DE1220203B - Einrichtung zur Kuehlmittelfuehrung im Zylinderblock von fluessigkeitsgekuehlten Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen Bei den bisherigen Reihenmotoren wird das Kühlmittel dein Kühlmittelraum meist unten aus einem als Verteiler dienenden Zylinderblockdeckel durch mehrere Verbindungsfenster zugeführt, wogegen der Abflttß durch mehrere Bohrungen oben in den Zylinder-klopf erfolgt. Es ist also lediglich eine Strömung des flüssigen Kühlmittels in Richtung der Zylinderachse ewäfirleistet, es findet aber keine zwangläufig gerlchtete Strömung um die einzelnen Zylinder statt. Versuche haben ergeben, daß bei einer derartigen Ausbildung dann an einzelnen Zylindern eine nur sehwache Strömung auftritt und daß überdies der Strömungsverlauf im Zylinderblock zeitlich unstabil ist bzw. sich die Strömungsrichtung laufend ändert und sogar an einzelnen Stellen an der Zylinderwand lange Zeit haftende Dampfblasen entstehen. Starke Korrosionserscheinungen bzw. Zylinderanfressungen sind die Folge davon. Es ist bei Mehrzylindermotoren zwar auch schon bekannt, jedem Zylinder einen eigenen Einströmkanal für die Kühlflüssigkeit zuzuordnen, jedoch sind diese Kanäle radial zum Zylinderumfang gerichtet, so daß die Strömung im Auftreffbereich stark abgebremst wird und dort, zumal es sich um den hinsichtlich der Zylinderschwingungen ungünstigsten Bereich handelt, ebenfalls beträchtliche Zylinderanfressungen zu beobachten sind. Schließlich sind flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen bekanntgeworden, bei denen die Kühlmitteleinströmkanäle tangential zur Zylinderwandung angeordnet sind, so daß das Kühlmittel von vornherein zu einer Strömung rund um den Zylinder gezwungen wird, jedoch handelt es sich hierbei aber lediglich um Brennkraftmaschinen mit nur einem Zylinder, die hinsichtlich der Strömungsverhältnisse im Kühlmittelraum keine Schwierigkeiten bieten.
• Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der bisherigen bei Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei Zylindern auftretenden Mängel und die Schaffung einer einfachen Einrichtung, die eine gleichmäßige Strömung der Kühlflüssigkeit um sämtliche Zylinder unter möglichster Vermeidung örtlicher Stau- und Wirbelzonen gewährleitet und damit Zylinderanfressungen und sich aus ungenügender Kühlung ergebende Schäden vermeidet.
• Ausgehend von einer Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Kühlmittelraum nebeneinander angeordneten Zylindern, wobei das Kühlmittel im Bereich des einen Zylinderendes in den Kühlmittelraum einströmt und diesen im Bereich des anderen Zylinderendes verläßt und wobei die Kühlmitteleinströmkanäle tangential zur Zylinderwandung verlaufen, besteht die Erfindung darin, daß die Kühlmitteleinströmkanäle so gerichtet sind, daß bei Anordnung der Kühhnittelaustrittsöffnungen an der Seite der Zylinder, an der die Einströmkanäle liegen, die jeweils benachbarten Zylinder im entgegengesetzten Sinn umströmt werden. Durch die tangential zum Zylinderumfang gerichteten Einströmkanäle wird die Flüssigkeit von vornherein ohne wesentlichen Geschwindigkeitsverlust zur Strömung um den betreffenden Zylinder gezwungen, wobei aber im Zwischenraum zum benachbarten Zylinder zufolge der Umströmung jeweils benachbarter Zylinder im entgegengesetztem Sinn keine Gegenströmung herrscht, so daß auch dort keine Stauung oder Wirbelung entstehen kann. Da sich die Austrittsöffnungen an derselben Seite wie die Einströmkanäle befinden, kann das Kühlmittel den Kühlmittelraum auch nicht einfach diametral durchströmen, es muß vielmehr schraubenförmige Windungen um jeden einzelnen Zylinder ausführen. Sofern jedem Zylinder ein eigener Kühlmitteleinströmkanal zugeordnet ist, müssen die beiden Kanäle je zweier benachbarter Zylinder entgegengesetzt gerichtet sein, da sich bei Parallelanordnung der Kanäle sonst ein Gegenstrom im Zylinderzwischenraum ergeben würde. Bei nur einem Einströmkanal für je zwei benachbarte Zylinder ist dieser zwischen den Zylindern in Richtung der gemeinsamen Tangente so angeordnet, daß sich der Kühlmittelstronm zum Umspülen beider Zylinder teilt. Durch die gleichmäßige, praktisch an keiner Stelle verzögerte Umströmung sämtlicher Zylinder werden örtliche Überhitzungen mit der Gefahr der Dampfblasenbildung und des dadurch- bedingten Auftretens von Anfressungen vermieden, wobei selbstverständlich auch das Auftreten von anderen Schäden, die sich aus ungenügender Kühlung ergeben können, verhindert ist.
• Um die schraubenförmige Umströmung der Zyhnder, also die Kühlmittelführung zu verbessern und allfällige Stauräume in Ecken od. dgl. des Kühlmittelraumes zu vermeiden; weist in weiterer Ausbildung der Erfindung wenigsten die an der den Kühlmitteleinströmkanälen entgegengesetzten Seite der Zylinder liegende Wand des Kühlmittelraumes zwischen je zwei Zylinder vorragende, zur Zylinderachse parallele Leitrippen auf, und es sind vorzugsweise die Kühlmittelraumwände @ den Zylindern entsprechend gekrümmt. Auf diese Weise werden um die Zylinder etwa konzentrische Ringräume gebildet, die die gewünschte Kühlmittelströmung gewährleisten.
• Bei je zwei Zylindern gemeinsamer, zwischen diesen angeordneter Kühlmittelaustrittsöffnung ist es vorteilhaft, eine von der austrittsöffnungsseitigen Kühlmittelraumwand in den,Zylinderzwischenraum vorragende und gegen die Austrittsöffnung zurücktretende Leitfläche vorzusehen. Durch diese Leitfläche wird das anströmende Kühlmittel zur Austrittsöffnung gelenkt und ein Auftreffen auf eine normal zur Strömungsrichtung, liegende Wand, was wieder mit einem Gescfiwindigkeitsverlust verbunden wäre, verhindert.
• Die Einströmkanäle können im Gußkörper des Zylinderblockes eingeformt sein. Um aber gußtechnische Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es günstiger, die Einströmkanäle als Schlitze mit einem eingepreßten Rand und gegebenenfalls die Leitflächen als Einpressungen einer dünnen Zwischenwand auszubilden, die die üblichen Verbindungsfenster zwischen Kühlmittelraum »und einem. der Kühlmittelzufuhr dienenden Zylinderblockdeckel od: dgl. abdeckt. Mit Hilfe einer solchen Zwischenwand ist es sogar möglich, bestehende Motoren im: erfindungsgemäßen Sinne zu verbessern: In der Zeichnung ist -der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i. g. 1 und 2 einen Zylinderblock im zu den Zylinderachsen normalen Schnitt und im senkrecht dazu geführten Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 eine Ausführung mit von einer Zwischenwand gebildeten Einströmkanälen bzw. Leitflächen in der F i g. 1 entsprechender Darstellungsweise, F i g. 4 und 5 die Zwischenwand im Querschnitt im Bereich der Einströmkanäle und der Leitflächen im größeren Maßstab- und F i g. 6 einen Zylinderblock mit anderer Anordnung der Einströmkanäle. .
• Der Zylinderblock umfaßt mehrere in einem gemeinsamen Kühlmittelraum 1 nebeneinander angeordnete Zylinder 2. Die Kühlmittelzufuhr erfolgt durch einen als Verteiler dienenden Deckel 3 über Einströmkanäle 4, 5 im Bereich des unteren Zylinderendes, wogegen das Kühlmittel den Kühlmittelraum 1 am oberen Zylinderende durch Bohrungen 6 verläßt und in den nicht dargestellten Zylinderkopf eintritt: Wie aus F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist für jeden Zylinder je ein Einströmkanal4 bzw. 5 vorgesehen, wobei die Einströmkanäle jeweils tangentiaf zum betreffenden Zylinder 2 gerichtet und so angeordnet sind, daß benachbarte Zylinder im entgegengesetzten Sinn umströmt werden. Die beiden je zwei benachbarten Zylindern zugeordneten Einströmkanäle 4, 5 sind daher entgegengesetzt gerichtet. Die Wände 7, 8, 9 des Kühlmittelraumes 1 sind den Zylindern 2 entsprechend gekrümmt und weisen zwischen je zwei Zylinder vorragende, zur Zylinderachse parallele Leitrippen 10 auf, um die Strömung um die einzelnen Zylinder zu verbessern. Die Austrittsöffnungen 6 sind an derselben Seite wie die Einströmkanäle 4, 5 angeordnet.
• Gemäß den F i g. 3 bis 5 ist zwischen dem Zylinderblockdeckel 3 und dem eigentlichen Zylinderblock eine dünne Zwischenwand 11 eingesetzt, die die üblichen Verbindungsfenster zwischen dem Kühlmittelraum 1 und dem Deckelkanal abdeckt und die Einströmkanäle als Schlitze 4 a, 5 a mit eingepreßtem Rand bildet. In diesem Fall sind für je zwei Zylinder gemeinsame Austrittsöffnungen 6 a vorhanden. Damit die die Zylinder umströmende Kühlflüssigkeit besser zu diesen-Austrittsöffnungen gelangt, sind in den Zylinderzwischenraum vorragende und gegen die Austrittsöffnung zurücktretende Leitflächen 12 vorgesehen, die von Einpressungen der Zwischenwand 11 gebildet werden.
• -- Bei der Ausbildung nach F i g. 6 handelt es sich ebenso wie -bei jener nach F i g. 1 und 2 um einen gegossenen Zylinderblock.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock von *flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Kühlmittelraum nebeneinander angeordneten Zylindern, wobei das Kühlmittel im Bereich des einen Zylinderendes in den Kühlmittelraum einströmt und diesen im Bereich des anderen Zylinderendes verläßt und wobei die Kühlmitteleinströmkanäle tangential zur Zylinderwandung verlaufen, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß die Kühhnitteleinströmkanäle (4, 5 bzw. 4a, 5 a bzw. 5b) so gerichtet sind, daß bei Anordnung der Kühlmittelaustrittsöffnungen (6 bzw. 6a) an der Seite der Zylinder (2), an der die Einströmkanäle liegen, die jeweils benachbarten Zylinder im entgegengesetzten Sinn umströmt werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die an der den Kühlmitteleinströmkanälen (4, 5 bzw. 4 a, 5 a bzw. 5 b) entgegengesetzten Seite der Zylinder (2) liegende Wand (7) des Kühlmittelraumes (1) zwischen je zwei Zylinder vorragende, zur Zylinderachse parallele Leitrippen (10) aufweist und vorzugsweise die Kühlmittelraumwände (7, 8, 9) den Zylindern entsprechend gekrümmt sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei je zwei Zylindern (2) gemeinsamer, zwischen diesen angeordneter Kühlmittelaustrittsöffnung (6a) eine von der austrittsöffnungsseitigen Kühlmittelraumwand (11) in den Zylinderzwischenraum vorragende und gegen die Austrittsöffnung zurücktretende Leitfläche (12) vorgesehen ist. 4.- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmkanäle (4 a, 5a) als .Schlitze mit einem eingepreßten Rand und gegebenenfalls die Leitflächen (12) als Einpressungen einer dünnen Zwischenwand (11) ausgebildet sind, die die üblichen Verbindungsfenster zwischen Kühlmittelraum (1) und einem der Kühhnittelzufuhr dienenden Zylinderblockdeckel (3) od. dgl. abdeckt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 492 287; USA.-Patentschrift Nr. 2186 784.