DE1751787A1

DE1751787A1 - Zylinderkuehlung fuer ein- oder mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE1751787A1
Application number: DE19681751787
Authority: DE
Inventors: Oskar Kiefer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-07-30
Filing date: 1968-07-30
Publication date: 1972-02-17

Description

'Zylinderkühlung für ein- oder mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen't Die bekannten Zylinderkühlungen für Verbrennungskraftmaschinen weisen den Nachteil auf, daß das Kühlmedium den dem Brennraum benachbarten oberen Teil .der Zylinderwandung sowie die Unterseite des Zylinderkopfes, die im Bereiche der höchsten Verbrennungsgastemperaturen liegen, wegen der oberen Trennflächenwand des Zylindergehäuses nicht direkt umspülen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, durch die Beseitigung dieses Nachteiles eine Verbesserung der Zylinderkühlung zu erzielen. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß das Zylindergehäuse eine zu seiner Oberseite, insbesondere parallel zu derselben, in Richtung der Zylinderachse versetzte Zwischenwand aufweist, die mit der bzw. den Zylinderwänden und der Außenwand des Zylindergehäuses eine zur Oberseite derselben.bzw. zur Unterseite des auf das Zylindergehäuse aufgesetzten Zylinderkopfes offene oder mindestens zu einem wesentlichen Teil offene, wannenförmige Ausnehmung-des Kühlmantels bildet, so daß der dem Brennraum benachbarte obere Teil der jeweiligen Zylinderwandung und die Unterseite des Zylinderkopfes durch das Kühlmittel unmittelbar umspült werden. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des IL"ihlrnantels können die Temperaturen der Zylinderwandungen so weit abgesenkt werden, daß auch bei @ochleistun",Tiotoren anstatt der teuren LIolybdän-'1Lolbenringe normale Kolbenringe aus Sondergrauguß ver;-rendet werden können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der .:,rfindung dargestellt. Hierbei zeigen Fig.1 einen Querschnitt eines LIotors mit Zwischenwand, Fig.2 eine perspektivische Ansicht des Zylinder.f-el_äuses nach Fig.1, teilweise ira. Schnitt, Fig.3 einen Teilschnitt nach Linie 3-3 der Pig.2, Fig.4 eine Einzelheit der Fig.2 entsprechend der. Ausschnitt 4, Fig.5 einen Querschnitt eines Verbrennungsmotors isit Zwischenwand und über den Zylinderumfang derselben überstehenden Brennraumwänden, Fig.6 eine perspektivische Draufsicht eines Zylindergehäuses nach Fig.5 und Fig.7 einen Querschnitt durch einen Hochleistungsnotor mit nassen Zylinderbuchsen.
Bei dem Verbrennungsmotor der Fig.1 ist die Zwischenwand 11, die zur Versteifung des Zylindergehäuses 12 zwischen dessen Innen- und .Außenwänden 12a, 12b dient, parallel zur Oberseite 13 desselben und in Richtung der Zylinderachse 14-14 versetzt angeordnet und bildet mit den 'oberen Enden 15 und 16 der die Zylinderbildenden Innenwände 12a und der Außenwände 12b des Zylindergehäuses 12 eine zur Unterseite des Zylinderkopfes 17 offene, wannenförmige Ausnehmung 18 des Kühlmantels 19.
Die wannenförmige Ausnehmung 18 steht über Durchlaßkanäle 20 in der Zwischenwand 11 mit dem Kühlmantelraum 21 unterhalb derselben und über Durchlaßkanäle 22 in der unteren-Trennflächenwand"23 des Zylinderkopfes 17 mit den in demselben angeordneten Kühlräumen 24 in Verbindung, so daß der dem Brennraum 25 benachbarte obere Teil 15 der Zylinderwandung 12a über den ganzen Umfang sowie auch die untere Trennflächenwand 23 des Zylinderkopfes 17 unmittelbar von Kühlwasser umspült werden. Die Zylinderkopfschrauben 29, die zur Befestigung des Zylinderkopfes 17 auf dem Zylindergehäuse 12 dienen, sind z.B..entweder in Gewindedurchgangslöcher 30 (Fig. 2,4) - was eine praktische ungehinderte 1Cdhlwasserströmung in der wannenförmigen Ausnehmung 18 ermöglicht - oder in Gewindesacklöcher 31 (Fig. 3) in der Zwischenwand 11 eingeschraubt, wobei die Gewindesacklöcher 31 in auf die Zwischenwand 11 gegossene Augen 32 gebohrt sind und übliche Zylinderkopfdichtungen an der Oberseite 13 des Zylindergehäuses zulassen. Die Zylinderwände 12a, in die gegebenenfalls -Laufbuchsen eingepreßt sein können, die Zwischenwand 11 sowie Außenwände 12b des Zylindergehäuses sind einteilig gegossen. Fig. 5 und 6 zeigen einen Verbrennungsmotor mit außermittigen Brennräumen 125, deren über den Zylinderumfang überstehende Brennraumwände 135 (Fig.6) auf der Zwischenwand 111 mittels Stützwänden 136a,136b,136c abgestützt sind. Der Kühlmantelraum 121 unterhalb der Zwischenwand 111 ist über S-förmige Durchlaßkanäle 137, die auf der Seite der Überstehenden Brennräume die Brennraumwände 135 mit breitem Querschnitt untergreifen, bzw. durch geradlinige Durchlaß`-kanäle l38 auf der gegenüberliegenden Seite in der Zwischenwand 111 und in den Stützwänden mit der wannenförmigen Ausnehmung 118 oberhalb der Zwischenwand verbunden. Auf der Zylindergehäuseseite mit den jeweils über den Zylinderumfang überstehenden Brennraumwänden 135 sind mehr Durchlaßkanäle 137 für das Kühlwasser in der Zwischenwand 111 und mit größerem Querschnitt als auf der gegenüberliegenden Seite des Zylindergehäuses 112 angeordnet, derart, daß die Hauptströmung des Kühlwassers vom Kühlmantelraum 121 unterhalb der Zwischenwand 111 in Pfeilrichtung y zur wannenförmigen Ausnehmung 118 auf der Seite der Brennräume 125 verläuft, von wo aus das Kühlwasser durch die Dürchlaßkanäle in die Kühlräume 124 im Zylinderkopf 117 Liberströmen kann.
Abb. 7 zeigt einen Hochleistungsmotor mit im Zylinderkopf angeordneten Ventilen, einem dachförmigen Brennraum 225 und eingesetzten, sogenannten nassen Zylinderbuchsen 229, die unmittelbar vom Kühlwasser umspült sind. Die einzelne Zylinderbuchse 239 ist in eine obere, durch die Zwischenwand 211 gebildete Führung 240 und in eine untere, im Abstand von der -Z.^iischenwand angeordnete Führung 241 eingesetzt, wobei sie nur in der letztgenannten Führung öl- und wasserdicht eingepaßt, insbesondere eingepreßt zu sein braucht. Sie stützt sich mittels eines ringförmigen Ansatzes 242.auf der Oberseite der oberen Führung 240 oder mittels eines Absatzes 243 auf der Oberseite der unteren Führung-241 ab. Zwischenwand 211 und Zylindergehäuse 212 sind wiederum einteilig gegossen. Dürchtrittskanäle 238 (die in der praktischen Ausführung sich mit größerem Querschnitt zweckmäßig zwischen -den Zylindern befinden) verbinden wieder den Kühlmantelraum 221 mit der viannenförmigen Ausnehmung 218 bzw. Kühlkanäle 222 diese mit den Kühlräumen 224 im Zylinderkopf 217.
Zu einer weiteren Verbesserung der Kühlung können auf dem Umfan; der Zylinderbuchse 239 im Bereich der wannenförmigen Ausnehmung 218 Kühlrippen 244 angeordnet sein.

Claims

Ansprüche: \l.) Zylinderkühlung für ein- oder mehrzylindrige Verbrennungskraftmasehinen, gekennzeichnet durch eine zur Oberseite (13) des Zylindergehäuses (12), insbesondere parallel zu derselben, in Richtung der Zylinderachse (14-14) versetzte Zwischenwand (11,111,211), die mit den Zylinderwänden (12a,112a,239) und der Außenwand (12b,112b,212b) des Zylindergehäuses (12,112,212) eine zur Oberseite (13) desselben bzw. zur Unterseite des auf das Zylindergehäuse (12,112,212) aufgesetzten Zylinderkopfes (17,117,217) offene, wannenförmige Ausnehmunö (18,118,218) des Kühlmantels (19,119,219) bildet, so daß die dem Brennraum (25,125,225) benachbarten oberen Teile (15,16) der Zylinderwandungen und die Unterseite des Zylinderkopfes (17,117,217) durch das Kühlmittel unmittelbar umspült werden.
2. Zylinderkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wannenförmige Ausnehmung (1.8,118,218) über Durchlaßkanäle (20,l37,138;238) in der Zwischenwand (11,l11, 211) mit dem Kühlmantelraum (21,121;221) unterhalb derselben und über an sich bekannte Durchlaßkanäle (22,122, 222) in der unteren Trennflächenwand (23,123,223) des Zylinderkopfes (17,117,217) mit den in demselben angeordneten Kühlräumen (24,124,224) in Verbindung steht. 3.
Zylinderkühlung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwände, in die gegebenenfalls gesonderte Laufbuchsen eingepreßt sein können, mit der Zwischenwand und den Außenwänden des Zylindergehäuses einteilig gefertigt, vorzugsweise gegossen sind. @+.
Zylinderkühlung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zylindergehäusen (212) mit eingesetzten Zylinderbuchsen (239), sogenannten "nassen', direkt vom Kühlmedium umspülten Buchsen, die mit der Außenwand(212b) des Zylindergehäuses (212) einteilig gegossene Zwischenwand (211)' eine zylindrische Führung (240) zur Aufnahme der Zylinderbuchse (239) aufweist.
5. Zylinderkühlung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (239) mittels eines ringförmigen Ansatzes (242) auf der Oberseite der Zwischenwand (211) oder; und auf der Oberseite einer im Abstand von der Zeai-.schenwand angeordneten unteren Führung (241) mittels eines Absatzes (243) in Richtung der Zylinderachse abgestützt ist.
6. Zylinderkühlung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Brennkraftmaschinen mit außermittigen Brennräumen (125) deren über den Zylinderumfang überstehende hende Brennraumwände (135) auf der Zwischenwand (11l)' mittels Stützwänden (136a, b, c) abgestützt sind, und daß der Kühlmantelraum (121) unterhalb der Zwischenwand (111) über eine oder mehrere Durchläßkanäle (137,138) in dem im Bereich der Stützwände befindlichen Zwischenwandabzchnitt und in den Stützwänden (136a, b, c) mit der wannenförmigen Ausnehmung (118) oberhalb der Zwischenwand(111) in Verbindung steht.
7. Zylinderkühlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zylindergehäuseseite mit den jeweils über den Zylinderumfang überstehenden Brennraumwänden (125) mehr Durchlaßkanäle (137) für das Kühlmittel in der Zwischenwand (111) und/oder mit größerem Querschnitt als auf der gegenüberliegenden Seite des Zylindergehäuses (l12) angeordnet sind, derart, daß die Hauptströmung (in Pfeilrichtung y) des Kühlmittels vom Kühlmantel-raum (12l) unterhalb der Zwischenwand (11l) zur wannenartigen Ausnehmung (118) oberhalb der Zwischenwand auf der erstgenannten Seite des Zylindergehäuses (112) verläuft. $. Zylinderkühlung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßkanäle (137) auf der Seite der Brennräume die dieselben gegen den Kühlmantelraum (121) abschliessenden Brennraümwände (135), zweckmäßig mit breitem Querschnitt, S-förmig zwischen diesen (135) und der Zwischenwand (111) untergreifen. Zylinderkühlung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch Ige--- kennzeichnet, dar die Zylinderkopfsehrauben (29) mit der Zwischenwand (11) verschraubt sind.