatzteilen 1 ist
derart angeordnet, dass sich die jeweiligen Einsatzteile gegenüber
liegen, und in den unteren Abschnitt des Wassermantels eingesetzt,
der an den siamesischen Abschnitten zwischen den Zylindern geformt
ist.
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In
einem mit vier Zylindern ausgerüsteten Verbrennungsmotor
sind die Einsatzteile 1 zwischen dem ersten Zylinder und
dem zweiten Zylinder, zwischen dem zweiten Zylinder und dem dritten
Zylinder und zwischen dem dritten Zylinder und dem vierten Zylinder
angeordnet, so dass insgesamt sechs Einsatzteile vorgesehen sind.
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3 ist
eine Ansicht, welche den Strömungszustand des Kühlwassers,
welches entlang des Wassermantels strömt, bei Anordnung
der Einsatzteile gemäß verschiedenen Ausführungsformen der
Erfindung an dem unteren Abschnitt des Wassermantels mit dem Strömungszustand
im Stand der Technik vergleicht. Der Wassermantel W ist geformt, um
an dem siamesischen Abschnitt 5 benachbart zu der Zylinderlaufbuchse 4 eine
vorbestimmte Tiefe aufzuweisen, und ein Einsatzteil 1 gemäß der
Erfindung ist an dem unteren Abschnitt des Wassermantels W eingesetzt.
Da das Einsatzteil 1 in der gleichen Form ausgebildet ist
wie der Wassermantel, wird es durch sein Eigengewicht in Position
gehalten, wenn das Einsatzteil in den unteren Abschnitt des Wassermantels
eingesetzt ist. Ferner ist das Einsatzteil 1 in axialer
Richtung der Kurbelwelle an den Zylinderblock fixiert, so dass es
keiner speziellen Fixiervorrichtung bedarf, da das Einsatzteil in
eine Bogenform gebogen ist.
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Bevor
das erfindungsgemäße Einsatzteil eingesetzt ist,
ist die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers
an dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Wassermantels
am kleinsten und an dem mittleren Abschnitt am größten,
wohingegen bei eingesetztem Einsatzteil 1 das Einsatzteil 1 die Kühlwasserströmung
beeinträchtigt und der Strömungsquerschnitt reduziert
ist, so dass die Strömungsgeschwindigkeit an dem oberen
Abschnitt des Wassermantels entsprechend ansteigt.
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An
dem mittleren Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Wassermantels
rezirkuliert das Kühlwasser zwischen zwei Einsatzteilen 1,
und ein vorbestimmtes Kühleffekt-Niveau wird erreicht.
Zwei benachbarte Einsatzteile können also derart angeordnet
sein, dass es zu einer Verwirbelung der Strömung zwischen
den beiden Einsatzteilen kommt.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Temperatur des siamesischen Abschnitts
und des Oberring-Montierabschnitts Anordnung der Einsatzteile gemäß der
Erfindung mit der Temperatur im Stand der Technik vergleicht, wenn
die Einsatzteile nicht angeordnet sind. Da der Kühlwasserdurchfluss
an dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks durch die Einsatzteile
erhöht ist, ist der Kühleffekt an dem siamesischen
Abschnitt und dem Oberring-Montierabschnitt erhöht, so
dass die Temperatur des Zylinderblocks reduziert ist.
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5 ist
eine Ansicht, welche die Temperatur in der Hubrichtung des Kolbens
des Zylinderblocks für den Fall, dass die Einsatzteile
angeordnet sind, mit der Temperatur vergleicht, wenn die Einsatzteile
nicht angeordnet sind. Der Kühlwasserdurchfluss steigt
an dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks an, wenn die Einsatzteile
in dem Wassermantel des Zylinderblocks angeordnet sind, wohingegen
die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers an
dem mittleren Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Zylinderblocks
abnimmt, so dass die Temperaturdifferenz in der Hubrichtung des
Zylinderblocks reduziert ist.
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Ferner
ist die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinderblock reduziert
und die Kraftstoffeffizienz steigt an, da die Temperatur an dem
oberen Abschnitt des Zylinderblocks reduziert ist. Außerdem sind
der Verbrauch an Motoröl, das Blowby-Gas und das Betriebsgeräusch
des Kolbens reduziert, da eine Deformation der Zylinderbohrung reduziert
ist.
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Jedoch
steigt in den obigen als Beispiel dienenden Ausführungsformen
der Kühlwasserdurchfluss an dem oberen Abschnitt des Kühlmantels
an, und der obere Abschnitt des Zylinderblocks wird effektiv gekühlt,
wohingegen die Strömung an dem unteren Abschnitt des Wassermantels
ein wenig mangelhaft ist, so dass es schwierig ist, das Motoröl
zu kühlen, welches verteilt ist und an der Fläche
des Zylinderblocks anhaftet, welche den unteren Abschnitt des Wassermantels
formt. Folglich kann sich das Motoröl verschlechtern, und
es kann nötig sein, zusätzlich einen Ölkühler
vorzusehen oder die Kapazität zu erhöhen, um die
Verschlechterung zu verhindern.
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Daher
erleichtern verschiedene im Folgenden vorgeschlagene Ausführungsformen
die Kühlung des Motoröls, welches an der Fläche
des Zylinderblocks anhaftet, welche den unteren Abschnitt des Wassermantels
formt, durch Beseitigung des obigen Mangels bei Gewährleistung
eines angemessenen Strömungsniveaus an dem unteren Abschnitt des
Wassermantels.
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Bezugnehmend
auf die 6 bis 8 ist eine
Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß verschiedenen
Ausführungsformen mit einem oder mehreren Einsatzteilen 101 an
dem unteren Abschnitt eines Wassermantels versehen, der an dem siamesischen
Abschnitt zwischen Zylinderbohrungen eines Zylinderblocks geformt
ist, um den Kühlwasserdurchfluss an dem oberen Abschnitt
und dem unteren Abschnitt des Wassermantels zu erhöhen.
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Das
Einsatzteil 101 weist zwei symmetrisch angeordnete dreiecksförmige
Flügel 103 auf, die durch einen Verbindungsabschnitt 105 in
der Mitte integral bzw. einstückig miteinander verbunden
sind. Der Flügel 103 ist geformt, um den Zylinder
des Zylinderblocks zu umgeben, und weist einen Körper 107,
welcher in einer Bogenform gebogen ist, welche dieselbe ist wie
die Form des unteren Abschnitts des Wassermantels, und einen unteren
Vorsprung 109 auf, welcher von dem unteren Ende des Körpers 107 nach
unten vorspringt, um die untere Seite des Wassermantels zu kontaktieren,
so dass das untere Ende des Körpers 107 mit Abstand
zu der unteren Seite des Wassermantels angeordnet ist.
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Das
heißt, wie aus 8 ersichtlich ist, der untere
Vorsprung 109, welcher von dem Körper 107 nach
unten vorspringt, kontaktiert die untere Seite des Wassermantels,
so dass ein Durchfluss-Zwischenraum S für Kühlwasser
zwischen dem Körper 107 und der unteren Seite
des Wassermantels W geformt ist. Folglich strömt das Kühlwasser
problemlos durch den Durchfluss-Zwischenraum, der einen effektiven
Wärmeaustausch mit dem Motoröl ermöglicht,
welches verteilt ist und an der Fläche des Zylinderblocks
anhaftet, und der den Durchfluss-Zwischenraum formt, um das Motoröl
zu kühlen, so dass eine Verschlechterung des Motoröls
vermieden wird und ein zusätzliches Vorsehen eines Ölkühlers
oder eine Erhöhung der Kapazität, um das Motoröl
zu kühlen, nicht benötigt wird.
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9 ist
ein Diagramm, welches die Änderung der gemessenen Öltemperatur über
der Drehzahl des Motors für diejenigen Fälle zeigt,
dass dieser mit erfindungsgemäßen Einsatzteilen
versehen ist und dass ein Motor gemäß dem Stand
der Technik nicht mit einem Einsatzteil versehen ist. Wie aus dem Diagramm
ersichtlich ist, kann die Öltemperatur in dem Motor mit
den erfindungsgemäßen Einsatzteilen insgesamt
reduziert werden, und insbesondere in dem Bereich hoher Drehzahlen
tritt eine beträchtliche Temperaturdifferenz auf.
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Wie
in der zuerst beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steigt der Kühlwasserdurchfluss
oberhalb des Körpers 107 des Einsatzteils an,
so dass an dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks und des siamesischen
Abschnitts eine effektive Kühlung erreicht wird. Ferner
ist ein Zwischenraum zwischen benachbarten Einsatzteilen ausgebildet,
durch den das Kühlwasser zirkuliert, so dass das Kühlwasser
den Abschnitt kühlt, indem es verwirbelt wird. Folglich wird
die Temperatur in der Hubrichtung des Kolbens des Zylinderblocks
vollkommen gleichmäßig, und die Kolbenreibung
wird reduziert.
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Bezugnehmend
auf die 10 und 11 kann
das Einsatzteil andererseits ferner einen oberen Vorsprung 111 aufweisen,
welcher von dem oberen Ende des Körpers 107 nach
oben vorspringt und den Zylinderkopf derart kontaktiert, dass die
Position und Haltung des Einsatzteils 101 stabil aufrechterhalten
wird.
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Daher
wird es vermieden, dass das Einsatzteil 101 nicht dauerhaft
an bzw. in dem Wassermantel W fixiert ist und sich in dem Wassermantel
W bewegt, so dass es möglich ist, eine gleichmäßige
und stabile Kühlleistung für den Zylinderblock
sicherzustellen und aufrechtzuerhalten mittels fortlaufendem Aufrechterhaltens
der stabilen Haltung und Position des Einsatzteils 101.
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In 12 ist
eine weitere als Beispiel dienende Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der die Einsatzteile, welche
an benachbarten siamesischen Abschnitten angeordnet sind, durch
eine Verbindungsrippe 113 oder einen Verbindungssteg 113 integral
bzw. einstückig miteinander verbunden sind.
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Das
heißt, die Einsatzteile 101 sind paarweise angeordnet,
um sich an sich gegenüberliegenden siamesischen Abschnitten
gegenüberzuliegen. Zum Beispiel ist in einem Verbrennungsmotor
mit vier Zylindern jeweils ein Paar von sich gegenüberliegenden Einsatzteilen 101 zwischen
dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder, zwischen dem zweiten
Zylinder und dem dritten Zylinder und zwischen dem dritten Zylinder
und dem vierten Zylinder angeordnet. Ferner sind bei den wie oben
beschrieben angeordneten Einsatzteilen 101 die Einsatzteile 101,
welche benachbart zueinander angeordnet und einfach durch den Wassermantel
W verbunden sind, durch die Verbindungsrippen 113 integral
miteinander verbunden.
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13 zeigt
eine weitere als Beispiel dienende Ausführungsform, bei
der die Einsatzteile 101, welche durch Verbindungsrippen 113 auf
beiden Seiten der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen verbunden
sind, über zweite Verbindungsrippen 115 verbunden
sind, welche die Außenseiten der Zylinderbohrungen an den
beiden Enden der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen abdecken,
so dass alle Einsatzteile 101, die in einen einzigen Zylinderblock
eingesetzt sind, integral oder einstückig ausgebildet sind.
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Das
heißt, wie in 12 gezeigt, die Einsatzteile 101,
welche integral durch die Verbindungsrippen 113 verbunden
sind, sind ferner über zweite Verbindungsrippen 115 miteinander
verbunden, so dass die über Verbindungsrippen 113 und
zweite Verbindungsrippen 115 miteinander verbundenen Einsatzteile 101 insgesamt
einen Ring ausbilden.
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Daher
ist es verglichen mit den Einsatzteilen 101, welche einzeln
voneinander getrennt sind, relativ leicht und einfach, die Einsatzteile 101 in
den Wassermantel W des Zylinderblocks einzusetzen und dort zu halten.
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Zur
Erleichterung der Beschreibung und genauen Definition in den angehängten
Ansprüchen werden die Ausdrücke „unten” und „oben” verwendet, um
Merkmale der als Beispiel dienenden Ausführungsformen mit
Bezug auf die Positionen dieser Merkmale wie in den Figuren gezeigt
zu beschreiben.
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Die
vorhergehende Beschreibung von speziellen als Beispiel dienenden
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde dargestellt
zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Sie sind nicht erschöpfend
und nicht dazu vorgesehen, die Erfindung auf genau die offenbarten
Formen einzuschränken, und es ist ersichtlich, dass viele
Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich sind.
Die als Beispiel dienenden Ausführungsformen wurden ausgewählt
und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre
praktische Anwendung zu erläutern, um hierdurch anderen
Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene als Beispiel dienende Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon
herzustellen und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang
der Erfindung definiert wird durch die hieran angehängten
Ansprüche und ihre Äquivalente.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2008-0075947 [0001]
- - KR 10-2009-0029914 [0001]