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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0178142 , eingereicht am 14. Dezember 2015, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wassermantel (z.B. einen Kühlwassermantel) für einen Zylinderblock (z.B. eines Verbrennungsmotors). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wassermantel für einen Zylinder, welcher eine Gesamtkühleffizienz des Zylinderblocks verbessern kann durch Steuern einer Kühlmittelströmung innerhalb des Zylinderblocks.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen wird etwas von der Wärme, welche in einer Brennkammer eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) erzeugt wird, durch einen Zylinderkopf, einen Zylinderblock, Einlass- und Auslassventile, einen Kolben, etc. absorbiert.
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Wenn Temperaturen der Komponenten des Motors exzessiv steigen, können die Komponenten thermisch verformt werden oder kann ein Ölfilm einer Innenwand eines Zylinders beschädigt werden, sodass sich die Schmierleistungsfähigkeit verschlechtert, was in thermischen Problemen des Motors resultiert.
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Aufgrund der thermischen Probleme des Motors tritt eine abnormale Verbrennung auf, wie beispielsweise Verbrennungsversagen, Klopfen, etc., weshalb ein Kolben schmelzen kann, was in einem ernsten Motorschaden resultieren kann. Weiter können sich die thermische Effizienz und die Leistung des Motors verschlechtern. Im Gegensatz dazu kann exzessives Kühlen des Motors verursachen, dass sich die Leistung und der Kraftstoffverbrauch verschlechtern, und kann eine Niedertemperaturabnutzung des Zylinders verursachen, weshalb es erforderlich ist, angemessen die Temperatur des Kühlmittels zu steuern.
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Diesbezüglich ist bei einem herkömmlichen Motor ein Wassermantel innerhalb eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs bereitgestellt und kühlt ein Kühlmittel, welches im Wassermantel zirkuliert, eine Umgebung einer Zündkerze, welche zu einer Brennkammer korrespondiert, und Metallflächen, wie beispielsweise die Umgebung des Auslasses, einen Ventilsitz, etc.
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Jedoch werden bei einem herkömmlichen Motor, da das einströmende Kühlmittel dann in Übereinstimmung mit der Zylinderreihenfolge im Wassermantel, der im Zylinderblock bereitgestellt ist, zirkuliert, Abschnitte des Zylinderblocks, welche zu oberen und unteren Abschnitten der Brennkammer korrespondieren, zwischen welchen eine relative Temperaturdifferenz erzeugt wird, nicht effektiv gekühlt, sodass der Motor nicht vollständig gekühlt wird.
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Darüber hinaus verschlechtert sich die Haltbarkeit des Motors aufgrund der schlechten Kühleffizienz des Motors, und, falls eine separate Kühl (wasser) strömung bereitgestellt ist und eine Hochleistungswasserpumpe verwendet wird, um die Verschlechterung der Haltbarkeit des Motors zu verhindern, können die Kosten davon steigen.
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Weiter, wenn die Temperatur des Kühlmittels niedrig ist, ist die Viskosität des Motoröls hoch, weshalb ein Kraftstoffverbrauch gesteigert ist, da die Reibkraft gesteigert ist, d.h., die Kraftstoffeffizienz verschlechtert sich, wohingegen, wenn die Kühlmitteltemperatur exzessiv hoch ist, da Klopfen auftritt, die Leistungsfähigkeit des Motors durch Einstellen des Zündzeitpunkts verschlechtert sein kann, um das Klopfen zu verhindern.
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Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Art von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, einen Wassermantel (z.B. einen Kühlwassermantel) für einen Zylinderblock bereitzustellen, welcher eine Kühleffizienz eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) verbessern kann, um die Haltbarkeit davon zu steigern durch Umsetzen/Implementieren von separat-variablem Kühlen, wobei etwas von einem Kühlmittel, welches in einem Zylinderblock strömt (z.B. in den Zylinderblock einströmendes Kühlmittel), separat in einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks, welcher mit einem Zylinderkopf verbunden ist, strömt (z.B. dort hinein geleitet wird) und eine Kühlmittelströmung gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs gesteuert wird, und welcher die Kraftstoffeffizienz verbessern kann durch Verhindern des Auftretens von Klopfen und durch Reduzieren von Reibungsverlusten durch ein Temperatursteuern des Zylinderblocks.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Wassermantel für einen Zylinderblock, innerhalb welchem eine Mehrzahl von Brennkammern angeordnet ist und an welchem auf einem oberen Abschnitt davon ein Zylinderkopf angebracht ist, aufweisen: einen ersten Hauptkörper (z.B. ein erstes Hauptfluidvolumen), welcher innerhalb des Zylinderblocks entlang einer Längsrichtung davon an einer ersten Seite davon geformt ist, und einen zweiten Hauptkörper (z.B. ein zweites Haupt-Fluidvolumen), welcher entlang der Längsrichtung basierend auf einer Breitenrichtung eines Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) an einer zweiten Seite davon geformt ist, und in welchem Kühlmittel strömt, einen ersten Unterkörper (z.B. ein erstes Unter-Fluidvolumen), welcher an einen oberen Abschnitt des ersten Hauptkörpers geformt ist, und einen zweiten Unterkörper (z.B. ein zweites Unter-Fluidvolumen), welcher an einem oberen Abschnitt des zweiten Hauptkörpers geformt ist, wobei jeder vom ersten und vom zweiten Unterkörper mit einer Innenseite des Zylinderkopfs verbunden ist, um ein Kühlmittel in einen oberen Abschnitt des Zylinderblocks und in den Zylinderkopf hinein zu strömen, ein erstes Einsetzelement, welches zwischen dem ersten Hauptkörper und dem ersten Unterkörper angeordnet ist, um den ersten Hauptkörper und den ersten Unterkörper voneinander zu separieren, und ein zweites Einsetzelement, welches zwischen dem zweiten Hauptkörper und dem zweiten Unterkörper angeordnet ist, um den zweiten Hauptkörper und den zweiten Unterkörper voneinander zu separieren.
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Der erste und der zweite Hauptkörper können in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) innerhalb des Zylinderblocks (z.B. voneinander) getrennt sein und gekühlt werden.
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Eine Mehrzahl von ersten und von zweiten Verbindungsteilen, welche zwischen den zugehörigen Brennkammern in Richtung zum Zylinderkopf hin vorstehen, können (z.B. fluidmäßig) einstückig am ersten und am zweiten Unterkörper geformt sein.
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Eine Dichtung kann zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf angeordnet sein und die Dichtung kann geformt sein, um Durchgangslöcher zu haben, durch welche hindurch die ersten und zweiten Verbindungsteile eingesetzt sind.
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Der erste und der zweite Unterkörper können ausgehend vom ersten und vom zweiten Einsetzelement mit vorbestimmten Längen aufwärts vorstehen, sodass Kühlmittel konstant (z.B. ständig) zum Zylinderkopf mittels (z.B. durch diese hindurch) der ersten und der zweiten Verbindungsteile zugeführt wird.
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Ein erster und ein zweiter Reflektor, welche in Richtung zum Zylinderkopf hin gekrümmt/gebogen sind, können an Rückseiten des ersten und des zweiten Einsetzelements geformt sein, sodass ein Kühlmittel ausgehend vom ersten und vom zweiten Unterkörper und von den ersten und von den zweiten Verbindungsteilen, die basierend auf einer Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. basierend auf einer Längsrichtung des Zylinderblocks) hinten positioniert sind, nicht zu einer Außenseite des Zylinderblocks ausgegeben wird.
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Der erste und der zweite Reflektor können geformt sein, um sich ausgehend von den Rückseiten des ersten und des zweiten Einsetzelements einstückig zu erstrecken und um rundlich in Richtung zum Zylinderkopf gekrümmt (z.B. gebogen) zu sein.
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Der erste und der zweite Reflektor können die ersten und die zweiten Verbindungsteile, welche basierend auf der Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. basierend auf einer Längsrichtung des Zylinderblocks) an der Rückseite positioniert sind, voneinander trennen (z.B. können die (jeweiligen) Verbindungsteile durch die (jeweiligen) Reflektoren von den (jeweiligen) Hauptkörpern getrennt sein), sodass ein Kühlmittel in den Zylinderkopf strömt.
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Vorderseiten des ersten und des zweiten Einsetzelements können ausgehend vom ersten und vom zweiten Hauptkörper und vom ersten und vom zweiten Unterkörper (z.B. in Breitenrichtung des Zylinderblocks) vorstehen und einander kontaktieren.
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Ein Einströmloch, durch welches ein Kühlmittel (z.B. ein-)strömt, kann an einer Vorderseite des ersten Hauptkörpers basierend auf einer Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. basierend auf einer Längsrichtung des Zylinderblocks) angeordnet sein.
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Ein Blockthermostat (z.B. ein Zylinderblockthermostat) zum Steuern einer Kühlmittelströmung durch das Einströmloch abhängig von einer Temperatur des Kühlmittels, welches aus dem ersten Hauptkörper ausgegeben wird, kann an einer rückseitigen Innenseite des Zylinderblocks bereitgestellt sein.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kühleffizienz des Motors zu verbessern, um die Haltbarkeit dadurch durch Umsetzen von separat-variablem Kühlen zu steigern, bei welchem etwas von einem Kühlmittel, welches in einem Zylinderblock (z.B. ein-)strömt, separat in einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks strömt, welcher mit einem Zylinderkopf verbunden ist, und wird eine Kühlmittelströmung bidirektional in einer Breitenrichtung des Zylinderblocks gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs gesteuert.
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Zusätzlich, gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da es möglich ist die Temperatur des Zylinderblocks gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, kann das Auftreten von Klopfen minimiert werden, wodurch eine Menge von Blowby-Gas reduziert wird und ein Einstellen des Zündzeitpunkts minimiert wird.
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Weiter, gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da es möglich ist, einen Reibverlust durch Verringern der Viskosität des Motoröls zu reduzieren, kann ein unerwünschter Kraftstoffverbrauch verhindert werden und kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
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Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-K“ oder irgendwelche anderen, ähnlichen Begriffe, welche hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wassermantels für einen Zylinderblock gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Vorderansicht des beispielhaften Wassermantels für einen Zylinderblock gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in der 1.
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4 zeigt einen Zustand, in welchem der beispielhafte Wassermantel für einen Zylinderblock gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wassermantels für einen Zylinderblock gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 2 zeigt eine Vorderansicht des Wassermantels für den Zylinderblock gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in der 1 und die 4 zeigt einen Zustand, in welchem der Wassermantel für den Zylinderblock gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Ein Wassermantel 100 für einen Zylinderblock gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kühlt einen Zylinderblock 10, innerhalb welchem eine Mehrzahl von Brennkammern bereitgestellt ist und an welchem auf einem oberen Abschnitt davon ein Zylinderkopf 20 angebracht ist.
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Zu diesem Zweck weist der Wassermantel 100 für den Zylinderblock gemäß den zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, einen ersten und einen zweiten Hauptkörper 110 und 120, einen ersten und einen zweiten Unterkörper 130 und 140 und ein erstes und ein zweites Einsetzelement 150 und 160 auf.
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Der erste Hauptkörper 110 ist innerhalb des Zylinderblocks 10 entlang einer Längsrichtung davon an einer Seite davon basierend auf einer Breitenrichtung eines Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) geformt, und ein Kühlmittel strömt im ersten Hauptkörper 110.
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Der zweite Hauptkörper 120 korrespondiert zum ersten Hauptkörper 110, d.h., er ist innerhalb des Zylinderblocks 10 entlang der Längsrichtung davon an der anderen Seite davon basierend auf der Breitenrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) geformt, und ein Kühlmittel strömt im zweiten Hauptkörper 120.
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Der erste Hauptkörper 110 und der zweite Hauptkörper 120 sind separat innerhalb des Zylinderblocks 10 geformt. Dementsprechend können der erste Hauptkörper 110 und der zweite Hauptkörper 120 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) innerhalb des Zylinderblocks 10 voneinander separiert sein und gekühlt werden.
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Der erste Unterkörper 130 ist an einem oberen Abschnitt des ersten Hauptkörpers 110 geformt und kann mit dem Wassermantel des Zylinderkopfs 20 (z.B. fluidmäßig) verbunden sein, um ein Kühlmittel in einen oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 und den Zylinderkopf 20 hinein strömen zu lassen.
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Der zweite Unterkörper 140 ist an einem oberen Abschnitt des zweiten Hauptkörpers 120 geformt und kann mit dem Wassermantel des Zylinderkopfs 20 (z.B. fluidmäßig) verbunden sein, um ein Kühlmittel in einen oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 und den Zylinderkopf 20 hinein strömen zu lassen.
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Das erste Einsetzelement 150 ist zwischen dem ersten Hauptkörper 110 und dem ersten Unterkörper 130 installiert, um den ersten Hauptkörper 110 und den ersten Unterkörper 130 voneinander zu trennen.
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Deshalb kann ein Kühlmittel zwischen dem ersten Hauptkörper 110 und dem ersten Unterkörper 130 aufgeteilt sein, um separat zu strömen.
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Das zweite Einsetzelement 160 ist zwischen dem zweiten Hauptkörper 120 und dem zweiten Unterkörper 140 installiert, um den zweiten Hauptkörper 120 und den zweiten Unterkörper 140 voneinander zu trennen.
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Deshalb kann ein Kühlmittel zwischen dem zweiten Hauptkörper 120 und dem zweiten Unterkörper 140 aufgeteilt sein, um separat zu strömen.
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Eine Mehrzahl von ersten und von zweiten Verbindungsteilen 132 und 142, welche in Richtung zum Zylinderkopf 20 zwischen zugehörigen Brennkammern vorstehen, können einstückig am / mit dem ersten Unterkörper 130 bzw. am / mit dem zweiten Unterkörper 140 geformt sein.
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Die ersten Verbindungsteile 132 und die zweiten Verbindungsteile 142 können am ersten Unterkörper 130 bzw. am zweiten Unterkörper 140 geformt sein, wobei sie jeweilig zwischen den Brennkammern, die in einer Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) geformt sind (z.B. der Reihe nach angeordnet sind), und an einer Rückseite der letzten Brennkammer positioniert sind.
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Eine Dichtung 30 ist zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Zylinderkopf 20 bereitgestellt. Die Dichtung 30 kann geformt sein, um Durchgangslöcher 32 zu haben, durch welche hindurch das (jeweilige) erste Verbindungsteil 132 und das (jeweilige) zweite Verbindungsteil 142 eingesetzt sein kann.
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Das heißt, das erste Verbindungsteil 132 und das zweite Verbindungsteil 142 können ein Kühlmittel zum Wassermantel des Zylinderkopfs durch die Durchgangslöcher 32 hindurch zuführen.
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In zahlreichen Ausführungsformen können der erste Unterkörper 130 und der zweite Unterkörper 140 ausgehend vom ersten und vom zweiten Einsetzelement mit vorbestimmten Längen D1 und D2 aufwärts vorstehen, sodass Kühlmittel immer zum oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 und zum Zylinderkopf 20, welche relativ hohe Temperaturen haben, mittels (z.B. durch diese hindurch) der ersten Verbindungsteile 132 und der zweiten Verbindungsteile 142 zugeführt werden.
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Hier stehen zugehörige Vorderseiten des ersten und des zweiten Einsetzelements 150 und 160 ausgehend vom ersten und vom zweiten Hauptkörper 110 und 120 und vom ersten und vom zweiten Unterkörper 130 und 140 aus vor und können einander kontaktieren.
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In zahlreichen Ausführungsformen ist es beispielhaft beschrieben, dass die Vorderseiten des ersten Einsetzelements 150 und des zweiten Einsetzelements 160 einander kontaktieren, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt und sie können geformt sein, um voneinander im Abstand zu sein.
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Hier können ein erster und ein zweiter Reflektor 152 und 162, welche in Richtung zum Zylinderkopf 20 gekrümmt (z.B. gebogen) sind, an Rückseiten des ersten und des zweiten Einsetzelements 150 und 160 basierend auf der Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) geformt sein, sodass ein Kühlmittel ausgehend vom ersten und vom zweiten Unterkörper 130 und 140 und von den ersten und von den zweiten Verbindungsteilen 132 und 142, welche an der Rückseite davon angeordnet sind, nicht aus dem Zylinderblock 10 nach außen ausgegeben werden kann.
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Der erste und der zweite Reflektor 152 und 162 können sich (jeweilig) ausgehend von den Rückseiten des ersten Einsetzelements 150 bzw. des zweiten Einsetzelements 160 einstückig erstrecken, und sie können geformt sein, um rundlich in Richtung zum Zylinderkopf 20 hin gekrümmt (z.B. gebogen) zu sein.
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Da der erste und der zweite Reflektor 152 und 162 die ersten und die zweiten Verbindungsteile 132 und 142 vom ersten und vom zweiten Hauptkörper 110 und 120 trennen, welche Verbindungsteile basierend auf der Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) an der Rückseite positioniert sind, kann ein Kühlmittel mittels des ersten und des zweiten Unterkörpers 130 und 140 und der ersten und der zweiten Verbindungsteile 132 und 142 (z.B. durch diese hindurch) in den Zylinderkopf 20 strömen.
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Ein Einströmloch 112, durch welches hindurch ein Kühlmittel strömt (z.B. in den ersten Hauptkörper 110), kann an einer Vorderseite des ersten Hauptkörpers 110 basierend auf der Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) bereitgestellt sein.
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Das heißt, das Einströmloch 112 erlaubt es dem Kühlmittel, ohne Rücksicht auf den (bzw. unabhängig von dem) zweiten Hauptkörper 120 separat im ersten Hauptkörper 110 zu strömen.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, kann ein Blockthermostat 170 (z.B. ein Zylinderblockthermostat) zum Steuern einer Kühlmittelströmung durch das Einströmloch 112 hindurch abhängig von einer Temperatur des Kühlmittels, welches vom ersten Hauptkörper 110 ausgegeben wird, an der hinteren Innenseite des Zylinderblocks 10 bereitgestellt sein.
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Das Blockthermostat 170 erlaubt es dem Kühlmittel, im ersten Hauptkörper 110 zu strömen oder nicht zu strömen durch selektiv geöffnet oder geschlossen sein abhängig von einer Temperatur des Kühlmittels, welches durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtritt.
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Das heißt, wenn eine Temperatureinstellung des Zylinderblocks 10 gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs erforderlich ist, da das Blockthermostat 170 abhängig von der Temperatur des Kühlmittels, welches durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtritt, betätigt wird, kann die Temperatur des Zylinderblocks 10 effektiv eingestellt werden.
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Ein Betrieb und eine Verwendung des Wassermantels 100 für den Zylinderblock gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welcher wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird nun im Detail beschrieben.
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Wenn es erforderlich ist, einen Motor (z.B. einen Verbrennungsmotor) während des Fahrens eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) zu kühlen, strömt ein Kühlmittel durch das Einströmloch 112 des ersten Hauptkörpers 110 ein und tritt durch den ersten Hauptkörper 110 hindurch.
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Zur selben Zeit tritt ohne Rücksicht auf den ersten Hauptkörper 110 ebenfalls ein Kühlmittel durch den zweiten Hauptkörper 120 hindurch.
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Das heißt, die einander entgegengesetzten Seiten des Zylinderblocks 10, welche in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) unterteilt sind, können separat gekühlt werden durch Kühlmittel, welche durch den ersten Hauptkörper 110 bzw. den zweiten Hauptkörper 120 hindurchtreten.
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Darüber hinaus strömen in einem Zustand, in welchem der erste Unterkörper 130 und der zweite Unterkörper 140 vom ersten und vom zweiten Hauptkörper 110 und 120 separiert sind, Kühlmittel im ersten Unterkörper 130 und im zweiten Unterkörper 140, um den oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 zu kühlen.
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In diesem Fall erlauben es die erste und die zweiten Verbindungsteile 132 und 142 etwas von den Kühlmitteln/von dem Kühlmittel, welche/welches durch den ersten und den zweiten Unterkörper 130 und 140 hindurchtreten/hindurchtritt, in den / im Zylinderkopf 20 zu strömen. Hier erlauben es der erste und der zweite Reflektor 152 und 162 den Kühlmitteln, konstant (z.B. ständig) in den / im Zylinderkopf 20 durch die ersten und die zweiten Verbindungsteilen 132 und 142 zu strömen.
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Dementsprechend, da der erste Reflektor 152 und der zweite Reflektor 162 die ersten und die zweiten Verbindungsteile 132 und 142 vom ersten und vom zweiten Hauptkörper 110 und 120 trennen, welche Verbindungsteile basierend auf der Längsrichtung des Fahrzeugs (z.B. des Zylinderblocks) an der Rückseite positioniert sind, kann ein Kühlmittel in den Zylinderkopf 20 durch den ersten und den zweiten Unterkörper 130 und 140 und die erste und die zweiten Verbindungsteile 132 und 142 einströmen.
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Das heißt, der erste und der zweite Unterkörper 130 und 140 und die ersten und die zweiten Verbindungsteile 132 und 142 erlauben es den Kühlmittel, konstant (z.B. ständig) im oberen Abschnitt der Brennkammer und im Zylinderkopf 20 zirkuliert zu werden, welche die relativ hohen Temperaturen innerhalb des Zylinderblocks 10 / Zylinderkopfs 20 haben, wodurch die Kühleffizienz verbessert wird.
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Dementsprechend werden der obere Abschnitt des Zylinderblocks 10 und der Zylinderkopf 20, welche den Hochtemperaturzustand aufweisen, effektiv gekühlt unter Verwendung des ersten und des zweiten Unterkörpers 130 und 140 und der ersten und der zweiten Verbindungsteile 132 und 142, weshalb ein Überhitzens des Motors verhindert werden kann, sodass das Klopfen verhindert wird und das Einstellen des Zündzeitpunkts minimiert sein kann.
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Ein unterer Abschnitt des Zylinderblocks 10, von welchem eine Temperatur niedriger ist als vom oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10, wird durch die Kühlmittel gekühlt, welche durch den ersten Hauptkörper 110 und den zweiten Hauptkörper 120 hindurchtreten.
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Wenn die Temperatur des unteren Abschnitts des Zylinderblocks 10 gleich ist oder geringer ist als eine vorbestimmte Temperatur, nimmt die Viskosität des Motoröls zu, was Reibungsverluste erhöht. Dementsprechend erlaubt es das Blockthermostat 170, welches mit dem ersten Hauptkörper 110 verbunden ist, das Kühlmittel selektiv im ersten Hauptkörper 110 zu stoppen oder durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtreten zu lassen abhängig von der Temperatur des Kühlmittels, welches durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtritt.
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In diesem Fall strömt das Kühlmittel, welches durch den zweiten Hauptkörper 120 hindurchtritt, separat und konstant (z.B. ständig) unabhängig vom ersten Hauptkörper 110. Das heißt, es ist möglich die Temperatur des Zylinderblocks 10 zu steuern durch Steuern der Strömung des Kühlmittels, welches durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtritt.
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Dementsprechend steuert das Blockthermostat 170 das Kühlmittel, welches durch den ersten Hauptkörper 110 hindurchtritt, sodass der untere Abschnitt des Zylinderblocks 10 nicht unterkühlt wird, weshalb es möglich ist zu verhindern, dass die Viskosität des Motoröls gesteigert wird.
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Gemäß dem Wassermantel 100 für den Zylinderblock der zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kühleffizienz des Motors zu verbessern, um die Haltbarkeit davon zu steigern durch Umsetzen des separat-variablen Kühlens, bei welchem etwas von dem Kühlmittel, welches im Zylinderblock 10 strömt, separat im oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 strömt, der mit dem Zylinderkopf 20 verbunden ist, und die Kühlmittelströmung in der Breitenrichtung des Zylinderblocks 10 bidirektional gesteuert wird gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs.
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Darüber hinaus, da es möglich ist, die Temperatur des Zylinderblocks 10 gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, kann das Auftreten von Klopfen minimiert werden, wodurch eine Menge von Blowby-Gas reduziert wird und das Einstellen des Zündzeitpunkts minimiert wird.
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Weiter, da es möglich ist den Reibverlust durch Verringern der Viskosität des Motoröls zu reduzieren, kann ein ungewollter Kraftstoffverbrauch verhindert werden und kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
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Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober(e)“ oder „unter(e)“, „inner(e)“ und „außen/äußere“, usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0178142 [0001]
