DE1297404B - Cylinder block for internal combustion engines - Google Patents

Cylinder block for internal combustion engines

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Description

Die Erfindung betrifft einen als metallisches Gußstück ausgebildeten Zylinderblock für Brennkraftmaschinen.The invention relates to a metallic casting Cylinder block for internal combustion engines.

Es ist bereits bekannt, eine Flüssigkeitskühlung der in den Zylinderblock eingesetzten Zylinderlaufbuchsen in der Weise durchzuführen, daß die Kühlflüssigkeitskammer von einer inneren Zylinderfläche des Zylinderblocks einerseits und der Außenwandung der Zylinderlaufbuchsen andererseits begrenzt ist. Dabei steht jede Kühlflüssigkeitskammer mit einem zur Verteilung der Kühlflüssigkeit dienenden Verteilkanal über eine in der Wandung des Zvlinderblocks schräg verlaufende Zuflußbohrung und über eine Abflußbohrung mit dem Kühlflüssigkeitsraum des Zylinderkopfes in Verbindung.It is already known to have a liquid cooling system in the cylinder block used cylinder liners perform in such a way that the coolant chamber from an inner cylinder surface of the cylinder block on the one hand and the outer wall the cylinder liners on the other hand is limited. Each coolant chamber is there with a distribution channel serving to distribute the cooling liquid via an in the wall of the cylinder block inclined inflow bore and an outflow bore in connection with the coolant space of the cylinder head.

Um eine freie Ausdehnbarkeit der Zylinderlaufbuchse sicherzustellen, hat man an dieser einen oberen, äußeren Flansch angebracht, der sich auf einer ein Ansatzstück des Zylinderblocks bildenden Schulter abstützt, während ein Gleiten des unteren Teiles der Zylinderlaufbuchse in dem Zylinderblock dadurch ermöglicht wird, daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung, die beispielsweise durch einen Gummiring mit rechteckigem Querschnitt verwirklicht wird, am Umfange der Zylinderlaufbuchse in deren unterem Teil zwischen entsprechenden Anschlägen an Zylinderlaufbuchse und Zylinderblock vorgesehen ist. Diese Verbindung ist nachgiebig genug und gleicht etwaige Unterschiede in der Ausdehnung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Führung im Zylinderblock aus.To ensure that the cylinder liner can expand freely, you have attached to this an upper, outer flange, which is on a Extension piece of the cylinder block forming shoulder is supported while sliding the lower part of the cylinder liner in the cylinder block thereby made possible is that a liquid-tight connection, for example by a rubber ring is realized with a rectangular cross-section, on the circumference of the cylinder liner in the lower part between corresponding stops on the cylinder liner and Cylinder block is provided. This connection is flexible enough and equals any differences in expansion between the cylinder liner and the guide in the cylinder block.

Das Ziel der Erfindung ist eine solche Ausbildung eines zum Einsetzen mehrerer Zylinderlaufbuchsen bestimmten Zylinderblocks, daß unter Wahrung eines sicheren Abschlusses der einzelnen, zwischen Zylinderblock und Zylinderlaufbuchsen liegenden Kühlflüssigkeitskammern und der freien Längsdehnbarkeit der einzelnen Zylinderlaufbuchsen der gesamte Zylinderblock in einer metallischen Form als einheitlicher Körper, vorzugsweise aus Leichtmetall, gegossen werden kann, indem Randvorsprünge, die einer solchen Herstellung als einheitlicher Block entgegenstehen, nicht vorhanden und die zur Kühlflüssigkeitszu- und -abführung erforderlichen Bohrungen und Wandausnehmungen so gestaltet sind, daß man die zu deren Formung dienenden Gießkerne beim fertigen Gußstück leicht herausnehmen kann.The aim of the invention is such a construction for insertion several cylinder liners specific cylinder block that while maintaining one secure closure of the individual, between the cylinder block and cylinder liners lying coolant chambers and the free elongation of the individual Cylinder liners the entire cylinder block in a metallic form as a unitary Body, preferably made of light metal, can be cast by adding edge projections, which stand in the way of such a production as a single block, do not exist and the bores and wall recesses required for the coolant supply and discharge are designed in such a way that the casting cores used for shaping them can be manufactured Casting can be easily removed.

Gemäß der Erfindung liegt der Verteilkanal, an den jede der Kühlflüssigkeitskammern angeschlossen ist, in dem als einheitlicher Gußkörper hergestellten Zylinderblock selbst, und an jede der von dem Verteilkanal zu einer Kühlflüssigkeitskammer führenden Zuflußbohrungen schließt sich eine Auskehlung an, wobei die Zuflußbohrung und die Wandungen der Auskehlung eine solche Schräge haben, daß die Verlängerungen ihrer Erzeugenden innerhalb des Randes des oberen Flansches hindurchtreten, mit dem sich die Zylinderlaufbuchse auf der Wandung des Zylinderblocks abstützt, während die Abflußbohrungen von den Kühlflüssigkeitskammern schräg zur Zylinderkopfauflagefläche führen. Vorzugsweise erstreckt sich dabei der Verteilkanal quer über die ganze Länge des Zylinderblocks.According to the invention, the distribution channel is located on which each of the cooling liquid chambers is connected, in the cylinder block produced as a unitary cast body itself, and to each of the leading from the distribution channel to a cooling liquid chamber Inflow boreholes is followed by a groove, the inflow borehole and the Walls of the groove have such a slope that the extensions of their Generating pass inside the edge of the upper flange, with which itself the cylinder liner is supported on the wall of the cylinder block, while the Drain holes from the coolant chambers at an angle to the cylinder head support surface to lead. The distribution channel preferably extends transversely over the entire length of the cylinder block.

Durch die Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: Die inneren Zylinderflächen des Zylinderblocks lassen sich mit ihren Ausnehmungen und Bohrungen frei ausformen, auch dann, wenn völlig starre und nicht teilbare Gießkerne zur Verwendung kommen. Dies gestattet einen Kokillenguß oder einen Druckguß, d. h. einen Guß in einer metallischen Gießform. Es ist also möglich, den Zylinderblock aus einem einzigen Stück zu fertigen; dadurch ist er viel widerstandsfähiger, und die Herstellung ist einfacher.The invention results in the following advantages: The inner cylinder surfaces of the cylinder block can be freely shaped with their recesses and bores, even if completely rigid and indivisible casting cores are used. This allows chill casting or die casting, i.e. H. a cast in a metallic Casting mold. It is therefore possible to manufacture the cylinder block from a single piece; this makes it much more resilient and easier to manufacture.

Die hohe Widerstandsfähigkeit des Zylinderblocks ergibt sich auch dadurch, daß Zwischenwände vorhanden sind, welche die verschiedenen zylindrischen Aufnahmeräume trennen.The high resistance of the cylinder block also results in that there are intermediate walls, which the various cylindrical Separate recording rooms.

Die einzelnen Zylinder haben eine Parallelkühlung. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, etwa durch entsprechende Wahl unterschiedlicher Querschnitte der Bohrungen eine unterschiedliche Kühlung der einzelnen Zylinder vorzunehmen, wenn es empfehlenswert erscheint, einzelne Zylinder mehr zu kühlen als andere.The individual cylinders have parallel cooling. In this way there is the possibility of choosing different cross-sections accordingly to make different cooling of the individual cylinders of the bores, when it seems advisable to cool individual cylinders more than others.

Eine derartige unterschiedlich bemessene Kühlung ist nur möglich auf Grund der Parallelführung des Kühlmittels; sie läßt sich nicht mit den bekannten Anordnungen durchführen, bei denen die Kühlflüssigkeit im allgemeinen von Zylinder zu Zylinder strömt auf dem Wege vom Flüssigkeitseintritt in die Maschine bis zu den Bohrungen, durch die das Kühlmittel in den Zylinderkopf gelangt.Such differently dimensioned cooling is only possible on Reason for the parallel flow of the coolant; she does not get along with the known Perform arrangements in which the cooling liquid is generally from cylinder to cylinder flows on the way from the liquid entry into the machine up to the holes through which the coolant enters the cylinder head.

Die Zeichnung stelt ein Ausführungsbeispiel eines Zylinderblocks für Brennkraftmaschinen gemäß der Erfindung dar, und zwar zeigt F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch den Zylinderblock; F i g. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch den Zylinderblock entsprechend der Schnittlinie 2-2 in Fig.3; F i g. 3 ist zum Teil eine Draufsicht, zum Teil ein waagerechter Querschnitt durch den Zylinderblock in verschiedenen Schnittebenen, deren Höhe sich aus den erkennbar werdenden Teilen ergibt.The drawing represents an embodiment of a cylinder block for Internal combustion engines according to the invention, namely FIG. 1 a vertical Longitudinal section through the cylinder block; F i g. 2 is a vertical cross section through the cylinder block according to the section line 2-2 in Figure 3; F i g. 3 is in part a top view, partly a horizontal cross section through the cylinder block in FIG different sectional planes, the height of which can be seen from the parts that become recognizable results.

Der Zylinderblock 1, der für die Aufnahme von vier Zylindern bestimmt ist, besteht aus einer Leichtmetallegierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, und hat so viel zylindrische Innenräume, wie Zylinder vorhanden sind. Jede innere Zylinderfläche 2 ist von unten nach oben abgestuft; dem entsprechen die Durchmesser dl, d'= und d3. Die Durchmesser dl, d2, d3 wachsen vom Kurbelgehäuse zum Zylinderkopf zu, so daß sich beim Übergang von Durchmesser dl auf Durchmesser d2 eine zurückspringende Schulter 3 und beim Übergang vom Durchmesser d2 auf Durchmesser d3 eine zurückspringende Schulter 4 ergibt.The cylinder block 1, which is intended to accommodate four cylinders consists of a light metal alloy, for example an aluminum alloy, and has as many cylindrical interiors as there are cylinders. Each inner Cylinder surface 2 is stepped from bottom to top; this corresponds to the diameter dl, d '= and d3. The diameters dl, d2, d3 grow from the crankcase to the cylinder head to, so that at the transition from diameter d1 to diameter d2 there is a receding Shoulder 3 and at the transition from diameter d2 to diameter d3 a receding one Shoulder 4 results.

Die untere Schulter 3 nimmt eine nachgiebige Dichtung 5 auf. Auf diese stützt sich mittels eines unteren Flansches 6 die Zylinderlaufbuchse 7 auf. Infolge der Nachgiebigkeit der Dichtung 5 kann sich die Zylinderlaufbuchse 7 frei ausdehnen. Mittels eines oberen Flansches 9 stützt sich die Zylinderlaufbuchse 7 unmittelbar auf die Schulter 4 auf, wobei der Andruck auf diese Schulter 4 aufrechterhalten wird durch einen Zylinderkopf C, der unmittelbar auf der Zylinderkopfauflagefläche 10 aufliegt und mit dem Zylinderblock befestigt ist.The lower shoulder 3 receives a resilient seal 5. The cylinder liner 7 rests on this by means of a lower flange 6. As a result of the resilience of the seal 5, the cylinder liner 7 can expand freely. The cylinder liner 7 rests directly on the shoulder 4 by means of an upper flange 9, the pressure on this shoulder 4 being maintained by a cylinder head C which rests directly on the cylinder head support surface 10 and is fastened to the cylinder block.

Wie man aus den F i g. 1 und 3 deutlich ersehen kann, sind die einzelnen zylindrischen Innenräume, die zur Aufnahme der Zylinderlaufbuchsen 7 dienen, voneinander durch dichte, volle Zwischenwände 11, die einen Teil des Zylinderblocks bilden, getrennt.As one can see from FIGS. 1 and 3 can clearly be seen are the individual cylindrical interiors, which are used to receive the cylinder liners 7, from each other through tight, solid partitions 11, which form part of the cylinder block, separated.

Jedem Zylinder ist eine Kühlflüssigkeitskammer 12 zugeordnet und dazu bestimmt, Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit aufzunehmen. Jede Kühlflüssigkeitskammer 12 wird begrenzt durch den Teil einer inneren Zylinderfläche 2 des Zylinderblocks 1 mit dem Durchmesser d2 und einer zylindrischen Außenwandung 13 der Zylinderlaufbuchse 7 mit einem Durchmesser, der kleiner als d2 ist. Die zylindrische Außenwandung 13 kommt durch eine Aussparung in der Zylinderlaufbuchse 7 zustande, die man durch Ausdrehen oder beim Formguß der Zylinderlaufbuchse 7 gewinnt und die sich ungefähr von dem Flansch 6, der sich auf der Dichtung 5 abstützt, bis zu einem Punkt in unmittelbarer Nähe des Flansches 9 erstreckt, mittels dessen sich die Zylinderlaufbuchse 7 am oberen Teil des Zylinderblocks 1 abstützt. Es wird hierdurch eine ringförmige Kühlflüssigkeitskammer 12 von verhältnismäßig geringfügiger radialer Erstreckung gebildet, die aber ausreicht, um eine angemessene Schicht von Kühlflüssigkeit aufzunehmen. Diese Kühlflüssigkeit gelangt zu den einzelnen Zylindern über einen gemeinsamen Verteilkanal 14, der unmittelbar in den Zylinderblock 1 eingefügt ist, und zwar auf der Höhe der unteren Teile 2 a der inneren Zylinderfläche 2, die den Durchmesser dl haben. Der Verteilkana114 wird gebildet einerseits durch eine Ausnehmung, die sich waagerecht über die ganze Länge des Zylinderblocks 1 erstreckt, und andererseits durch einen Seitendeckel 15, der unter Herstellung einer dichten Verbindung auf die Ränder der Ausnehmung aufgesetzt ist. Der Verteilkanal 14 ist mit einer vorzugsweise mittig gelegenen Öffnung 16 für den Eintritt der Kühlflüssigkeit versehen.A cooling liquid chamber 12 is assigned to each cylinder and is intended to receive water or another cooling liquid. Each cooling liquid chamber 12 is delimited by the part of an inner cylinder surface 2 of the cylinder block 1 with the diameter d2 and a cylindrical outer wall 13 of the cylinder liner 7 with a diameter which is smaller than d2. The cylindrical outer wall 13 comes about through a recess in the cylinder liner 7, which is obtained by turning or casting the cylinder liner 7 and which extends approximately from the flange 6, which is supported on the seal 5, to a point in the immediate vicinity of the Flange 9 extends, by means of which the cylinder liner 7 is supported on the upper part of the cylinder block 1 . This forms an annular cooling liquid chamber 12 of a relatively small radial extent, but which is sufficient to receive an adequate layer of cooling liquid. This cooling liquid reaches the individual cylinders via a common distribution channel 14, which is inserted directly into the cylinder block 1, at the level of the lower parts 2a of the inner cylinder surface 2, which have the diameter dl. The distribution channel 114 is formed on the one hand by a recess that extends horizontally over the entire length of the cylinder block 1, and on the other hand by a side cover 15 which is placed on the edges of the recess to produce a tight connection. The distribution channel 14 is provided with a preferably centrally located opening 16 for the entry of the cooling liquid.

Der Verteilkanal 14 steht mit jeder der Kühlflüssigkeitskammern 12 gesondert in Verbindung. Die Verbindung wird hergestellt durch Zuflußbohrungen 17 und Auskehlungen 18 in der Wandung des Zylinderblocks 1. Die Zuflußbohrungen 17 und die Auskehlungen 18 verlaufen von unten nach oben in solcher Weise schräg, daß die Verlängerungen ihrer Erzeugenden innerhalb der Ränder des oberen Flansches 9 die Ebene durchsetzen, in der sich die Zylinderlaufbuchse 7 auf der Wandung des Zylinderblocks 1 abstützt. Die Schräge ist daher von solcher Art, daß man den Gießkern, den man zur Herstellung der Zuflußbohrungen und der Auskehlungen beim Gießen benutzt, beim fertigen Gußstück leicht herausnehmen kann, indem man ihn in Richtung auf die Zylinderachse und von unten nach oben führt.The distribution channel 14 is connected to each of the cooling liquid chambers 12 separately. The connection is established by inflow bores 17 and grooves 18 in the wall of the cylinder block 1. The inflow bores 17 and the grooves 18 run obliquely from bottom to top in such a way that the extensions of their generators penetrate the plane within the edges of the upper flange 9, in which the cylinder liner 7 is supported on the wall of the cylinder block 1. The incline is therefore of such a type that you can easily remove the casting core, which is used to produce the inflow bores and the grooves during casting, in the finished casting by guiding it in the direction of the cylinder axis and from bottom to top.

Wie man sieht, sind weitere schräge Abflußbohrungen 19 im oberen Teil des Zylinderblocks 1 angeordnet; bei diesen können die Gießkerne in der gleichen Weise entfernt werden. Die Abflußbohrungen 19 münden an der Zylinderkopfauflagefläche 10; mittels der Abflußbohrungen 19 kann man den Zylinderkopf C vom Verteilkanal 14 über die Kühlflüssigkeitskammern 12 mit Kühlflüssigkeit beschicken.As can be seen, further inclined drainage bores 19 are arranged in the upper part of the cylinder block 1 ; in these the cores can be removed in the same way. The drainage bores 19 open onto the cylinder head support surface 10; By means of the drainage bores 19 , the cylinder head C can be charged with cooling liquid from the distribution channel 14 via the cooling liquid chambers 12.

In den F i g. 1 und 2 sind auch Lagerkörper 20 erkennbar, die die Kurbelwellenlagerung aufnehmen. Die Zwischenwände 11, welche die einzelnen, zylindrischen Kühlflüssigkeitskammern 12 voneinander trennen, erstrecken sich von den Schultern 4 bis zu diesen Lagerkörpern.In the F i g. 1 and 2, bearing bodies 20 can also be seen, which accommodate the crankshaft bearings. The partition walls 11, which separate the individual, cylindrical cooling liquid chambers 12 from one another, extend from the shoulders 4 to these bearing bodies.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Als metallisches Gußstück ausgebildeter Zylinderblock für Brennkraftmaschinen mit frei dehnbar darin angeordneten, auswechselbaren und mit Flüssigkeitskühlung ausgestatteten Zylinderlaufbuchsen, wobei jede Kühlflüssigkeitskammer ausgespart ist zwischen einer inneren Zylinderfläche des Zylinderblocks einerseits, die von einer unteren, eine Dichtung aufnehmenden Schulter bis zu einer oberen Schulter glatt durchläuft, auf die sich ein oberer Flansch der Zylinderlaufbuchse abstützt, und der Außenwandung der Zylinderlaufbuchse andererseits, die über ihre ganze Höhe zwischen dem oberen, äußeren Flansch und einem unteren, sich auf die genannte Dichtung abstützenden, äußeren Flansch eingezogen ist, wobei jede Kühlflüssigkeitskammer mit einem zur Verteilung der Kühlflüssigkeit dienenden Verteilkanal über eine in der Zylinderblockwandung schräg verlaufende Zuflußbohrung und über eine Abflußbohrung mit dem Kühlflüssigkeitsraum des Zylinderkopfes in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (14) im Zylinderblock (1) liegt und an die Zuflußbohrung (17) eine Auskehlung(18) anschließt, wobei die Zuflußbohrung (17) und die Wandungen der Auskehlung (18) eine solche Schräge haben, daß die Verlängerungen ihrer Erzeugenden innerhalb des Randes des oberen Flansches (9) hindurchtreten und die Abflußbohrung (19) von der Kühlflüssigkeitskammer (12) schräg zur Zylinderkopfauflagefläche (10) führt. Claims: 1. As a metallic casting formed cylinder block for internal combustion engines with freely expandable arranged therein, replaceable and equipped with liquid cooling cylinder liners, each cooling liquid chamber is recessed between an inner cylinder surface of the cylinder block on the one hand, from a lower, a seal receiving shoulder to an upper Shoulder passes smoothly, on which an upper flange of the cylinder liner is supported, and the outer wall of the cylinder liner on the other hand, which is drawn in over its entire height between the upper, outer flange and a lower, on the said seal supported, outer flange, each Cooling liquid chamber with a distribution channel serving to distribute the cooling liquid via an inlet bore running at an angle in the cylinder block wall and via an outlet bore with the cooling liquid space of the cylinder head, thereby ge indicates that the distribution duct (14) is located in the cylinder block (1) and adjoins a groove (18) to the Zuflußbohrung (17), wherein the Zuflußbohrung (17) and the walls of the groove (18) have such a slope that the extensions their generatrices pass inside the edge of the upper flange (9) and the drain hole (19) leads from the coolant chamber (12) obliquely to the cylinder head support surface (10) . 2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (14) sich quer über die ganze Länge des Zylinderblocks (1) erstreckt.2. Cylinder block according to claim 1, characterized in that the distribution channel (14) extends transversely over the entire length of the cylinder block (1).
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