DE10261070A1 - Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderblock und Zylinderkopf eines Motors mit darin angepasstem geteilten Kühlsystem - Google Patents
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Abstract
Eine Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderkopf und Zylinderblock eines Kraftfahrzeugmotors mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem ist offenbart, bei welcher die Form des Einlasses der Wasserummantelung variiert wird, um den Strömungsverlust zu vermindern, und die Position der Auslässe für den Zylinderkopf und den Zylinderblock vereinzelt wird (an derselben Höhe angeordnet), um die Lebensdauer der Thermostateinrichtung zu verbessern. Die Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock eines Motors mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem ist wie folgt gekennzeichnet. Wasserummantelungen sind für den Zylinderkopf und den Zylinderblock jeweilig und abhängig voneinander geformt. Ein Einlass ist zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock geteilt, wobei dessen Querschnittsfläche nach innen gelangend, reduziert ist. Die Positionen von zwei Auslässen sind zu dem Zylinderkopf verschoben.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserummantelungsstruktur für den Zylinderkopf und Zylinderblock von Motoren, und insbesondere eine Wasserummantelungsstruktur von Motoren mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem, bei welcher die Form des Kühlwassereinlasses der Wasserummantelung variiert wird und die Position des Auslasses der Wasserummantelung zu dem Zylinderkopf hin auch verschoben wird, um den Strömungsverlust des Kühlwassers zu vermindern und die Lebensdauer der eingebauten Thermostateinrichtung zu verbessern.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Im allgemeinen ist das Kühlsystem eines Kraftfahrzeugmotors zum Halten des Motors auf der normalen Betriebstemperatur und zum Schützen der Motorbauteile, wie Zylinderblock, Zylinderkopf und Kolben, vor den thermischen Schäden, welche der Zuführung durch hohe Temperaturen (etwa 2500°C) der Brennkammern des Motors unterliegen.
- Inzwischen wurde ein geteiltes Kühlsystem vorgeschlagen, bei welchem separate Strömungspassagen des Kühlwassers für den Zylinderkopf bzw. den Zylinderblock vorgesehen sind. Das herkömmliche geteilte Kühlsystem für Motoren ist wie in
1 gezeigt. - Das heißt, eine Wasserummantelung
10 für den Zylinderkopf und eine andere Wasserummantelung12 für den Zylinderblock sind voneinander getrennt, und ein Einlaß EIN, mittels welchem der Kühlwasserpfad von einem Auslass einer Wasserpumpe (nicht dargestellt) zu den Wasserummantelungen10 und12 verbunden ist, ist an der Seitenfront des Motors geteilt. - Ferner sind die Wasserummantelungen
10 und12 mit zwei Auslässen AUS unabhängig voneinander verbunden, wobei die Auslässe AUS jeweils an Rückseiten des Zylinderkopfes und des Zylinderblocks, d.h. an der Rückseite des Motors, ausgebildet sind. - Ferner ist die Thermostateinrichtung
14 , bei welcher deren Öffnungsgrad entsprechend der Temperatur des Kühlwassers eingestellt ist, um die Strömung des Kühlwassers zu steuern, mit den beiden Auslässen AUS des Zylinderkopfes16 und des Zylinderblocks18 verbunden, wie in2 gezeigt ist. - Dementsprechend strömt das Kühlwasser von der Wasserpumpe durch den Einlass EIN hindurch, um in die Wasserummantelung
10 des Zylinderkopfes16 und die Wasserummantelung12 des Zylinderblocks18 verteilt zu werden, und dann strömt das Kühlwasser durch die Innenräume der Wasserummantelungen10 und12 hindurch, um durch die beiden Auslässe AUS in die Thermostateinrichtung15 gefördert zu werden. - Jedoch hat bei den herkömmlichen Wasserummantelungen
10 und12 der Einlass EIN einen rechteckigen Querschnitt, und daher wird ein Wirbel in dem Einlass EIN gebildet, um einen Druckverlust zu bewirken, welcher zu einem Strömungsverlust führt. - Ferner sind die beiden Auslässe AUS für die Wasserummantelungen
10 bzw.12 vorgesehen, und daher muss die Thermostateinrichtung14 , welche mit ihnen verbunden ist, zwangsläufig zwischen dem Zylinderkopf16 und dem Zylinderblock18 positioniert sein. - Dementsprechend führen die Funktionen des Zylinderkopfes
16 und des Zylinderblocks18 relativ zueinander zu einer Erzeugung von Schwingungen, und daher werden der Thermostateinrichtung14 wiederholte Belastungen auferlegt, wodurch die Lebensdauer der Thermostateinrichtung14 vermindert wird. - Die vorliegende Erfindung schafft eine Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderkopf und Zylinderblock eines Kraftfahrzeugmotors mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem, bei welchem die Form des Einlasses der Wasserummantelung variiert wird, um den Strömungsverlust zu vermindern, und die Position der Auslässe für die Wasserummantelungen des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes vereinzelt wird, um die Lebensdauer der Thermostatvorrichtung zu verbessern.
- Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock eines Kraftfahrzeugmotors mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem dadurch gekennzeichnet, dass Wasserummantelungen für den Zylinderkopf und den Zylinderblock jeweilig und unabhängig voneinander geformt sind, ein Einlass zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock geteilt ist, wobei dessen Querschnittsfläche nach innen gelangend reduziert ist, und die Positionen von zwei Auslässen zu dem Zylinderkopf verschoben sind.
- Zum genaueren Verständnis des Wesens und der Ziele der Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
-
1 eine perspektivische Ansicht der herkömmlichen Wasserummantelungsstruktur für den Zylinderkopf und Zylinderblock ist; -
2 den Zustand des Einbaus der Thermostateinrichtung an einer Seite des herkömmlichen Zylinderblocks und Zylinderkopfes darstellt; -
3 eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelungsstruktur für den Zylinderkopf und den Zylinderblock gemäß der vorliegenden Erfindung ist; -
4 eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelung für den Zylinderkopf ist; -
5 eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelung für den Zylinderblock ist; -
6 eine Bodenansicht des Kühlwasserauslasses der Wasserummantelung für den Zylinderkopf ist; -
7 eine Seitenansicht des Kühlwasserauslasses der Wasserummantelung für den Zylinderkopf ist; und -
8 den Zustand des Einbaus der Thermostateinrichtung an einer Seite des Zylinderkopfes darstellt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
3 ist eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelungsstruktur für den Zylinderkopf und Zylinderblock gemäß der vorliegenden Erfindung.4 ist eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelung für den Zylinderkopf.5 ist eine perspektivische Ansicht der Wasserummantelung für den Zylinderblock. - Dieselben Elemente wie jene der herkömmlichen Technik werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
- Wie in
3 gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Erfindung eine Wasserummantelung10 eines Zylinderkopfes und eine Wasserummantelung12 eines Zylinderblockes in einer Form von unabhängigen Gegenständen vorgesehen. Ein Einlass EIN, durch welchen Kühlwasser von einer Pumpe (nicht dargestellt) zu den Wasserummantelungen10 und12 hindurchströmt, ist an der Seitenfront des Motors durch die Wasserummantelungen10 und12 des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes geteilt. - Die Querschnittsform des Einlasses EIN der Wasserummantelungen
10 und12 ist trapezförmig, und dessen Querschnittsfläche ist von der Pumpe kommend zu den Wasserummantelungen10 und12 hin reduziert. Daher wird der Strömungswiderstand des Kühlwassers vermindert, wenn das Kühlwasser von der Pumpe zu dem Einlass EIN der Ummantelungen10 und12 strömt, so dass der Druckverlust des Kühlwassers innerhalb der Wasserummantelungen10 und12 verringert werden kann. - Infolgedessen strömt, da der Druckverlust in der Strömung des Kühlwassers beim Strömen durch den Einlass EIN hindurch verringert wird, das Kühlwasser sanft durch die Wasserummantelungen
10 und12 mit dem Ergebnis hindurch, dass der Zylinderkopf und der Zylinderblock effizienter abgekühlt werden kann. - Ferner sind Auslässe AUS der Wasserummantelungen
10 und12 an der Rückseite des Zylinderkopfes bzw. des Zylinderblockes unabhängig voneinander ausgebildet. Das heißt, der Auslass AUS der Wasserummantelung10 des Zylinderkopfes ist an einer Seite des Zylinderkopfes ausgebildet, während der Auslass AUS der Wasserummantelung12 des Zylinderblockes nicht an dem Zylinderblock ausgebildet ist, sondern in einer nach oben gezogenen Position (zu dem Zylinderkopf herauf). - Das heißt, die Position des Auslasses AUS der Wasserummantelung
12 des Zylinderblockes ist zu dem Zylinderkopf heraufgezogen und durch den Zylinderkopf hindurch mit der Außenseite verbunden. - Die Struktur der Wasserummantelungen
10 und12 wird unten ausführlicher beschrieben. - Zuerst weist, wie in
4 gezeigt, die Wasserummantelung10 , welche innerhalb des Zylinderkopfes ausgebildet ist, deren Einlass EIN auf, welcher von der Seitenfront des Motors zu der Wasserpumpe hin ausgebildet ist, wobei deren Querschnittsform trapezförmig ist, das heißt, dass deren Querschnittsweite zu dem Inneren der Wasserummantelung10 hin gelangend reduziert wird. - Ferner gibt es eine Mehrzahl von Öffnungsteilen
10a für den Einbau der Auslassöffnungen und der Ansaugöffnungen und der Zündkerzen für die jeweiligen Zylinder, während die Auslässe AUS des Kühlwassers an dem hinteren Ende des Motors ausgebildet sind, wobei die Auslässe AUS mit einer Thermostateinrichtung verbunden sind. - Ferner weist, wie in
5 gezeigt ist, die Wasserummantelung12 des Zylinderblockes einen Einlass EIN auf, welcher an der Seitenfront des Motors zu der Wasserpumpe hin ausgebildet ist, und der trapezförmige Querschnitt des Einlasses EIN wird zu der Wasserummantelung12 hin gelangend verengt. - Die Wasserummantelung
12 ist in der Form von Mehrfachbögen um die Zylinder herum vorgesehen, während der Auslass AUS der Wasserummantelung12 über einen Verbindungspfad C zu dem Zylinderkopf heraufgezogen ist. - Inzwischen ist, wie in
6 gezeigt ist, der Einlass EIN, welcher einen trapezförmigen Querschnitt hat, an einer Bodenseite des Zylinderkopfes16 ausgebildet, um mit der Wasserummantelung12 des Zylinderblockes18 geteilt zu werden. Ferner ist der Verbindungspfad C an der gegenüberliegenden Bodenseite des Zylinderkopfes16 ausgebildet, um mit dem Auslass der Wasserummantelung12 des Zylinderblockes18 verbunden zu sein. - Ferner sind, wie in
7 gezeigt ist, der Auslass AUS der Wasserummantelung10 des Zylinderkopfes16 und der Auslass AUS der Wasserummantelung12 des Zylinderblockes18 an einer Seite des Zylinderkopfes16 unabhängig voneinander ausgebildet, während auch eine Sitzfläche20 zum Einbau der Thermostateinrichtung14 zum Aufnehmen des Kühlwassers aus den beiden Auslässen AUS angeformt ist. - Ferner ist, wie in
8 gezeigt ist, die Thermostateinrichtung14 an der Sitzfläche20 angebaut, welche an der Seite des Zylinderkopfes16 ausgebildet ist. Das heißt, die Thermostateinrichtung14 ist an der Seite des Zylinderkopfes16 angrenzend montiert. - Dementsprechend grenzt trotz der Funktionen zwischen dem Zylinderkopf
16 und dem Zylinderblock18 relativ zueinander die Einbauposition der Thermostateinrichtung14 an den Zylinderkopf an, und daher wird die Haltbarkeit (Lebensdauer) der Bauteile der Thermostateinrichtung überhaupt nicht ungünstig beeinflusst. - Gemäß der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Querschnittsform des Einlasses (welcher zwischen der Wasserummantelung des Zylinderkopfes und der Wasserummantelung des Zylinderblockes geteilt ist) trapezförmig, und daher wird der unnötige Wirbel ausgeschlossen. Daher wird der Druckverlust vermindert, welcher in den Wasserummantelungen des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes bewirkt werden könnte.
- Ferner wird der Auslass der Wasserummantelung des Zylinderblockes über den Verbindungspfad zu dem Zylinderkopf heraufgezogen, und daher kann die Thermostateinrichtung angrenzend an die Seite des Zylinderkopfes angebaut werden. Folglich kann trotz der Funktionen zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock relativ zueinander verhindert werden, dass wegen der Verbrennungsdrücke die Thermostateinrichtung in ihrer Lebensdauer herabgesetzt wird.
Claims (3)
- Wasserummantelungsstruktur für einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock eines Motors mit einem darin angepassten geteilten Kühlsystem, dadurch gekennzeichnet, dass: Wasserummantelungen für den Zylinderkopf und den Zylinderblock jeweilig und unabhängig voneinander geformt sind; ein Einlass zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock geteilt ist, wobei dessen Querschnittsfläche nach innen gelangend reduziert ist; und Positionen von zwei Auslässen zu dem Zylinderkopf verschoben sind.
- Wasserummantelungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Auslass der Wasserummantelung des Zylinderblocks über einen Verbindungspfad zu dem Zylinderkopf heraufgezogen ist.
- Wasserummantelungsstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Sitzfläche an einer Seite des Zylinderkopfes zum Einbauen einer Thermostateinrichtung ausgebildet ist, wobei die Thermostateinrichtung mit den beiden Auslässen der Wasserummantelungen zusammengepasst ist.
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