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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zur Kühlung eines Zylinderkopfes und zumindest einer in einem Stegbereich eines Kurbelgehäuses angeordneten Bohrung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.
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Kühlsysteme der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Sie werden zum Kühlen der Brennkraftmaschine verwendet, wobei sowohl der Zylinderkopf, als auch der Stegbereich des Kurbelgehäuses ausreichend gekühlt werden müssen. Der Zylinderkopf und der Stegbereich des Kurbelgehäuses werden dabei über einen Zylinderkopf-Wassermantel mit Kühlmittel versorgt. Der Zylinderkopf-Wassermantel verfügt über einen Zulauf vom Kurbelgehäuse zur Speisung des Zylinderkopf-Wassermantels. Die Bohrung bzw. Bohrungen zur Stegkühlung im Kurbelgehäuse sind mit dem Zylinderkopf-Wassermantel verbunden und an den Kühlmittelstrom des Zylinderkopf-Wassermantels angeschlossen. Das vorstehend genannte Kühlsystem bietet jedoch für den Stegbereich des Kurbelgehäuses keine ausreichende Kühlung.
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DE 10 2010 023 054 A1 offenbart ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, wobei in einem Stegbereich eines Kurbelgehäuses zwischen zwei Zylinderbohrungen eine Bohrung für Kühlmittel angeordnet ist.
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DE 10 2009 008 237 A1 offenbart ein weiteres Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, wobei sich eine Bohrung zur Kühlung eines Stegbereichs zwischen zwei Zylinderbohrungen befindet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes und eines Stegbereichs eines Kurbelgehäuses vorzusehen, welches eine effektivere Kühlung des Stegbereichs des Kurbelgehäuses ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 gelöst.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung gibt daher ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine an. Das Kühlsystem weist eine Einrichtung zur Kühlung eines Zylinderkopfes sowie einer in einem Stegbereich eines Kurbelgehäuses angeordneten Bohrung auf. Die Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes weist ferner einen ersten, den Zylinderkopf kühlenden Kühlmittelstrom und zumindest einen zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlenden Kühlmittelstrom auf. Durch Vorsehen des ersten, den Zylinderkopf kühlenden Kühlmittelstroms und zumindest eines zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlenden Kühlmittelstroms kann eine dedizierte Kühlung der jeweiligen Komponenten erfolgen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste Kühlmittelstrom und der zweite Kühlmittelstrom voneinander getrennt sind. Aufgrund des geringen Volumens der in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordneten Bohrung im Gegensatz zu der Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes kann bei gleicher Durchflussmenge ein Durchsatz erhöht und damit eine verbesserte Kühlung erreicht werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste, den Zylinderkopf kühlende Kühlmittelstrom einen ersten, mit dem Kühlgehäuse verbundenen Zulauf aufweist. Das Kurbelgehäuse und der Zylinderkopf verwenden daher denselben Kühlmittelkreislauf.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der erste, mit dem Kurbelgehäuse verbundene Zulauf in der Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes angeordnet ist. Der Zulauf zur Bereitstellung von Kühlmittel für den ersten, den Zylinderkopf kühlenden Kühlmittelstrom ist somit in der Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes integriert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlende Kühlmittelstrom einen zweiten, mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Zulauf aufweist. Der zweite Zulauf stellt somit Kühlmittel für den zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlenden Kühlmittelstrom bereit. Hierdurch kann eine effektivere Kühlung des Stegbereichs des Kurbelgehäuses erfolgen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zweite, mit dem Kurbelgehäuse verbundene Zulauf in der Vorrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes angeordnet ist. Der zweite, mit dem Kurbelgehäuse verbundene Zulauf, welcher geeignet ist, dem zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlenden Kühlmittelstrom Kühlmittel bereitzustellen, ist somit in der Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes integriert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlende Kühlmittelstrom einen zweiten, mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Zulauf aufweist. Der zweite, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordnete Bohrung kühlenden Kühlmittelstrom ist daher an den Kühlkreislauf des Kurbelgehäuses angeschlossen.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes ein Zylinderkopf-Wassermantel ist. Durch Vorsehen des zusätzlichen Kühlmittelstroms zur direkten Speisung der Stegkühlung im Kurbelgehäuse über den Zylinderkopf-Wassermantel kann die bestehende Infrastruktur optimal genutzt und eine effektivere Kühlung des Stegbereichs im Kurbelgehäuse erreicht werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Stegbereich ein Bereich zwischen jeweiligen Zylindern des Kurbelgehäuses ist. Der Bereich zwischen jeweiligen Zylindern des Kurbelgehäuses kann eine sehr geringe Stegbreite aufweisen, sodass im Betriebszustand der Brennkraftmaschine in diesem Bereich eine hohe thermische Belastung auftritt. Der Bereich zwischen den jeweiligen Zylindern des Kurbelgehäuses kann durch das erfindungsgemäße Kühlsystem dadurch effektiv gekühlt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kühlsystems;
- 2 eine Querschnittansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kühlsystems;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung des Kühlmittelstroms des erfindungsgemäßen Kühlsystems; und
- 4 eine Querschnittansicht eines nicht erfindungsgemäßen Kühlsystems.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
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Ein Kühlsystem 10 für eine Brennkraftmaschine gemäß 1 weist eine Einrichtung 12 zur Kühlung eines Zylinderkopfes 21 und eine in einem Stegbereich eines Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung 15 auf. Die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21, welche gemäß 1 nur teilweise dargestellt ist, weist des Weiteren einen ersten Zulauf 26 zum Vorsehen eines ersten, den Zylinderkopf 21 kühlenden Kühlmittelstroms 16 sowie einen zweiten Zulauf 27 zum Vorsehen eines zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung 15 kühlenden Kühlmittelstroms 17 auf. Ferner ist ein dritter Zulauf 28 zur Speisung eines weiteren Kühlmittelstroms vorgesehen.
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Der weitere Kühlmittelstrom dient der Kühlung einer (nicht dargestellten) in einem weiteren Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordneten Bohrung.
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Der erste Zulauf 26 ist in die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 integriert und mit dem Kurbelgehäuse 22 verbunden. Die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 ist somit an den Kühlkreislauf des Kurbelgehäuses angeschlossen. Der erste Zulauf 26 der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfs 21 stellt einen ersten, den Zylinderkopf 21 kühlenden Kühlmittelstrom 16 bereit. Die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfs 21 weist des Weiteren einen (nicht gezeigten) Ablauf zum Ablauf des Kühlmittels in den Kühlkreislauf des Kurbelgehäuses 22 auf.
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Die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 weist des Weiteren den zweiten Zulauf 27 zum Bereitstellen des zweiten, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung 15 kühlenden Kühlmittelstroms 17 auf. Der zweite Zulauf 27 ist in die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 integriert und an den Kühlkreislauf des Kurbelgehäuses 22 angeschlossen. Die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung zur Kühlung des Stegbereichs wird somit mit dem zweiten Kühlmittelstrom 17 versorgt. Die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes weist überdies einen mit der Bohrung 15 verbundenen Ablauf 29 auf. Der Ablauf 29 ist an den Kühlkreislauf des Kurbelgehäuses 22 angeschlossen, sodass das durch die Bohrung passierte Kühlmittel in das Kurbelgehäuse 22 abläuft.
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Der erste Kühlmittelstrom 16 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 und der zweite, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung 15 kühlende Kühlmittelstrom 17 sind in die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 integriert, jedoch voneinander getrennt angeordnet. Eine Vermischung des ersten Kühlmittelstroms 16 und des zweiten Kühlmittelstroms 17 kann somit nicht auftreten.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Kühlsystems 10 für eine Brennkraftmaschine. In der Ansicht sind neben dem Kühlsystem 10 ebenfalls schematisch der Zylinderkopf 21 und das Kurbelgehäuse 22 dargestellt. Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs wird über den zweiten, mit dem Kurbelgehäuse 22 verbundenen Zulauf 27 der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 bereitgestellt. Das Kühlmittel verläuft anschließend in Form des zweiten Kühlmittelstroms 17 über den Zulauf 27 zu der in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordneten Bohrung 15, passiert die Bohrung 15 und fließt über den Ablauf 29 in das Kurbelgehäuse 22 ab.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung des Kühlmittelstroms der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 sowie des in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordneten Bohrung 15. Der erste, den Zylinderkopf 21 kühlende Kühlmittelstrom 16 wird dabei mittels dem in einem mittigen Bereich der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 angeordneten Zulaufs 26 in die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 gespeist.
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Der zweite, die in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordnete Bohrung 15 kühlende Kühlmittelstrom 17 wird über den in der Darstellung in der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 rechter Hand angeordneten zweiten Zulauf 27 mit Kühlmittel versorgt. Der zweite Kühlmittelstrom 17 verläuft anschließend in Pfeilrichtung durch den mit dem Kurbelgehäuse 22 verbundenen Zulauf 27 zu der in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordneten Bohrung 15. Nach Passieren der Bohrung 15 fließt der zweite Kühlmittelstrom 17 durch einen (nicht dargestellten) Ablauf in das Kurbelgehäuse 22 ab. Durch die räumliche Trennung des ersten und zweiten Kühlmittelstroms 16, 17 erfolgt eine dedizierte Kühlung des Zylinderkopfes 21 durch den ersten Kühlmittelstrom und der in dem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 angeordneten Bohrung 15 durch den zweiten Kühlmittelstrom 17.
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Der dritte Kühlmittelstrom 18 wird in die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 mittels dem in der Darstellung linker Hand gezeigten dritten Zulauf 28 gespeist. Der dritte Kühlmittelstrom 18 fließt anschließend zu einer (nicht dargestellten), in einem weiteren Stegbereich des Kurbelgehäuses angeordneten Bohrung, sodass eine Kühlung des weiteren Stegbereichs erfolgt.
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4 zeigt eine Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Kühlsystems 10 für eine Brennkraftmaschine. In der Ansicht nach 4 sind neben dem Kühlsystem 10 ebenfalls schematisch der Zylinderkopf 21 und das Kurbelgehäuse 22 dargestellt.
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Das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs wird über einen ersten, mit dem Kurbelgehäuse 22 verbundenen Zulauf 32 der Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes 21 bereitgestellt. Das Kühlmittel verläuft in Form eines ersten Kühlmittelstroms 30 durch den Zylinderkopf 21 und fließt über den Ablauf 29 in das Kurbelgehäuse 22 ab. Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs wird des Weiteren über eine Bohrung 33 in dem Kurbelgehäuse 22 einer Einrichtung 13 zur Kühlung des Kurbelgehäuses, insbesondere einem Stegbereich des Kurbelgehäuses 22, bereitgestellt. Das Kühlmittel verläuft in Form eines zweiten Kühlmittelstroms 31 durch den Stegbereich des Kurbelgehäuses 22 und fließt anschließend in einen Ablauf des Kurbelgehäuses 22.
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Ein Durchfluss durch die Einrichtung 12 zur Kühlung des Zylinderkopfes und die Einrichtung 13 zur Kühlung des Kurbelgehäuses 22 wird durch entsprechende Leitungsquerschnitte des Zulaufs 32 der Einrichtung zur Kühlung des Zylinderkopfes sowie der Bohrung 33 des Kurbelgehäuses 22 gesteuert.
