DE10247122A1 - Cylinder crankcase with cooling jacket for internal combustion engine has jacket forming two or more coolant channels in region of upper case sector - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Motorkühlung und insbesondere auf ein Zylinderkurbelgehäuse mit Kühlmantel für eine Verbrennungskraftmaschine, bei dem der Kühlmantel an einem oberen Gehäuseabschnitt verläuft, der eine oder mehrere Zylinderbohrungen aufweist.The invention relates to that Area of engine cooling and in particular to a cylinder crankcase with a cooling jacket for an internal combustion engine, where the cooling jacket on an upper housing section runs, which has one or more cylinder bores.
Entsprechende Zylinderkurbelgehäusekonstruktionen sind im Stand der Technik in großer Zahl bekannt. Diese unterscheiden sich unter anderem in bezug auf die Ausbildung des Kühlmantels.Corresponding cylinder crankcase designs are known in large numbers in the prior art. Differentiate these among other things in relation to the formation of the cooling jacket.
In der
Eine ähnliche Konstruktion ist weiterhin
aus der
Zur Geringhaltung der Anzahl von
Trennfugen in dem vom Kühlmittel
durchströmten
Hohlraum wird in der
Trennfugen lassen sich jedoch vollständig vermeiden,
wenn die Kühlmittelhohlräume unmittelbar
in Wandbereiche des Zylinderblocks integriert werden, wie dies beispielsweise
in der
Bei allen diesen Ausgestaltungsformen bedingt die Lage und Ausdehnung des Kühlmantels eine ungünstige Struktursteifigkeit, die insbesondere an den thermisch und mechanisch hochbelasteten Stellen größere Materialanhäufungen nötig macht. Dies führt wiederum zur einer räumlich extensiven Bauweise und einer hohen Masse des Zylinderkurbelgehäuses bzw. der Verbrennungskraftmaschine.With all of these designs causes the position and expansion of the cooling jacket an unfavorable structural rigidity, those especially at the thermally and mechanically highly stressed places larger material accumulations makes necessary. This leads again on the one hand extensive construction and a high mass of the cylinder crankcase or the internal combustion engine.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Verbrennungskraftmaschine bzw. bei einem Zylinderkurbelgehäuse der eingangs genannten Art die Struktursteifigkeit zu verbessern und gleichzeitig die Möglichkeit für eine Gewichtsreduktion und/oder Leistungssteigerung zu schaffen.The invention is based on this the task is based on an internal combustion engine or a cylinder crankcase of the type mentioned at the outset to improve the structural rigidity and at the same time the possibility for one To create weight loss and / or performance increase.
Dazu wird ein Lylinderkurbelgehäuse mit Kühlmantel für eine Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, bei dem der Kühlmantel an einem oberen Gehäuseabschnitt verläuft, der eine oder mehrere Zylinderbohrungen aufweist, und bei dem weiterhin der Kühlmantel im Bereich des oberen Gehäuseabschnitts zwei oder mehr Kühlkanäle ausbildet, die nebeneinander liegen und durch einen den oberen Gehäuseabschnitt versteifenden Holm voneinander getrennt sind, der sich in Längsrichtung der Verbrennungskraftmaschine erstreckt.For this purpose, a cylinder crankcase with a cooling jacket for one Internal combustion engine proposed in which the cooling jacket on an upper housing section runs, which has one or more cylinder bores, and in which further the cooling jacket in the area of the upper housing section forms two or more cooling channels, which are next to each other and through an upper housing section stiffening spar are separated from each other, extending in the longitudinal direction the internal combustion engine extends.
Es hat sich gezeigt, daß sich durch die Anordnung eines versteifenden Längsholmes eine deutliche Verbesserung der Struktursteifigkeit im oberen Bereich des oberen Gehäuseabschnitts bzw. Zylinderblocks ergibt. Der üblicherweise einteilige Kühlmantel wird durch den versteifenden Holm in zwei nebeneinanderliegende Kühlkanäle aufgespalten.It has been shown that through the arrangement of a stiffening longitudinal spar is a significant improvement the structural rigidity in the upper area of the upper housing section or cylinder blocks results. The usual one one-piece cooling jacket through the stiffening spar in two side by side Cooling channels split.
Hierdurch wird unter Betriebsbelastung, d. h. unter thermischer und mechanischer Beanspruchung ein optimaler Kraftfluß im Zylinderkurbelgehäuse erzielt. Damit einher geht eine Verringerung von Spannungen und Verformungen. Dies wiederum bietet durch eine Optimierung der Wanddicken im Hinblick auf eine mögliche Reduktion ein erhebliches Potential für Gewichtseinsparungen und/oder eine Leistungssteigerung. So erlaubt die Verbesserung der Struktursteifigkeit beispielsweise höhere Zünd- und Mitteldrücke. Im Verbund mit einer Optimierung der Kühlung läßt sich damit ein kompakter, leichtgewichtiger Motor mit hoher Leistung schaffen.As a result, under operating load, d. H. an optimal under thermal and mechanical stress Power flow in cylinder crankcase achieved. This is accompanied by a reduction in tensions and Deformations. This in turn offers by optimizing the wall thickness in terms of a possible Reduction a significant potential for weight savings and / or an increase in performance. This allows the improvement of structural rigidity for example higher Ignition and medium pressures. in the Combined with an optimization of the cooling, a compact, create lightweight engine with high performance.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Einrichtungen zur individuellen Versorgung der Kühlkanäle mit Kühlmittel vorgesehen. Damit besteht die Möglichkeit, die Temperatur in den Kühlkanälen getrennt voneinander zu regeln. Dies läßt sich zur weiteren Verringerung von thermischen Spannungen und Verzügen einsetzen. So kann beispielsweise die Temperaturverteilung in Abhängigkeit vom Betriebszustand, zum Beispiel einer Aufheizphase oder einer stationären Phase, mit einem gewünschten Temperaturgefälle zwischen den Kühlkanälen eingestellt werden und/oder eine unterschiedlich Kühlleistung am Motor zur Wirkung gebracht werden.According to an advantageous embodiment the invention are facilities for individual care of the Cooling channels with coolant intended. This gives you the opportunity the temperature in the cooling channels separated to regulate each other. This can be done use to further reduce thermal stresses and warpage. For example, the temperature distribution depending on the Operating state, for example a heating phase or a stationary phase, with a desired one temperature gradient between the cooling channels and / or a different cooling capacity on the engine to be brought.
Zu diesem Zweck ist es besonders günstig, wenn gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungsform die Kühlkanäle bei Betrachtung in Richtung einer Längsachse einer Zylinderbohrung unter Zwischenschaltung des versteifenden Holmes übereinanderliegend angeordnet sind.It is special for this purpose cheap if according to one Another advantageous embodiment, the cooling channels when viewed in the direction a longitudinal axis a cylinder bore with the interposition of the stiffening Holmes lying on top of each other are arranged.
Prinzipiell ist es möglich, den oberen Gehäuseabschnitt in einer Open-Deck-Bauweise oder einer Closed-Deck-Bauweise auszuführen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt jedoch in beiden Fällen ein Kühlkanal unmittelbar unter der Trennebene zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopf.In principle, it is possible to design the upper housing section in an open-deck construction or in a closed-deck construction. According to an advantageous embodiment of the invention, however, a cooling channel is located directly below in both cases the parting plane between the cylinder crankcase and a cylinder head.
Zur Vermeidung etwaiger Trennfugen bilden nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Kühlkanäle in den oberen Gehäuseabschnitt integrierte Hohlräume aus. Denkbar ist jedoch auch, die Kühlkanäle nach außen mittels an dem Kurbelgehäuse befestigter Deckel, Blenden und/oder Außengehäuse zu begrenzen.To avoid any joints form the cooling channels in a further advantageous embodiment upper housing section integrated cavities out. However, it is also conceivable for the cooling channels to be secured to the outside by means of the crankcase Limit lids, panels and / or outer housing.
Bevorzugt sind die Kühlkanäle im Bereich des oberen Drittels der Zylinderbohrungen angeordnet, da dort in der Regel die höchsten Temperaturen auftreten.The cooling channels are preferably in the region of the arranged upper third of the cylinder bores, since there in the Usually the highest Temperatures occur.
Weiterhin kann das Zylinderkurbelgehäuse zumindest teilweise eine Gitterstruktur aus vertikalen und horizontalen Holmen aufweisen, in die Zylinderbohrungen aufweisende Zylinderbuchsen eingebunden sind. Die Gitterstruktur folgt dabei vorzugsweise den Bereichen größter Beanspruchung. Auf diese Weise läßt sich die Masse des Zylinderkurbelgehäuses weiter verringern.Furthermore, the cylinder crankcase can at least partly a lattice structure of vertical and horizontal bars have, in the cylinder bores having cylinder sleeves are involved. The lattice structure preferably follows that Areas of greatest stress. In this way the mass of the cylinder crankcase further decrease.
Bevorzugt leiten die vertikalen Holme, die vorzugsweise an Schraubenbutzen ansetzen, von der Trennebene ausgehend zu einem unter dem oberen Gehäuseabschnitt angeordneten Lagerstuhl. Dabei stehen die vertikalen Holme über die Außenwände der Zylinderbohrungen vor. Überdies sind die Kühlkanäle derart ausgebildet, daß diese jeweils bis an die Außenwände der Zylinderbohrungen heranreichen. Dies ermöglicht eine Konstruktion, die bei sehr geringem Gewicht den mechanischen Beanspruchungen standhält und gleichzeitig durch eine gute Wärmeabfuhr hohen thermischen Belastungen widersteht.The vertical bars preferably guide which are preferably attached to screw slugs, from the parting plane proceeding to a storage chair arranged under the upper housing section. The vertical bars protrude from the outer walls of the cylinder bores. moreover are the cooling channels trained that this each up to the outer walls of the Reach cylinder bores. This enables a construction that withstands the mechanical stresses at a very low weight and at the same time through good heat dissipation withstands high thermal loads.
Zur weiteren Verbesserung der Kühlleistung kann gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung einer oder beide, vorzugsweise wenigstens der untenliegende der Kühlkanäle zwischen den Außenwänden der Zylinderbohrungen und den vertikalen Holmen hindurchgeführt sein.Can further improve cooling performance according to one a further, advantageous embodiment of one or both, preferably at least the bottom of the cooling channels between the outer walls of the Be cylinder bores and the vertical spars.
Durch einen weiteren Holm, der unterhalb des Holmes zwischen den Kühlkanälen in Längsrichtung der Verbrennungskraftmaschine verläuft und der mit den Außenwänden der Zylinderbohrungen und den vertikalen Holmen verwachsen ist, läßt sich eine weitere Verbesserung der Struktursteifigkeit erzielen. Dieser weitere Holm kann gurtartig um den gesamten Zylinderblock herumgeführt sein.Through another spar, which is below the Holmes between the cooling channels in the longitudinal direction runs of the internal combustion engine and that with the outer walls of the Cylinder bores and the vertical spars is overgrown, one can achieve further improvement in structural rigidity. This one more The spar can be led around the entire cylinder block like a belt.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Verbrennungskraftmaschine, die ein Zylinderkurbelgehäuse der vorstehend erläuterten Art sowie einen Zylinderkopf umfaßt.The above task is still solved by an internal combustion engine that a cylinder crankcase explained above Kind as well as a cylinder head includes.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is explained below of an embodiment shown in the drawing. The Drawing shows in:
Die
In einem oberen Gehäuseabschnitt
Die beiden Kühlkanäle
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Kühlkanäle
Die Kühlkanäle
Es ist jedoch auch möglich, in
einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels
die beiden Kühlkanäle
Möglich
ist auch, das Kühlmittel "gekreuzt" zurückzuführen, um
in dem oberen heißen
Kanal
Nach dem Ausführungsbeispiel bilden die beiden
Kühlkanäle
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels
ist es jedoch auch möglich,
wie in
Wie bereits ausgeführt, sind
die beiden Kühlkanäle
Unter dem Gesichtspunkt einer geringen Masse
des Zylinderkurbelgehäuses
Die vertikalen Holme
Für
eine besonders hohe Kühlleistung
umgeben die Kühlkanäle
Zur weiteren Versteifung des oberen
Gehäuseabschnitts
Vorstehend wurde die Erfindung im
Zusammenhang mit einem Zylinderkurbelgehäuse
Die Zylinderbuchsen
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und die genannten Abwandlungen beschränkt. Diese dienen lediglich zum Zwecke der Erläuterung. Vielmehr sind weitere Abwandlungen im Rahmen der beigefügten Ansprüche, die den Umfang der Erfindung definieren, möglich. In allen Fällen wird jedoch eine leichtgewichtige Zylinderkurbelgehäusekonstruktion erhalten, die sich durch gute Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften auszeichnet.However, the invention is not based on the embodiment described above and limits the modifications mentioned. These only serve for the purpose of explanation. Rather, further modifications are within the scope of the appended claims define the scope of the invention possible. In all cases however, received a lightweight cylinder crankcase design that is characterized by good strength and rigidity properties.
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE2002147122 DE10247122A1 (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Cylinder crankcase with cooling jacket for internal combustion engine has jacket forming two or more coolant channels in region of upper case sector |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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