-
Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock zur Ausbildung mindestens eines Zylinders, bei der
- - jeder Zylinder einlassseitig mindestens eine Einlassöffnung zum Zuführen von Verbrennungsluft via Ansaugsystem und auslassseitig mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem aufweist,
- - der Zylinderblock mit mindestens zwei integrierten Kühlmittelmänteln ausgestattet ist, wobei ein erster blockzugehöriger Kühlmittelmantel auslassseitig vorgesehen ist und über eine Zuführöffnung zum Zuführen von Kühlmittel verfügt und ein zweiter blockzugehöriger Kühlmittelmantel einlassseitig vorgesehen ist und über eine Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels verfügt, und
- - der mindestens eine Zylinderkopf mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist, wobei mindestens ein kopfzugehöriger Kühlmittelmantel zwecks Versorgung mit Kühlmittel mit dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel und zwecks Abführens von Kühlmittel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel zumindest verbindbar ist.
-
Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Antrieb für Kraftfahrzeuge eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Ottomotoren, Dieselmotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, sowie Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.
-
Brennkraftmaschinen verfügen über einen Zylinderblock und mindestens einen Zylinderkopf, die zur Ausbildung der einzelnen Zylinder, d. h. Brennräume, miteinander verbindbar bzw. miteinander verbunden sind. Auf die einzelnen Bauteile wird im Folgenden kurz eingegangen.
-
Der Zylinderkopf dient zur Aufnahme der Steuerorgane und bei obenliegender Nockenwelle zur Aufnahme der Ventiltriebe im Ganzen. Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die mindestens eine Auslassöffnung und das Füllen des Brennraums über die mindestens eine Einlassöffnung des mindestens einen Zylinders. Zur Steuerung des Ladungswechsels werden bei Viertaktmotoren nahezu ausschließlich Hubventile als Steuerorgane verwendet, die während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine oszillierende Hubbewegung ausführen und auf diese Weise die Einlassöffnung bzw. Auslassöffnung freigeben und verschließen. Der für die Bewegung eines Ventils erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich des Ventils selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet.
-
Bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen kann zudem die erforderliche Zündvorrichtung, bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen darüber hinaus die Einspritzeinrichtung im Zylinderkopf angeordnet werden und bei Dieselmotoren gegebenenfalls eine Glühkerze. Zur Ausbildung einer funktionsgerechten, die Brennräume abdichtenden Verbindung von Zylinderkopf und Zylinderblock sind ausreichend viele und ausreichend große Bohrungen vorzusehen.
-
Der Zylinderblock weist zur Aufnahme der Kolben bzw. der Zylinderbuchsen eine entsprechende Anzahl an Zylinderbohrungen auf. Der Kolben jedes Zylinders einer Brennkraftmaschine wird entlang der Zylinderlängsachse axial beweglich in einem Zylinderrohr geführt und begrenzt zusammen mit dem Zylinderrohr und dem Zylinderkopf den Brennraum eines Zylinders. Der Kolbenboden bildet dabei einen Teil der Brennrauminnenwand und dichtet zusammen mit den Kolbenringen den Brennraum gegen den Zylinderblock bzw. das Kurbelgehäuse ab, so dass keine Verbrennungsgase bzw. keine Verbrennungsluft in das Kurbelgehäuse gelangen und kein Öl in den Brennraum gelangt.
-
Die Kolben dienen der Übertragung der durch die Verbrennung generierten Gaskräfte auf die Kurbelwelle. Hierzu ist jeder Kolben mittels eines Kolbenbolzens mit einer Pleuelstange gelenkig verbunden, die wiederum an der Kurbelwelle beweglich gelagert ist.
-
Die im Kurbelgehäuse gelagerte Kurbelwelle nimmt die Pleuelstangenkräfte auf, die sich aus den Gaskräften infolge der Kraftstoffverbrennung im Brennraum und den Massenkräften infolge der ungleichförmigen Bewegung der Triebwerksteile zusammensetzen. Dabei wird die oszillierende Hubbewegung der Kolben in eine rotierende Drehbewegung der Kurbelwelle transformiert. Die Kurbelwelle überträgt das Drehmoment an den Antriebsstrang. Ein Teil der auf die Kurbelwelle übertragenen Energie wird zum Antrieb von Hilfsaggregaten wie der Ölpumpe, der Kühlmittelpumpe bzw. Wasserpumpe und der Lichtmaschine verwendet oder dient dem Antrieb der Nockenwelle und damit der Betätigung der Ventiltriebe.
-
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Kühlung einer Brennkraftmaschine in Gestalt einer Luftkühlung oder einer Flüssigkeitskühlung auszuführen. Aufgrund der höheren Wärmekapazität von Flüssigkeiten können mit einer Flüssigkeitskühlung wesentlich größere Wärmemengen abgeführt werden als dies mit einer Luftkühlung möglich ist. Daher werden Brennkraftmaschinen nach dem Stand der Technik immer häufiger mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet, denn die thermische Belastung der Motoren nimmt stetig zu.
-
Dies ist auch dadurch bedingt, dass Brennkraftmaschinen zunehmend häufig aufgeladen und mit dem Ziel eines möglichst dichten Packaging immer mehr Komponenten in den Zylinderkopf bzw. Zylinderblock integriert werden, wodurch die thermische Belastung der Motoren, d. h. der Brennkraftmaschinen, wächst. Zunehmend häufig wird der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf integriert, um von einer im Zylinderkopf vorgesehenen Kühlung zu partizipieren und den Krümmer nicht aus thermisch hoch belastbaren Werkstoffen fertigen zu müssen, die kostenintensiv sind.
-
Die Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung erfordert die Ausstattung des Zylinderkopfes mit mindestens einem Kühlmittelmantel, d. h. die Anordnung von das Kühlmittel durch den Zylinderkopf führenden Kühlmittelkanälen. Der mindestens eine Kühlmittelmantel wird via Zuführöffnung mit Kühlmittel versorgt, das nach Durchströmen des Zylinderkopfes den Kühlmittelmantel via Abführöffnung verlässt. Die Wärme muss nicht wie bei einer Luftkühlung erst an die Zylinderkopfoberfläche geleitet werden, um abgeführt zu werden, sondern wird bereits im Inneren des Zylinderkopfes an das Kühlmittel abgegeben. Das Kühlmittel wird dabei mittels einer im Kühlmittelkreislauf angeordneten Pumpe gefördert, so dass es zirkuliert. Die an das Kühlmittel abgegebene Wärme wird auf diese Weise aus dem Inneren des Zylinderkopfes abgeführt und dem Kühlmittel außerhalb des Zylinderkopfes wieder entzogen, beispielsweise mittels Wärmetauscher und/oder auf andere Weise.
-
Wie der Zylinderkopf kann auch der Zylinderblock mit einem oder mehreren Kühlmittelmänteln ausgestattet werden. Der Zylinderkopf ist das thermisch höher belastete Bauteil, da der Kopf im Gegensatz zum Zylinderblock mit abgasführenden Leitungen versehen ist und die im Kopf integrierten Brennraumwände länger mit heißen Abgas beaufschlagt sind als die im Zylinderblock vorgesehenen Zylinderrohre. Zudem verfügt der Zylinderkopf über eine geringere Bauteilmasse als der Block.
-
Als Kühlmittel wird in der Regel ein mit Additiven versetztes Wasser-Glykol-Gemisch verwendet. Wasser hat gegenüber anderen Kühlmitteln den Vorteil, dass es nicht toxisch, leicht verfügbar und kostengünstig ist und zudem über eine sehr hohe Wärmekapazität verfügt, weshalb Wasser sich für den Entzug und die Abfuhr sehr großer Wärmmengen eignet, was grundsätzlich als vorteilhaft angesehen wird.
-
Die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist flüssigkeitsgekühlt und verfügt über mindestens einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock.
-
Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs ist die Abführöffnung, aus welchen das Kühlmittel abgeführt wird, mit der Zuführöffnung, die der Versorgung der Kühlmittelmäntel mit Kühlmittel dient, zumindest verbindbar, wozu eine Leitung oder mehrere Leitungen vorgesehen werden können. Diese Leitungen müssen keine Leitungen im eigentlichen Sinne sein, sondern können abschnittsweise auch in den Zylinderkopf, den Zylinderblock oder ein anderes Bauteil integriert sein. Ein Beispiel für eine derartige Leitung ist eine Rückführleitung, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist, um dem Kühlmittel Wärme zu entziehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet zumindest verbindbar, dass die Abführöffnung entweder dauerhaft via Leitungssystem mit der Zuführöffnung verbunden ist oder aber bei Verwendung von Ventilen bzw. Absperrelementen gezielt miteinander verbunden werden kann.
-
Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 10 2014 201 717 A1 beschreibt eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock, bei der der blockzugehörige Kühlmittelmantel via einer im Zylinderblock vorgesehenen Zuführöffnung mit Kühlmittel versorgt wird und ein dem Zylinderblock zugewandter kopfzugehöriger Kühlmittelmantel via Verbindungskanälen mit aus dem Zylinderblock stammendem Kühlmittel versorgt wird, wobei das Kühlmittel diesen kopfzugehörigen Kühlmittelmantel via einer im Zylinderkopf vorgesehenen Abführöffnung verlässt. Es kann ein zweiter Kühlmittelmantel im Zylinderkopf integriert sein, insbesondere auf der dem Zylinderblock abgewandten Seite der Abgasleitungen, der vorzugsweise über eine separate Kühlmittelversorgung verfügt.
-
Nachteilig an dem in der
DE 10 2014 201 717 A1 beschriebenen Kühlkonzept ist, dass sich über die integrierten Kühlmittelmäntel hinweg, d. h. zwischen der Zuführöffnung im Zylinderblock und der Abführöffnung im Zylinderkopf, ein vergleichsweise großes Druckgefälle aufbaut. Dieses Druckgefälle hat mehrere Ursachen und resultiert im Wesentlichen aus der Art und Weise der Durchströmung des Zylinderblocks bzw. des Zylinderkopfes.
-
Zwischen der Zuführöffnung im Zylinderblock und der Abführöffnung im Zylinderkopf muss das Kühlmittel lange Strömungswege zurücklegen und enge Strömungsquerschnitte passieren, insbesondere zwischen benachbarten Zylindern via engen Durchgängen im Zylinderblock von der Einlassseite auf die Auslassseite wechseln bzw. strömen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Einlassseite die Seite, von der aus die Brennkraftmaschine mit Verbrennungsluft versorgt wird, und die Auslassseite die Seite, über welche die Abgase abgeführt werden.
-
Der Zylinderkopf wird im Wesentlichen in Richtung der Längsachse durchströmt, wodurch auch die Hauptströmungsrichtung im Kopf konstituiert wird. Dies ist dadurch bedingt, dass dem Kühlmittel nur eine Abführöffnung an der kurzen Stirnseite des Zylinderkopfes zur Verfügung gestellt wird, um die Kühlmittelmäntel bzw. den Zylinderkopf zu verlassen, und die Zuführöffnung und die Abführöffnung an entgegen gesetzten Stirnseiten der Kombination aus Zylinderblock und Zylinderkopf vorgesehen sind.
-
Die Hauptströmungsrichtung im Kopf bzw. das große Druckgefälle führen dazu, dass die Verbindungskanäle zwischen dem blockzugehörigen Kühlmittelmantel und dem kopfzugehörigen Kühlmittelmantel in Hauptströmungsrichtung mit einem zunehmend großen Durchmesser versehen bzw. ausgebildet werden müssen, damit der Kühlmitteldurchsatz jedes Zylinders bzw. die zylinderspezifische Kühlleistung trotz eines Druckabbaus in Hauptströmungsrichtung angeglichen werden.
-
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, deren Kühlung optimiert ist.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock zur Ausbildung mindestens eines Zylinders, bei der
- - jeder Zylinder einlassseitig mindestens eine Einlassöffnung zum Zuführen von Verbrennungsluft via Ansaugsystem und auslassseitig mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem aufweist,
- - der Zylinderblock mit mindestens zwei integrierten Kühlmittelmänteln ausgestattet ist, wobei ein erster blockzugehöriger Kühlmittelmantel auslassseitig vorgesehen ist und über eine Zuführöffnung zum Zuführen von Kühlmittel verfügt und ein zweiter blockzugehöriger Kühlmittelmantel einlassseitig vorgesehen ist und über eine Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels verfügt, und
- - der mindestens eine Zylinderkopf mit mindestens einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist, wobei mindestens ein kopfzugehöriger Kühlmittelmantel zwecks Versorgung mit Kühlmittel mit dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel und zwecks Abführens von Kühlmittel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel zumindest verbindbar ist,
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
- - der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel und der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel jeweils einstückig im Zylinderblock ausgebildet sind, und
- - der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel und der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel eines Zylinderblockrohlings als fluidisch voneinander getrennte Kühlmittelmäntel ausgebildet sind.
-
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine verfügt über einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock, wobei ein im Zylinderkopf integrierter Kühlmittelmantel via Verbindungskanälen mit mindestens zwei im Zylinderblock integrierten Kühlmittelmänteln verbunden ist bzw. verbindbar ist.
-
Im Besonderen wird der im Zylinderkopf integrierte Kühlmittelmantel via einem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel, der auslassseitig angeordnet ist, mit aus dem Zylinderblock stammendem Kühlmittel versorgt. Das Kühlmittel durchströmt den im Zylinderkopf integrierten Kühlmittelmantel quer zur Längsachse des Zylinderkopfes von der Auslassseite auf die Einlassseite und verlässt den Zylinderkopf einlassseitig, wobei das Kühlmittel in einen zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel, der einlassseitig angeordnet ist, abgeführt wird.
-
Die Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels im Kopf verläuft damit quer zur Längsachse des Zylinderkopfes, wodurch sich äußerst kurze Strömungswege für das Kühlmittel im Zylinderkopf ergeben. Das Kühlmittel strömt, getrieben vom Druckgefälle zwischen dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel und dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel, von der thermisch höher beanspruchten, heißeren Auslassseite auf die thermisch weniger beanspruchte, weniger heiße Einlassseite. Dabei überstreicht das Kühlmittel den thermisch hoch beanspruchten Bereich des Zylinderkopfes, insbesondere den Bereich, der dem Block zugewandt ist, die Brennräume mit ausbildet und von heißen Abgasen beaufschlagt wird. Die Konvektion sorgt für eine effektive Wärmeabfuhr aus diesen thermisch hoch beanspruchten Bereichen des Zylinderkopfes, wobei über die zur Verfügung gestellten Strömungsquerschnitte Einfluss genommen werden kann auf die Strömungsgeschwindigkeit und damit auf die Wärmeabfuhr infolge Konvektion.
-
Dadurch, dass die Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels im Zylinderkopf quer zur Längsachse des Zylinderkopfes verläuft, stellt sich nahezu kein Druckgefälle bzw. Druckverlust entlang der Längsachse des Zylinderkopfes ein. Das Erfordernis, die Verbindungskanäle zwischen dem blockzugehörigen Kühlmittelmantel und dem kopfzugehörigen Kühlmittelmantel mit spezifischen, unterschiedlich großen Durchmessern versehen, d. h. ausbilden zu müssen, um die Kühlung der einzelnen Zylinder anzugleichen, d. h. die zylinderspezifische Kühlleistung zu kalibrieren, entfällt.
-
Erfindungsgemäß muss das Kühlmittel im Zylinderblock nicht von der Einlassseite auf die Auslassseite strömen, um den im Zylinderkopf integrierten Kühlmittelmantel mit Kühlmittel zu versorgen. Der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel, der auslassseitig angeordnet ist, muss erfindungsgemäß nicht - wie im Stand der Technik - mittels im Zylinderblock vorgesehenen engen Durchgängen mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel, der einlassseitig angeordnet ist, verbunden werden. Erfindungsgemäß sind die beiden blockzugehörigen Kühlmittelmäntel via Zylinderkopf, d. h. via einem zylinderkopfzugehörigen Kühlmittelmantel, miteinander verbunden, wobei der auslassseitig vorgesehene erste blockzugehörige Kühlmittelmantel über eine Zuführöffnung zum Zuführen von Kühlmittel verfügt und der einlassseitig vorgesehene zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel mit einer Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels ausgestattet ist.
-
Das aus dem Stand der Technik bekannte Druckgefälle im Zylinderblock, welches aus der Verwendung enger Durchgänge bzw. der Notwendigkeit resultiert, das Kühlmittel im Zylinderblock von der Einlassseite auf die Auslassseite zu transportieren bzw. zu fördern, entfällt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können Kanäle der vorstehend beschriebenen Art zwar auch bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in den Zylinderblock eingebracht werden, die den ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel verbinden. Diese Kanäle haben aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine andere Aufgabe bzw. einen anderen Zweck und müssen nicht zwingend vorgesehen werden.
-
Das geringe Druckgefälle zwischen der Zuführöffnung und der Abführöffnung erfordert eine gegenüber dem Stand der Technik geringere Pumpenleistung, um das Kühlmittel zu fördern und im Kühlmittelkreislauf zirkulieren zu lassen. Dies ermöglicht den Einsatz einer elektrisch antreibbaren Pumpe, die vorteilhafterweise variabel steuerbar ist, so dass der Kühlmitteldurchsatz bzw. Förderdruck bedarfsgerecht beeinflusst bzw. eingestellt werden kann.
-
Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich eine aufgeladene Brennkraftmaschine bereitgestellt, deren Kühlung optimiert ist.
-
Da der Zylinderblock erfindungsgemäß mit mindestens zwei integrierten Kühlmittelmänteln ausgestattet ist, können auslassseitig auch zwei oder drei oder mehr erste blockzugehörige Kühlmittelmäntel vorgesehen sein, die jeweils über eine eigene Zuführöffnung zum Zuführen von Kühlmittel verfügen. Einlassseitig können auch zwei oder drei oder mehr zweite blockzugehörige Kühlmittelmäntel vorgesehen sein, die jeweils über eine eigene Abführöffnung zum Abführen des Kühlmittels verfügen.
-
Zwei oder mehrere Zuführöffnungen können über einen gemeinsamen Verteiler mit Kühlmittel versorgt werden und/oder zwei oder mehrere Abführöffnungen können in eine gemeinsame Abführleitung bzw. Sammelleitung münden.
-
Die Strömungsrichtung bzw. Durchströmung von Block und Kopf muss nicht von der Zuführöffnung ausgehend hin zur Abführöffnung verlaufen bzw. sich ausbilden, sondern kann auch von der Abführöffnung ausgehend hin zur Zuführöffnung verlaufen bzw. sich ausbilden. Beim letztgenannten Konzept werden die Zuführöffnung zur Abführöffnung und die Abführöffnung zur Zuführöffnung.
-
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist mit einer Aufladung ausgestattet. Eine Flüssigkeitskühlung erweist sich insbesondere bei aufgeladenen Motoren als vorteilhaft, da die thermische Belastung aufgeladener Motoren im Vergleich zu herkömmlichen Brennkraftmaschinen deutlich höher ist.
-
Die Aufladung dient in erster Linie der Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine. Die für den Verbrennungsprozess benötigte Luft wird dabei verdichtet, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.
-
Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Wird der Hubraum reduziert, lässt sich bei gleichen Fahrzeugrandbedingungen das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Die Aufladung unterstützt folglich das ständige Bemühen in der Entwicklung von Verbrennungsmotoren, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, d. h. den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern.
-
Durch eine geeignete Getriebeauslegung kann zusätzlich ein sogenanntes Downspeeding realisiert werden, wodurch ebenfalls ein geringerer spezifischer Kraftstoffverbrauch erzielt wird. Beim Downspeeding wird der Umstand ausgenutzt, dass der spezifische Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Drehzahlen regelmäßig niedriger ist, insbesondere bei höheren Lasten.
-
Bei gezielter Auslegung der Aufladung können auch Vorteile bei den Abgasemissionen erzielt werden. So können mittels geeigneter Aufladung beispielsweise beim Dieselmotor die Stickoxidemissionen ohne Einbußen beim Wirkungsgrad verringert werden. Gleichzeitig können die Kohlenwasserstoffemissionen günstig beeinflusst werden. Die Emissionen an Kohlendioxid, die direkt mit dem Kraftstoffverbrauch korrelieren, nehmen mit sinkendem Kraftstoffverbrauch ebenfalls ab.
-
Häufig wird für die Aufladung ein Abgasturbolader eingesetzt, bei dem ein Verdichter und eine Turbine auf derselben Welle angeordnet sind. Der heiße Abgasstrom wird der Turbine zugeführt und entspannt sich unter Energieabgabe in der Turbine, wodurch die Welle in Drehung versetzt wird. Die vom Abgasstrom an die Turbine und schließlich an die Welle abgegebene Energie wird für den Antrieb des ebenfalls auf der Welle angeordneten Verdichters genutzt. Der Verdichter fördert und komprimiert die ihm zugeführte Ladeluft, wodurch eine Aufladung der Zylinder erreicht wird. Vorteilhafterweise wird ein Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem vorgesehen, mit dem die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder gekühlt wird. Der Kühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der Ladeluft, so dass auch der Kühler zu einer besseren Füllung der Zylinder, d. h. zu einer größeren Luftmasse, beiträgt. Es erfolgt eine Verdichtung durch Kühlung.
-
Der Vorteil eines Abgasturboladers im Vergleich zu einem Lader, der mittels Hilfsantrieb angetrieben wird, besteht darin, dass ein Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase nutzt, während ein Lader die für seinen Antrieb erforderliche Energie direkt oder indirekt von der Brennkraftmaschine bezieht und damit, zumindest solange die Antriebsenergie nicht aus einer Energierückgewinnung stammt, den Wirkungsgrad nachteilig beeinflusst, d. h. mindert.
-
Falls es sich nicht um einen mittels Elektromaschine, d. h. elektrisch antreibbaren Lader handelt, ist regelmäßig eine mechanische bzw. kinematische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen dem Lader und der Brennkraftmaschine erforderlich, die auch das Packaging im Motorraum nachteilig beeinflusst bzw. bestimmt.
-
Der Vorteil eines Laders gegenüber einem Abgasturbolader besteht wiederum darin, dass der Lader stets den angeforderten Ladedruck generieren und zur Verfügung stellen kann und zwar nahezu verzögerungsfrei und unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das gilt insbesondere für einen Lader, der mittels Elektromaschine elektrisch antreibbar und daher unabhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle ist.
-
Nach dem Stand der Technik bereitet es nämlich Schwierigkeiten, die Leistung mittels Abgasturboaufladung in allen Drehzahlbereichen und insbesondere verzögerungsfrei zu steigern. Es wird ein stärkerer Drehmomentabfall bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl beobachtet. Verständlich wird dieser Drehmomentabfall, wenn berücksichtigt wird, dass das Ladedruckverhältnis vom Turbinendruckverhältnis bzw. der Turbinenleistung abhängt. Wird die Motordrehzahl verringert, führt dies zu einem kleineren Abgasmassenstrom und damit zu einem kleineren Turbinendruckverhältnis bzw. einer kleineren Turbinenleistung. Folglich nimmt das Ladedruckverhältnis zu niedrigeren Drehzahlen hin ebenfalls ab. Dies ist gleichbedeutend mit einem Drehmomentabfall.
-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine werden im Folgenden gemäß den Unteransprüchen näher beschrieben.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs die Abführöffnung mit der Zuführöffnung zumindest verbindbar ist.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen im Kühlmittelkreislauf eine elektrisch antreibbare Pumpe angeordnet ist. Hinsichtlich der Vorteile wird Bezug genommen auf die bereits gemachten Ausführungen.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel und der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel via mindestens einem - in den Zylinderblockrohling eingebrachten - Kanal fluidisch miteinander verbunden sind.
-
Dass vorliegend auf den Zylinderblockrohling Bezug genommen wird, soll zum Ausdruck bringen, dass der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel und der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel des Zylinderblockrohlings originär voneinander getrennt sind. Es soll hervorgehoben werden, dass Kanäle der in Rede stehenden Art nicht im Rahmen eines gemeinsamen Fertigungsverfahrens zusammen mit den Kühlmittelmänteln ausgebildet werden.
-
Bei einem im Gießverfahren hergestellten Zylinderblock werden im Rahmen des Gießens zwar die Kühlmittelmäntel einteilig mit dem übrigen Zylinderblock ausgebildet, aber keine die Kühlmittelmäntel verbindenden Kanäle mit ausgebildet, d. h. gegossen.
-
Bei einem mittels additivem Fertigungsverfahren, d. h. mittels 3D-Drucken, hergestellten Zylinderblock, der schichtweise aufgebaut wird bzw. ist, werden im Rahmen des Aufbauens zwar die Kühlmittelmäntel einteilig mit dem übrigen Zylinderblock ausgebildet, aber keine die Kühlmittelmäntel verbindenden Kanäle mit ausgebildet, d. h. aufgebaut.
-
Kanäle der in Rede stehenden Art, die den ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel im Inneren des Zylinderblocks fluidisch miteinander verbinden, werden - im Einzelfall - nachträglich, d. h. im Rahmen einer Nachbearbeitung des Zylinderblockrohlings eingebracht, d. h. ausgebildet, beispielsweise mittels Bohren.
-
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Kanal ein gebohrter Kanal ist.
-
Kanäle der in Rede stehenden Art, die den ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel im Inneren des Zylinderblocks fluidisch miteinander verbinden, dienen primär nicht dem Zweck Kühlmittel von der Auslassseite auf die Einlassseite zu fördern bzw. von der Einlassseite auf die Auslassseite.
-
Die Kanäle dienen erfindungsgemäß bei Mehr-Zylinder-Brennkraftmaschinen insbesondere der Kühlung der thermisch hoch beanspruchten Stegbereiche zwischen zwei benachbarten Zylindern.
-
Bei aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen mit zwei oder mehr Zylindern sind daher auch Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen mindestens ein Kanal zwischen zwei benachbarten Zylindern angeordnet ist und hindurchführt.
-
Vorteilhaft können aber auch Ausführungsformen sein, bei denen ein solcher Kanal zwischen einem außenliegenden Zylinder und einer den Zylinderblock außen begrenzenden Seitenwand angeordnet ist.
-
Bei aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen mit Kanälen der in Rede stehenden Art sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen der mindestens eine Kanal einen maximalen Durchmesser dk,max aufweist mit dk,max ≤ 5mm, vorzugsweise mit dk,max ≤ 4mm bzw. mit dk,max ≤ 3.5mm.
-
Wie bereits beschrieben, dient ein Kanal der in Rede stehenden Art nicht dem Transport von Kühlmittel von der Auslassseite auf die Einlassseite im eigentlichen Sinne. Die Kanäle können aber dazu dienen, den Kühlmitteldurchsatz durch den Zylinderkopf zu reduzieren bzw. durch geeignete Wahl eines Durchmessers diesen Kühlmitteldurchsatz einzustellen, d. h. zu kalibrieren, denn der durch den Zylinderkopf geleitete Kühlmittelstrom wird um die Kühlmittelmenge reduziert, welche im Block via Kanälen bei Umgehung des Zylinderkopfes von der Auslassseite auf die Einlassseite gefördert wird.
-
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei entlang einer Längsachse des Zylinderblocks angeordneten Zylindern können Ausführungsformen vorteilhaft sein, bei denen die Abführöffnung einlassseitig in einer Seitenwand des Zylinderblocks angeordnet ist, die entlang der Längsachse des Zylinderblocks ausgerichtet ist.
-
Da sich das Kühlmittel bei dem erfindungsgemäßen Kühlkonzept nach Durchströmen des Zylinderblocks und des Zylinderkopfes auf der Einlassseite befindet bzw. sammelt, ist es vorteilhaft, die Abführöffnung auf der Einlassseite anzuordnen, beispielsweise einlassseitig in einer Seitenwand des Zylinderblocks, die entlang der Längsachse des Zylinderblocks ausgerichtet ist.
-
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei entlang einer Längsachse des Zylinderblocks angeordneten Zylindern können auch Ausführungsformen vorteilhaft sein, bei denen die Zuführöffnung auslassseitig in einer Seitenwand des Zylinderblocks angeordnet ist, die quer zur Längsachse des Zylinderblocks ausgerichtet ist.
-
Da das Kühlmittel bei dem erfindungsgemäßen Kühlkonzept ausgehend von der Auslassseite den Zylinderblock und den Zylinderkopf durchströmt, ist es vorteilhaft, die Zuführöffnung auf der Auslassseite anzuordnen, beispielsweise auslassseitig in einer Seitenwand des Zylinderblocks, die quer zur Längsachse des Zylinderblocks ausgerichtet ist.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen die Zuführöffnung und die Abführöffnung an entgegengesetzten Enden des Zylinderblocks angeordnet sind. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass die Kühlmittelmäntel auch tatsächlich durchströmt werden und sich keine größeren Totwassergebiete ausbilden, in denen das Kühlmittel nicht strömt, sondern bewegungslos verharrt.
-
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen, bei denen sich an jede Auslassöffnung eines Zylinders eine Abgasleitung und an jede Einlassöffnung eine Ansaugleitung anschließt, können Ausführungsformen vorteilhaft sein, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der mindestens eine Zylinderkopf mit mindestens zwei integrierten Kühlmittelmänteln ausgestattet ist, wobei ein unterer Kühlmittelmantel zumindest auch zwischen den Abgasleitungen und dem Zylinderblock angeordnet ist und ein oberer Kühlmittelmantel auf einer blockabgewandten und dem unteren Kühlmittelmantel gegenüberliegenden Seite der Abgasleitungen angeordnet ist.
-
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen der untere Kühlmittelmantel zwecks Versorgung mit Kühlmittel mit dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel und zwecks Abführens von Kühlmittel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel zumindest verbindbar ist.
-
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang ebenfalls Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen der untere Kühlmittelmantel und der obere Kühlmittelmantel voneinander getrennte Kühlmittelmäntel sind, sowie Ausführungsformen der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen der obere Kühlmittelmantel zwecks Versorgung mit Kühlmittel via einer externen Versorgungsleitung mit einer Pumpe zumindest verbindbar ist.
-
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen der in Rede stehenden Art, bei denen der mindestens eine Zylinderkopf mit einem unteren Kühlmittelmantel und einem oberen Kühlmittelmantel ausgestattet ist, sind des Weiteren Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen der untere Kühlmittelmantel die mindestens eine Abgasleitung jedes Zylinders bereichsweise vollumfänglich umschließt.
-
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen der in Rede stehenden Art, bei denen der mindestens eine Zylinderkopf mit einem unteren Kühlmittelmantel und einem oberen Kühlmittelmantel ausgestattet ist, sind auch Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen der untere Kühlmittelmantel die mindestens eine Ansaugleitung jedes Zylinders bereichsweise vollumfänglich umschließt.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen jeder Zylinder einlassseitig eine Einlassöffnung zum Zuführen von Verbrennungsluft via Ansaugsystem und auslassseitig eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem aufweist. Diese Ausführungsform konstituiert Brennkraftmaschinen, bei denen jeder Zylinder zwei Öffnungen für den Gaswechsel aufweist und daher mit zwei Ventilen auszustatten ist, nämlich mit einem Einlassventil und einem Auslassventil.
-
Vorteilhaft können aber auch Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine sein, bei denen jeder Zylinder einlassseitig zwei Einlassöffnungen zum Zuführen von Verbrennungsluft via Ansaugsystem und auslassseitig zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem aufweist. Diese Ausführungsform konstituiert Brennkraftmaschinen, bei denen jeder Zylinder vier Öffnungen für den Gaswechsel aufweist und daher mit vier Ventilen auszustatten ist, vorliegend mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen.
-
Es ist die Aufgabe eines Ventiltriebes die Einlassöffnung bzw. Auslassöffnung der Brennkammer rechtzeitig freizugeben bzw. zu schließen, wobei eine schnelle Freigabe möglichst großer Strömungsquerschnitte angestrebt wird, um die Drosselverluste in den ein- bzw. ausströmenden Gasen gering zu halten und eine möglichst gute Füllung des Brennraumes mit Frischgemisch bzw. ein effektives, d. h. vollständiges Abführen der Abgase zu gewährleisten. Daher ist es vorteilhaft, einen Zylinder mit zwei oder mehr Einlass- bzw. Auslassöffnungen auszustatten.
-
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei denen jeder Zylinder mit einer Einspritzvorrichtung zum direkten Einbringen des Kraftstoffes in den Zylinder ausgestattet ist. Bei Ottomotoren kann die Direkteinspritzung zur Entdrosselung des ottomotorischen Arbeitsverfahrens genutzt werden. Grundsätzlich unterstützt die Direkteinspritzung die Bildung eines homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisches.
-
Vorteilhaft können auch Ausführungsformen der aufgeladenen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine sein, bei denen jeder Zylinder mit einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Fremdzündung bzw. mit einer Glühkerze zur Unterstützung einer Selbstzündung ausgestattet ist.
-
Ein gegebenenfalls im Zylinderkopf vorgesehener Kühlmittelmantel weist dann vorzugsweise Durchbrüche bzw. Ausnehmungen auf, durch welche eine Einspritzvorrichtung und/oder eine Zündvorrichtung bzw. Glühkerze hindurchgeführt werden können.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und gemäß den Figuren 1 und 2 näher beschrieben. Hierbei zeigt:
- 1 eine Prinzipskizze der aufgeladenen Brennkraftmaschine in der Seitenansicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Kühlkonzeptes, und
- 2 schematisch die Kühlmittelmäntel einer Flüssigkeitskühlung einer ersten Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine.
-
1 zeigt eine Prinzipskizze der aufgeladenen Brennkraftmaschine 1 in der Seitenansicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Kühlkonzeptes. Die Längsachse des Zylinderkopfes 2 bzw. Zylinderblocks 3 steht senkrecht auf der Zeichenebene.
-
Die Brennkraftmaschine 1 umfasst zur Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf 2 und einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock 3, die zusammen auch die Zylinder 1a der Brennkraftmaschine 1 ausbilden.
-
Der flüssigkeitsgekühlte Zylinderblock 3 ist mit zwei integrierten Kühlmittelmänteln 3a, 3b ausgestattet, die als fluidisch voneinander getrennte Kühlmittelmäntel 3a, 3b ausgebildet sind.
-
Ein erster blockzugehöriger Kühlmittelmantel 3a ist auslassseitig, d. h. auf der Auslassseite der Brennkraftmaschine 1, und ein zweiter blockzugehöriger Kühlmittelmantel 3b ist einlassseitig, d. h. auf der Einlassseite der Brennkraftmaschine 1, vorgesehen. Diese beiden blockzugehörigen Kühlmittelmäntel 3a, 3b sind einstückig im Zylinderblock 3 ausgebildet, der im Gießverfahren hergestellt wird.
-
Der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel 3a verfügt zum Zuführen von Kühlmittel über eine Zuführöffnung 4, die in einer auslassseitigen Seitenwand 3" des Zylinderblocks 3 angeordnet ist, welche entlang der Längsachse des Zylinderblocks 3 ausgerichtet ist. Der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel 3b verfügt zum Abführen des Kühlmittels über eine Abführöffnung 5, die in einer einlassseitigen Seitenwand 3" des Zylinderblocks 3 angeordnet ist, welche entlang der Längsachse des Zylinderblocks 3 ausgerichtet ist. Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs ist die Abführöffnung 5 mit der Zuführöffnung 4 zumindest verbindbar, wobei eine Pumpe 8 vorgesehen ist, um das Kühlmittel zu fördern und im Kreislauf zirkulieren zu lassen.
-
Der Zylinderkopf 2 ist mit zwei integrierten Kühlmittelmänteln 2a, 2b ausgestattet, die fluidisch voneinander getrennt sind, d. h. als separate Kühlmittelmäntel 2a, 2b ausgebildet sind. Ein unterer Kühlmittelmantel 2a ist dem Zylinderblock 3 zugewandt und erstreckt sich zwischen den Abgasleitungen und dem Zylinderblock 3. Ein oberer Kühlmittelmantel 2b ist auf der dem Zylinderblock 3 abgewandten und dem unteren Kühlmittelmantel 2a gegenüberliegenden Seite der Abgasleitungen angeordnet.
-
Der untere kopfzugehörige Kühlmittelmantel 2a ist zwecks Versorgung mit Kühlmittel mit dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3a und zwecks Abführens von Kühlmittel mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3b verbunden.
-
Der untere kopfzugehörige Kühlmittelmantel 2a wird via erstem blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3a mit aus dem Zylinderblock 3 stammendem Kühlmittel versorgt, welches dem Zylinderblock 3 via Zuführöffnung 4 zugeführt wurde. Das Kühlmittel durchströmt den im Zylinderkopf 2 integrierten unteren Kühlmittelmantel 2a quer zur Längsachse des Zylinderkopfes 2 von der Auslassseite auf die Einlassseite und verlässt den Zylinderkopf 2 einlassseitig, wobei das Kühlmittel in den zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3b abgeführt wird.
-
Der obere Kühlmittelmantel 2b ist zwecks Versorgung mit Kühlmittel mittels einer externen Versorgungsleitung 7 mit der Pumpe 8 verbunden.
-
2 zeigt schematisch die Kühlmittelmäntel 2a, 2b, 3a, 3b einer Flüssigkeitskühlung einer ersten Ausführungsform der aufgeladenen Brennkraftmaschine 1. Es soll ergänzend zu 1 ausgeführt werden, wobei auch die Unterschiede dargelegt werden. Im Übrigen wird Bezug genommen auf 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
-
Dargestellt sind die Kühlmittelmäntel 2a, 2b, 3a, 3b eines Drei-Zylinder-Reihenmotors, bei dem jeder Zylinder 1a eine Einlassöffnung zum Zuführen von Verbrennungsluft via Ansaugsystem und eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem aufweist. Der untere kopfzugehörige Kühlmittelmantel 2a umschließt die Abgasleitungen, die sich an die Auslassöffnungen anschließen, und die Ansaugleitungen, die zu den Einlassöffnungen führen, vollumfänglich.
-
Die Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels im Zylinderkopf 2 verläuft quer zur Längsachse des Zylinderkopfes 2, so dass sich für das Kühlmittel kurze Strömungswege im Zylinderkopf 2 ergeben. Das Kühlmittel strömt, getrieben vom Druckgefälle zwischen dem ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3a und dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3b, von der thermisch hoch belasteten Auslassseite auf die thermisch weniger belastete Einlassseite. Dabei überstreicht das Kühlmittel den thermisch hoch beanspruchten Bereich des Zylinderkopfes 2, der dem Zylinderblock 3 zugewandt ist. Vorliegend strömt das Kühlmittel zwischen den Öffnungen der Zylinder 1a hindurch von der Auslassseite auf die Einlassseite. Über die zur Verfügung gestellten Strömungsquerschnitte kann Einfluss genommen werden auf die Strömungsgeschwindigkeit und damit auf die Wärmeabfuhr infolge Konvektion.
-
Da sich kein Druckgefälle entlang der Längsachse des Zylinderkopfes 2 einstellt, können die auslassseitigen bzw. einlassseitigen Verbindungskanäle 9a, 9b, welche den kopfzugehörigen unteren Kühlmittelmantel 2a mit den blockzugehörigen Kühlmittelmänteln 3a, 3b verbinden, mit gleich großen Durchmessern versehen, d. h. ausgebildet werden.
-
Die Zuführöffnung 4 ist bei der in 2 dargestellten Ausführungsform auslassseitig in einer Seitenwand 3' des Zylinderblocks 3 angeordnet, die quer zur Längsachse des Zylinderblocks 3 ausgerichtet ist, d. h. in einer der beiden schmalen Stirnseiten 3' des Blocks 3.
-
Das Kühlmittel muss vorliegend nicht unter Inkaufnahme eines Druckverlustes von der Einlassseite auf die Auslassseite strömen bzw. gefördert werden, um den im Zylinderkopf 2 integrierten unteren Kühlmittelmantel 2a mit Kühlmittel zu versorgen.
-
Nichtsdestotrotz sind bei der in 2 dargestellten Ausführungsform Kanäle 6 vorgesehen, die den ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3a und den zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3b fluidisch miteinander verbinden.
-
Diese Kanäle 6 werden nachträglich, beispielsweise mittels Bohren, in den Zylinderblockrohling eingebracht. Originär sind der erste blockzugehörige Kühlmittelmantel 3a und der zweite blockzugehörige Kühlmittelmantel 3b des Zylinderblockrohlings bzw. des Zylinderblocks 3 voneinander getrennt.
-
Kanäle 6 der in Rede stehenden Art, die den ersten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3a mit dem zweiten blockzugehörigen Kühlmittelmantel 3b im Inneren des Zylinderblocks 3 fluidisch miteinander verbinden, dienen der Kühlung der thermisch hoch beanspruchten Stegbereiche zwischen zwei benachbarten Zylindern 1a, weshalb die beiden Kanäle der 2 jeweils zwischen zwei benachbarten Zylindern 1a angeordnet sind bzw. verlaufen.
-
Unter Verwendung der Kanäle 6 kann auch der Kühlmitteldurchsatz durch den Zylinderkopf 2 eingestellt, d. h. kalibriert werden. Dies erfolgt durch die Anzahl der Kanäle 6 und die Wahl geeigneter Durchmesser.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Brennkraftmaschine
- 1a
- Zylinder
- 2
- Zylinderkopf
- 2a
- unterer Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes
- 2b
- oberer Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes
- 3
- Zylinderblock
- 3a
- erster blockzugehöriger Kühlmittelmantel
- 3b
- zweiter blockzugehöriger Kühlmittelmantel
- 3'
- kurze Seitenwand des Zylinderblocks
- 3"
- lange Seitenwand des Zylinderblocks
- 4
- Zuführöffnung
- 5
- Abführöffnung
- 6
- Kanal
- 7
- Versorgungsleitung
- 8
- Pumpe
- 9a
- auslassseitiger Verbindungskanal
- 9b
- einlassseitiger Verbindungskanal
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014201717 A1 [0016, 0017]
