DE102022106749A1 - Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine (1), insbesondere Großmotor, umfassend einen ein Top-Down Kühlkonzept aufweisenden Zylinderkopf (2) mit einem Kopfkühlmantel (3) und einen Zylinderblock (4) mit einem Blockkühlmantel (5), wobei im Zylinderblock (4) zumindest ein Zylinder (6) angeordnet ist, wobei der Kopfkühlmantel (3) einen Kopfzulaufkanal (7) und einen Kopfablaufkanal (8) und der Blockkühlmantel (5) einen Blockzulaufkanal (9) und einen Blockablaufkanal (10) umfasst, wobei ein Verbindungskanal (11) zwischen dem Kopfkühlmantel (3) und dem Blockkühlmantel (5) vorgesehen ist, wobei im Verbindungskanal eine Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, sodass der Kopfkühlmantel (3) und der Blockkühlmantel (5) gegebenenfalls strömungsverbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, insbesondere Großmotor, umfassend einen ein Top-Down Kühlkonzept aufweisenden Zylinderkopf mit einem Kopfkühlmantel und einen Zylinderblock mit einem Blockkühlmantel, wobei im Zylinderblock zumindest ein Zylinder angeordnet ist, wobei der Kopfkühlmantel einen Kopfzulaufkanal und einen Kopfablaufkanal und der Blockkühlmantel einen Blockzulaufkanal und einen Blockablaufkanal umfasst.
  • Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen einer Brennkraftmaschine.
  • Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Aus der AT 515 143 B1 und der AT 503 182 A2 ist jeweils eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock bekannt, wobei der Zylinderkopf zwei übereinander angeordnete Teilkühlräume aufweist, welche nach einem sogenannten Top-Down-Kühlkonzept durchströmt werden. Die beiden Teilkühlräume sind durch ein Zwischendeck voneinander getrennt und im Bereich einer zentral angeordneten Injektorhülse über zumindest einen Übertrittskanal miteinander strömungsverbunden. Das Kühlmittel wird über einen Zulaufkanal im Zylinderblock zugeführt, durchströmt einen den Zylinder umgebenden Kühlraum im Zylinderblock und wird über Strömungsübertritte im Feuerdeck und Versorgungskanäle direkt dem oberen Teilkühlraum des Zylinderkopfes zugeführt. Dadurch wird der Zylinderkopf sozusagen von oben nach unten durchströmt, wobei das Kühlmittel zuerst dem oberen Teilkühlraum zugeführt wird und nach Durchströmen des oberen Teilkühlraumes, über den zumindest einen Übertrittskanal in den unteren Teilkühlraum strömt, wo das Kühlmittel über radiale Kühlkanäle im Bereich der Ventilbrücken radial von innen nach außen geführt wird und schließlich den Zylinderkopf über seitlich angeordnete Ablaufkanal wieder verlässt.
  • In der AT 522 272 A1 ist auch eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine gezeigt, bei welcher für den Zylinderkopf und den Zylinderblock jeweils zumindest ein Kühlmantel vorgesehen ist. Eine Strömung durch den Kopfkühlmantel ist dabei durch zumindest ein Ventil regelbar.
  • Nachteilig bei bekannten Lösungen ist es, dass durch die realisierten Kühlmantellösungen nur bedingt auf unterschiedliche Lastbedingungen reagiert werden kann.
  • Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine bei allen und wechselnden thermischen Belastungen effizient kühlen zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ein Verbindungskanal zwischen dem Kopfkühlmantel und dem Blockkühlmantel vorgesehen ist, wobei im Verbindungskanal eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, sodass der Kopfkühlmantel und der Blockkühlmantel gegebenenfalls strömungsverbunden sind.
  • Ein damit erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass abhängig von einer Kühlanforderung der Zylinderkopf und der Zylinderblock getrennt voneinander von einer Kühlflüssig durchströmbar sind oder die Kühlflüssigkeit den Zylinderkopf und den Zylinderblock in einem gemeinsamen Kreislauf durchströmt. Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind folglich in Abhängigkeit der Stellung der Steuereinrichtung entweder zwei Kühlkreisläufe (ein Kühlkreislauf im Zylinderkopf und ein Kühlkreislauf im Zylinderblock) oder ein einziger über den Zylinderkopf und den Zylinderblock verlaufender Kühlkreislauf ausgebildet.
  • Die Steuereinrichtung ist vorteilhaft als Stellglied oder Ventil ausgeführt und hat insbesondere zwei mögliche Stellungen. In einer ersten Stellung verschließt die Steuereinrichtung den Verbindungskanal, sodass keine Kühlflüssigkeit vom Kopfkühlmantel in den Blockkühlmantel strömen kann. In einer zweiten Stellung öffnet diese den Verbindungskanal, sodass der Kopfkühlmantel und der Blockkühlmantel strömungsverbunden sind. Die Strömungsverbindung zwischen dem Kopfkühlmantel und dem Blockkühlmantel ist also in Abhängigkeit einer Stellung der Steuereinrichtung gegeben oder nicht. Darauf bezieht sich die gegebenenfalls vorhanden Strömungsverbindung im Sinne der Erfindung.
  • Der Zylinderkopf und der Zylinderblock sind insbesondere über eine Zylinderkopfdichtebene voneinander getrennt. Das heißt zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock ist die Zylinderkopfdichtebene vorgesehen.
  • Der Zylinderkopf weist ein Top-Down Kühlkonzept auf, das heißt die Kühlflüssigkeit tritt an einem oberen Ende den Zylinderkopfes, welches am weitesten Weg von einem zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock angeordnetem Feuerdeck ist, über den Kopfzulaufkanal in den weiteren Teil des Kopfkühlmantels ein. Die Kühlflüssigkeit umströmt danach die Auslasskanäle, welche dadurch gekühlt werden. Anschließend wird die Kühlflüssigkeit in einen Bereich eines zentralen Bauteils und weiter in einen inneren Ringabschnitt des Kopfkühlmantels , von diesem über zumindest einen Radialkanal im Bereich einer Auslassventilbrücke und/oder Auslass-/Einlassventilbrücke in einen äußeren Ringabschnitt geführt. Der Zylinderkopf wird also über den Kopfkühlmantel von oben nach unten gekühlt. Befindet sich die Steuereinrichtung in der ersten Stellung, sprich der Verbindungskanal ist geschlossen, tritt die Kühlflüssigkeit über den Kopfablaufkanal aus dem Zylinderkopf aus. Befindet sich hingegen die Steuereinrichtung in der zweiten Stellung, sprich der Verbindungskanal ist offen, wird die Kühlflüssigkeit weiter in den Zylinderblock geleitet. Bei der offenen Stellung der Steuereinrichtung fließt insbesondere keine Kühlflüssigkeit über den Kopfablaufkanal aus dem Zylinderkopf hinaus.
  • Auch im Zylinderblock verläuft die Strömung der Kühlflüssigkeit von oben nach unten. Die Kühlflüssigkeit wird insbesondere unter Umströmen eines dem Feuerdeck zugewandten oberen Bereichs der Zylinderlaufbuchse von der Auslassseite zur Einlassseite geführt wird und unter Umströmen eines dem Feuerdeck abgewandten unteren Bereiches der Zylinderlaufbuchse zu dem auf der Auslassseite des Zylinderblockes angeordneten Blockablaufkanal geführt wird. Befindet sich die Steuereinrichtung in der ersten Stellung, sprich der Verbindungskanal ist geschlossen, tritt die Kühlflüssigkeit über den Blockzulaufkanal in den Zylinderblock ein. Es ist keine Strömungsverbindung zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf vorhanden. Befindet sich hingegen die Steuereinrichtung in der zweiten Stellung, sprich der Verbindungskanal ist offen, wird die Kühlflüssigkeit vom Zylinderkopf über den Verbindungkanal in den Zylinderblock geleitet. Es wird insbesondere keine Kühlflüssigkeit vom Blockzulaufkanal in den Blockkühlmantel geleitet, wenn die Steuereinrichtung den Verbindungskanal zum Zylinderkopf öffnet, sodass der Zylinderkopf und der Zylinderblock strömungsverbunden sind.
  • Grundsätzlich nimmt eine Temperatur der Kühlflüssigkeit bei der Kühlung des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes von oben nach unten zu. Folglich ist es günstig, wenn bei einer geringen oder normalen thermischen Belastung der Brennkraftmaschine die Kühlflüssigkeit über den Verbindungskanal vom Zylinderkopf in den Zylinderblock geleitet wird. Bei einer großen thermischen Belastung der Brennkraftmaschine hingegen werden der Zylinderkopf und der Zylinderblock durch zwei getrennte Kühlkreisläufe durchströmt. Eine Temperatur der Kühlflüssigkeit ist am Ende des Zylinderkopfes nämlich höher als die Kühlflüssigkeit, welche über den Blockzulaufkanal in den Blockkühlmantel eintritt.
  • Günstig ist es, wenn der Verbindungskanal stromaufwärts des Kopfablaufkanals vom Kopfkühlmantel abzweigt und stromabwärts des Blockzulaufkanals in den Blockkühlmantel einritt. Dadurch ist sichergestellt, dass die gesamte Kühlflüssigkeit vom Zylinderkopf in den Zylinderblock gelangt, um auch den Zylinderblock ausreichend zu kühlen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn im Kopfkühlmantel stromaufwärts des Kopfablaufkanals eine zweite Steuereinrichtung vorgesehen ist. Dadurch kann eine gewünschte Kühlmittelströmungsrichtung und Kühlmittelströmungsmenge noch besser realisiert werden. Grundsätzlich ist es zwar ausreichend, wenn nur die Steuereinrichtung im Verbindungskanal vorgesehen ist, da die Anordnung und Ausbildung des Kopfkühlmantel ausreicht, um die gesamte Kühlmenge in den Zylinderblock zu leiten. Um jedoch auch einen Übertritt einer geringen Menge an Kühlflüssigkeit in den Kopfablaufkanal bei einer offenen Steuereinrichtungsstellung zu vermeiden, ist es sinnvoll auch beim Kopfablaufkanal eine zweite Steuereinrichtung vorzusehen. Diese Steuereinrichtung ist ebenso in eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung bringbar, wobei die zweite Steuereinrichtung offen ist, wenn Kühlflüssigkeit in den Kopfablaufkanal und geschlossen ist, wenn Kühlflüssigkeit in den Verbindungskanal strömen soll.
  • Zweckmäßig ist es, wenn im Blockkühlmantel stromabwärts des Blockzulaufkanals eine dritte Steuereinrichtung vorgesehen ist. Die dritte Steuereinrichtung erlaubt eine noch bessere Steuerung und Verteilung der Kühlflüssigkeit. Diese kann zusätzlich oder alternativ zur zweiten Steuereinrichtung vorgesehen sein und verhindert einen Eintritt von Kühlflüssigkeit vom Blockzulaufkanal in den Blockkühlmantel bei einer geschlossenen Stellung. In diesem Fall ist insbesondere die Steuereinrichtung im Verbindungskanal offen. Bei einer offenen Stellung hingegen kann Kühlflüssigkeit vom Blockzulaufkanal in den Blockkühlmantel strömen.
  • Von Vorteil ist es, wenn zumindest eine Sammelleiste vorgesehen ist. Die Sammelleiste ist zur Speisung des Blockkühlmantels und des Kopfkühlmantels mit Kühlflüssigkeit vorgesehen und angeordnet, wobei über die zumindest eine Sammelleiste der Kopfzulaufkanal und/oder der Blockzulaufkanal mit Kühlflüssigkeit versorgbar sind. Günstig kann es sein, wenn dabei eine gemeinsame, insbesondere im Zylinderblock angeordnete Sammelleiste für den Kopfkühlmantel und den Blockkühlmantel vorgesehen ist, wobei es auch vorteilhaft sein kann, wenn zwei Sammelleiste, eine für den Kopfkühlmantel und eine für den Blockkühlmantel vorhanden sind. Sind zwei Sammelleisten vorgesehen, können diese entweder beide im Zylinderblock oder eine im Zylinderkopf und eine Zylinderblock angeordnet sein.
  • Besonders günstig ist es, wenn alle Zulauf- und Ablaufkanäle und insbesondere auch die Sammelleiste auf der gleichen Seite der Motorlängsebene angeordnet sind, um eine möglichst kompakte Ausbildung der Brennkraftmaschine zu erreichen.
  • Günstigerweise umfasst der Kopfkühlmantel einen ersten Kopfteilkühlmantel und einen zweiten Kopfteilkühlmantel, wobei der erste Kopfteilkühlmantel und der zweite Kopfteilkühlmantel zumindest im Bereich eines zentralen Bauteils miteinander über zumindest einen Übertrittskanal strömungsverbunden sind. Dabei ist also der erste Kopfteilkühlmantel mit dem Kopfzulaufkanal und der zweite Kopfteilkühlmantel mit dem Verbindungskanal und dem Kopfablaufkanal strömungsverbunden. Der erste Kopfteilkühlmantel ist dabei von einem Feuerdeck beabstandet angeordnet und der zweite Kopfteilkühlmantel grenzt an das Feuerdeck an, wobei der erste und der zweite Kopfteilkühlmantel durch ein Zwischendeck voneinander getrennt sind. Der Übertrittskanal ist dabei im Zwischendeck angeordnet.
  • Zweckmäßig ist es, wenn der Blockkühlmantel einen ersten Blockteilkühlmantel und einen zweiten Blockteilkühlmantel umfasst, wobei der erste Blockteilkühlmantel und der zweite Blockteilkühlmantel über einen weiteren Übertrittskanal strömungsverbunden sind. Dabei ist der erste Blockkühlmantel dem Feuerdeck zugewandt und der zweite Blockteilkühlmantel auf einer dem Feuerdeck abgewandten Seite angeordnet. Der Verbindungskanal sowie der Blockzulaufkanal münden dabei in den ersten Blockteilkühlmantel, wobei der Blockablaufkanal an den zweiten Blockteilkühlmantel anschließt. Für eine optimale und gleichmäßige Kühlung der Zylinderlaufbuchse ist es vorteilhaft, wenn die beiden Blockteilkühlmäntel bezogen auf die Zylinderachse übereinanderliegend angeordnet sind, wobei der erste Blockteilkühlmantel zwischen dem zweiten Blockteilkühlmantel und der Zylinderkopfdichtebene angeordnet ist. Dabei ist es günstig, wenn der erste Blockteilkühlmantel und/oder der zweite Blockteilkühlmantel die Zylinderlaufbüchse zumindest überwiegend, vorzugsweise vollständig umgibt/umgeben. Vorzugsweise sind der weitere Strömungsübertritt und Verbindungskanal dabei auf verschiedenen Seiten der Motorlängsebene angeordnet. Dies ermöglich eine Umströmung der Zylinderlaufbuchse quer zur Motorlängsebene. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der weitere Strömungsübertritt auf der Einlassseite angeordnet ist.
  • Die Brennkraftmaschine kann selbstzündend oder fremdzündend, vorzugsweise mit einer aktiven oder passiven Vorkammer - also mit einem sogenannten PCSI-Zylinderkopf (PCSI=pre-chamber spark ignition) - ausgebildet sein.
  • Der Zylinderkopf ist gemäß einer Ausführung der Erfindung als Einzelzylinderkopf ausgebildet. Prinzipiell steht aber einer Anwendung der Erfindung mit Mehrzylinderköpfen nichts im Wege.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Figuren, auf die dabei Bezug genommen wird, zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine; und
    • 2 einen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
  • In 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf 2 und einem Zylinderblock 4 gezeigt, welche über eine Zylinderkopfdichtebene 18 voneinander getrennt sind gezeigt. Hierbei handelt es sich um eine Einzylinder-Brennkraftmaschine. Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann allerdings auch zwei, drei, vier oder mehr Zylinder 6 aufweisen.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 gezeigt. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen Zylinderkopf 2 - beispielsweise einen Einzelzylinderkopf - und einen Zylinderblock 5 auf, welche im Bereich eines Feuerdecks 19 des Zylinderkopfes 2 miteinander verbunden sind.
  • Mit Bezugszeichen 18 ist eine Zylinderkopfdichtebene zwischen Zylinderkopf 2 und Zylinderblock 5 bezeichnet. Die Einlassseite 21 und die Auslassseite 22 der Brennkraftmaschine 1 sind auf verschiedenen Seiten einer durch die nicht weiter dargestellte Kurbelwelle und die Zylinderachse ZA aufgespannten Motorlängsebene 20 angeordnet.
  • Der beispielsweise als Einzelzylinderkopf ausgeführte Zylinderkopf 2 weist zwei Einlassventile 23 und zwei Auslassventile 24 auf, wobei Einlasskanäle 25 über die Einlassventile 23 und Auslasskanäle 26 über die Auslassventile 24 mit einem Brennraum 27 strömungsverbindbar sind.
  • In der 1 sind die Kühlräume und Strömungswege des Kühlmittels im Zylinderkopf 2 und im Zylinderblock 1 zum Teil schematisch eingezeichnet. Dabei kommt ein sogenanntes Top-Down Kühlkonzept zum Einsatz. Unter einem solchen Konzept wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere verstanden, dass ein Kühlmittelfluss im Zylinderkopf 2 in Richtung des Zylinderblocks 5 bzw. des Feuerdecks 19 geführt wird. Mit anderen Worten wird Kühlmittel in einer Richtung entlang der Zylinderachse ZA von einem vom Feuerdeck 19 bzw. dem Zylinderblock 3 entfernten Bereich zum Feuerdeck 19 bzw. zu dem Zylinderblock 5 geführt, wodurch insbesondere eine hohe Kühlwirkung am thermisch stark belasteten Feuerdeck 19 erzielt werden kann.
  • Der Zylinderkopf 2 weist einen Kopfkühlmantel 3 mit einem Kopfzulaufkanal 7 und einem Kopfablaufkanal 8 auf. Der Zylinderblock 3 weist einen Blockkühlmantel 5 mit einem Blockzulaufkanal 9 und einem Blockablaufkanal 10 auf. Weiter zwischen dem Kopfkühlmantel 3 und dem Blockkühlmantel 5 ist ein Verbindungskanal 11 vorgesehen ist, wobei im Verbindungskanal 11 eine Steuereinrichtung 12 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 12 kann in zwei Stellungen geschalten werde, um zwei Stellungen des Kühlmittelflusses zu realisieren. Entsprechend einer Last- und/oder Temperaturabhängigkeit ist als ein einziger Wasserkreislauf durch den Zylinderkopf 2 und den Zylinderblock 5 oder zwei getrennte Wasserkreisläufe für den Zylinderkopf 2 und für den Zylinderblock realisiert. Dadurch wird eine zielgerichtete und bessere Temperaturregelung erreicht. Um die Strömung noch besser bedarfsorientiert steuern und regeln zu können weist der Kopfablaufkanal 8 eine zweite Steuereinrichtung 13 und der Blockzulaufkanal 9 eine dritte Steuereinrichtung 14 auf.
  • Der das Top-Down Kühlkonzept aufweisende Zylinderkopf 2 weist im Detail einen Kopfkühlmantel 3 mit einem oberen ersten Kopfteilkühlraum 31 und einem unteren zweiten Kopfteilkühlraum 32 auf, welche durch ein Zwischendeck 26 voneinander getrennt. Der obere erste Kopfteilkühlraum 31 ist also in einer Richtung entlang der Zylinderachse ZA gesehen weiter vom Zylinderblock 5 entfernt als der untere zweite Kopfteilkühlraum 32. Der obere erste Kopfteilkühlraum 31 und der untere zweite Kopfteilkühlraum 32 sind im Bereich eines zentralen Bauteils 15 über zumindest einen Übertrittskanal 16 im Zwischendeck 18 strömungsverbunden sind. Der Begriff zentral ist hier insbesondere hinsichtlich der Zylinderachse 8 zu verstehen, so dass ein zentraler Bauteil 19 möglichst nahe an bzw. in der Zylinderachse 8 angeordnet ist. Der Bauteil 19 kann - insbesondere im Falle einer Diesel-Brennkraftmaschine - durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder - im Falle einer Otto-Brennkraftmaschine - durch eine Vorkammerzündeinheit gebildet sein.
  • Wie bei Zylinderköpfen 2 mit Top-Down Kühlkonzepten üblich, wird der Zylinderkopf 2 von oben - also einem dem Feuerdeck 4 des Zylinderkopfes 2 fernen Bereich - nach unten - also einem dem Feuerdeck 4 nahen Bereich - von Kühlmittel durchströmt. Das Kühlmittel wird dabei dem oberen ersten Kopfteilkühlraum 31 zugeführt, durchströmt unter Kühlung der Auslasskanäle 24 den ersten Kopfteilkühlraum 31 und gelangt über den nahe der Zylinderachse 8 im Bereich des zentralen Bauteils 15 angeordneten Übertrittskanal 16 in den an das Feuerdeck 19 grenzenden unteren zweiten Kopfteilkühlraum 32.
  • Der Zylinderblock 5 weist einen oberen ersten Blockteilkühlmantel 51 und einen unteren zweiten Blockteilkühlmantel 52 rund um die Zylinderlaufbuchse 28 auf, welche trocken oder nass ausgeführt sein kann. Der erste Blockteilkühlmantel 51 ist dabei zwischen dem zweiten Blockteilkühlmantel 52 und der Zylinderkopfdichtebene 18 angeordnet. In ihrer Anordnung an der Zylinderlaufbuchse 28 sind der erste Blockteilkühlmantel 51 und der zweite Blockteilkühlmantel 52 voneinander getrennt. Mit anderen Worten sind an der Zylinderlaufbuchse 28 ein erster Blockteilkühlmantel 51 und zweiter Blockteilkühlmantel 52 vorgesehen, die entlang der Zylinderlaufbuchse 28 voneinander getrennt sind, wobei der zweite Blockteilkühlmantel 51 an einer vom Feuerdeck 19 abgewandten Seite des ersten Blockteilkühlmantels 51 angeordnet ist.
  • Der erste Blockteilkühlmantel 51 ist mit dem zweiten Blockteilkühlmantel 52 über einen weiteren Übertrittskanal 17 verbunden. Der weitere Übertrittskanal 17 verläuft dabei abgesetzt von der Zylinderlaufbuchse 28 im Zylinderblock 5.
  • Das flüssige Kühlmittel wird der Brennkraftmaschine 1 über den Kopfzulaufkanal 7 dem Kopfkühlmantel 3 des Zylinderkopfes 2 zugeführt. Das Kühlmittel durchströmt den Kopfkühlmantel 3 von oben nach unten und kühlt dadurch den Zylinderkopf 2. Der Kopfkühlmantel 3 kann über einen Verbindungskanal 11 und einer darin angeordneten Steuereinrichtung 12 mit dem Blockkühlmantel 5 strömungsverbunden werden. Dies ist bei einer offenen Stellung der Steuereinrichtung 12 der Fall: Die Kühlflüssigkeit wird über den Verbindungskanal 11 in den Blockkühlmantel 5 geleitet, durchströmt diesen von oben nach unten und verlässt den Blockkühlmantel 5 über einen Blockablaufkanal 10. Ist die Steuereinrichtung 12 in einer zweiten Stellung, wird der Verbindungskanal 11 verschlossen. Das Kühlmittel verlässt den Kopfkühlmantel 3 dabei über einen Blockablaufkanal 8. Dem Blockkühlmantel 5 wird dabei über einem Blockzulaufkanal 9 Kühlflüssigkeit zugeführt, welche nach einer Kühlung des Zylinderblockes 4 wieder über den Blockablaufkanal 10 austritt.
  • Da der Kopfkühlmantel 3 einen ersten Kopfteilkühlmantel 31 und einen zweiten Kopfteilkühlmantel 32 und der Blockkühlmantel 5 einen ersten Blockteilkühlmantel 51 und einen zweiten Blockteilkühlmantel 52 aufweist, wird sowohl der Zylinderkopf 2 als auch der Zylinderblock 4 in zumindest mehreren - beispielsweise vier - quer zur Motorlängsebene 20 verlaufenden Zügen S1, S2, S3, S4 geführt, wobei beiden Züge S1, S2 im Zylinderkopf 2 und die Züge S3, S4 im Zylinderblock 5 die Motorlängsebene 20 schneiden. Ein Zug bezeichnet hier eine im Wesentlichen durchgehende Wärmeübertragungsfläche zwischen zwei 180° Umleitungen des Strömungsweges durch die Kopf- 3 und Blockkühlräume 5.
  • Auf diese Weise wird eine effiziente Kühlung von thermisch kritischen Bereichen sowohl im Zylinderkopf 2 als auch im Zylinderblock 4 erreicht.
  • 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
    • AT 515143 B1 [0004]
    • AT 503182 A2 [0004]
    • AT 522272 A1 [0005]

Claims (7)

  1. Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine (1), insbesondere Großmotor, umfassend einen ein Top-Down Kühlkonzept aufweisenden Zylinderkopf (2) mit einem Kopfkühlmantel (3) und einen Zylinderblock (4) mit einem Blockkühlmantel (5), wobei im Zylinderblock (4) zumindest ein Zylinder (6) angeordnet ist, wobei der Kopfkühlmantel (3) einen Kopfzulaufkanal (7) und einen Kopfablaufkanal (8) und der Blockkühlmantel (5) einen Blockzulaufkanal (9) und einen Blockablaufkanal (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungskanal (11) zwischen dem Kopfkühlmantel (3) und dem Blockkühlmantel (5) vorgesehen ist, wobei im Verbindungskanal eine Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, sodass der Kopfkühlmantel (3) und der Blockkühlmantel (5) gegebenenfalls strömungsverbunden sind.
  2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (11) stromaufwärts des Kopfablaufkanals (8) vom Kopfkühlmantel (3) abzweigt und stromabwärts des Blockzulaufkanals (9) in den Blockkühlmantel (5) einritt.
  3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopfkühlmantel (3) stromaufwärts des Kopfablaufkanals (8) eine zweite Steuereinrichtung (13) vorgesehen ist.
  4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Blockkühlmantel (5) stromabwärts des Blockzulaufkanals (9) eine dritte Steuereinrichtung (14) vorgesehen ist.
  5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sammelleiste vorgesehen ist.
  6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkühlmantel (3) einen ersten Kopfteilkühlmantel (31) und einen zweiten Kopfteilkühlmantel (32) umfasst, wobei der erste Kopfteilkühlmantel (31) und der zweite Kopfteilkühlmantel (32) zumindest im Bereich eines zentralen Bauteils (15) miteinander über zumindest einen Übertrittskanal (16) strömungsverbunden sind.
  7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockkühlmantel (5) einen ersten Blockteilkühlmantel (51) und einen zweiten Blockteilkühlmantel (52) umfasst, wobei der erste Blockteilkühlmantel (51) und der zweite Blockteilkühlmantel (52) über einen weiteren Übertrittskanal (17) strömungsverbunden sind.
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