DE19743445A1 - Kühl- und Schmiermittelführung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kühl- und Schmiermittelführung für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühl- und Schmiermittelführung für Brennkraft
maschinen.
Bei Brennkraftmaschinen mit Wasserkühlung ist es üblich, sowohl das Kühlwasser, als
auch das Schmieröl zunächst dem Kurbelgehäuse zuzuführen. Die Kühlwasser- und
Schmierölversorgung für den Zylinderkopf wird über Durchtrittsbohrungen bewerk
stelligt, welche Kurbelgehäuse und Zylinderkopf verbinden. Die Abdichtung der
Durchtritte erfolgt mittels einer Metalldichtung und Dichtelemente (Elastomer) bzw.
nichtmetallische Dichtung die ebenfalls mit Dichtelementen versehen ist, welche neben
einer Brennraumdichtung erforderlich ist. Dies führt zu einer großen Anzahl von
Dichtstellen die damit ein statistisch großes Potential für Ausfall darstellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Metalldichtung und Dichtele
mente (Elastomer) bzw. nichtmetallische Dichtung die ebenfalls mit Dichtelementen
versehen ist für den Durchtritt von Schmieröl und Kühlwasser zwischen Kurbel
gehäuse und Zylinderkopf vollständig zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa
tentanspruches 1 gelöst.
Dadurch, daß sowohl Schmieröl wie auch Kühlwasser mittels eines einteiligen Vertei
lerstück über die Stirnseiten von Kurbelgehäuse und Zylinderkopf zu- bzw. abgeführt
wird vermeidet man jegliche Durchtrittsöffnungen zwischen Kurbelgehäuse und Zy
linderkopf. Eine Weichdichtung ist nicht mehr notwendig.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen 2 bis 5 ent
nommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühl- und Schmiermittelführung ist
in Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Brennkraftmaschine mit stirnseitigem Verteiler
stück für die Zuführung von Schmieröl und Kühlwasser;
Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des stirnseitigen Verteilerstückes;
Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der Brennkraftmaschine mit Verteiler
stück und Verteilerleitungen für Kühlwasser und Schmieröl;
Fig. 4 einen Schnitt IV-IV durch das Kurbelgehäuse mit Kühlwasserführung
und Ölführung zu den Kurbelwellenlagern;
Fig. 5 einen Schnitt V-V durch den Zylinderkopf mit Kühlwasserführung im
Zylinderkopf und Ölführung zu den Lagern für die Nockenwelle.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Brennkraftmaschine 1 mit Kurbelgehäuse 2 und Zy
linderkopf 3. An die Brennkraftmaschine 1 ist im Bereich einer Trennebene 4 zwi
schen Kurbelgehäuse 2 und Zylinderkopf 3 ein einteiliges Verteilerstück 5 ange
flanscht. Das Verteilerstück 5 dient der Zu- bzw. Abfuhr von Kühlwasser und
Schmieröl, wie unter Fig. 2 näher dargestellt. Das Kühlwasser und das Schmieröl
wird erfindungsgemäß dem Kurbelgehäuse 2 und dem Zylinderkopf 3 separat über das
Verteilerstück 5 zugeführt. Die Kühlwasserzufuhr erfolgt über Kühlwasserzulaufka
näle 6a, 6b für das Kurbelgehäuse 2 und den Zylinderkopf 3, sowie die Schmierölzu
führung über Ölzulaufbohrungen 7a, 7b für Kurbelgehäuse 2 und Zylinderkopf 3. Die
Kühlwasserzulaufkanäle 6a, 6b und die Ölzulaufbohrungen 7a, 7b durchziehen achspa
rallel
zu einer Kurbelwelle das Kurbelgehäuse 2 und den Zylinderkopf 3. Das Kühlwasser
gelangt von den Kühlwasserzulaufkanälen 6a, 6b zu den Zylinderlaufbüchsen 8 und
den Kühlflächen 9 im Zylinderkopf 3, wie in den Fig. 4 und 5 näher dargestellt.
Von den Ölzulaufbohrungen 7a, 7b zweigen Verteilerbohrungen ab, welche zu den
Verbrauchern führen. Fig. 1 zeigt als Beispiel eine erste Verteilerbohrung 8a, welche
von der Ölzulaufbohrung 7a im Kurbelgehäuse 2 abzweigt und zu einem Kurbelwel
lenlager 9 führt, während eine zweite Verteilerbohrung 8b die Ölzulaufbohrung 7b im
Zylinderkopf 3 mit einem Nockenwellenlager 10 verbindet.
Fig. 2 zeigt eine detaillierte Darstellung im Bereich des Verteilerstückes 5, welches
stirnseitig an Kurbelgehäuse 2 und Zylinderkopf 3 angeflanscht ist. Über Bohrungen
im Verteilerstück 5 wird den Bohrungen 6a, 6b und 7a, 7b Wasser bzw. Öl zugeführt.
Der Zylinderkopf 3 ist in der Trennebene 4 vom Kurbelgehäuse 2 getrennt. Vom Ver
teilerstück 5 ausgehend wird nun dem Kurbelgehäuse 2 und dem Zylinderkopf 3 ge
trennt Schmieröl und Kühlwasser zugeführt. 7a, 7b stellen wiederum die Ölzulaufboh
rungen dar, während das Kühlwasser über die Kühlwasserzulaufkanäle 6a, 6b zuge
führt wird. Die Abdichtung zwischen Zylinderkopf 3 und Kurbelgehäuse 2 einerseits
und dem Verteilerstück 5 andererseits wird im dargestellten Beispiel von kurzen
Rohrstücken 11 übernommen, welche O-Ringe 12a, 12b aufweisen. Die Rohrstücke 11
sind in Übergangsbohrungen 11a, 11b eingesteckt, welche zum Ausgleich von Tole
ranzen radiales Spiel aufweisen, hier zur Ölzulaufbohrung 7b.
Anstelle der Rohrstücke 11 könnte auch eine hier nicht näher dargestellte Flachdich
tung vorgesehen sein, welche zwischen Zylinderkopf 3 bzw. Kurbelgehäuse 2 und dem
Verteilerstück 5 eingelegt wird. Die Flachdichtung muß dann mit Öffnungen versehen
sein, um den Durchtritt von Schmieröl und Kühlwasser vom Verteilerstück 5 zu Kur
belgehäuse 2 und Zylinderkopf 3 zu gewährleisten. Die Stirnfläche 13 wird dann vor
teilhafterweise etwas erhaben ausgeführt, um die Bearbeitung als Dichtfläche zu er
leichtern.
Fig. 3 zeigt eine stirnseitige Ansicht der Brennkraftmaschine 1 mit Kurbelgehäuse 2,
Zylinderkopf 3 und Verteilerstück 5. Das Kurbelgehäuse 2 bzw. der Zylinderkopf 3
enthält die Kühlwasserzulaufkanäle 6a bzw. 6b und die Ölzulaufbohrungen 7a, bzw.
7b. Symmetrisch zur Längsebene der Brennkraftmaschine 1 befinden sich die Ölab
laufbohrungen 9a, 9b bzw. die Kühlwasserablaufkanäle 10a, 10b. Erfindungsgemäß
wird vermieden, daß in der Trennebene 4 zwischen Kurbelgehäuse 2 und Zylinder
kopf 3 Durchtrittsbohrungen für Öl oder Kühlwasser erforderlich sind. Das Schmieröl
gelangt beispielsweise von der Ölzulaufbohrung 7a über die Verteilerbohrung 8a direkt
zum Verbraucher - hier das Kurbelwellenlager 9c. Im Zylinderkopf 3 gelangt das
Schmieröl von der Ölzulaufbohrung 7b über die Verteilerbohrung 8b zum Nockenwel
lenlager 10.
Das Kühlwasser wird im Kurbelgehäuse 2 über Querkanäle 14 an die Zylinderlauf
büchsen 8 herangeführt, umströmt diese und wird über Rückführkanäle 16 in den
Kühlwasserablaufkanal 10a geleitet.
Im Zylinderkopf 3 wird Kühlwasser über den Kühlwasserzulaufkanal 6b und Querka
nal 17 an die Kühlflächen herangeführt und über Rückführkanal 18 in den Kühlwas
serablauf 10b zurückgeführt.
In Fig. 4 ist die Kühlwasserführung und die Ölführung im Kurbelgehäuse 2 gemäß
Schnitt IV-IV detailliert dargestellt. Die rechte Bildhälfte zeigt die Kühlwasserfüh
rung, während in der linken Bildhälfte die darunter liegende Ölführung dargestellt ist.
Es sei hier auf die Fig. 1 und 2 verwiesen. Das vom Verteilerstück 5 zugeführte
Kühlwasser gelangt über den Kühlwasserzulaufkanal 6a und über den Querkanal 14 zu
der Zylinderlaufbüchse 8 und von dort nach Aufnahme der Wärme durch den Rück
führkanal 16 und den Kühlwasserablaufkanal 10a ins Verteilerstück 5 zurück. Die
linke Bildhälfte zeigt die darunter liegende Ölführung. Das Öl wird über die Ölzulauf
bohrung 7a und Verteilerbohrung 8a dem Kurbelwellenlager 9c zugeführt. Alle Ölver
braucher zweigen von dieser Ölzulaufbohrung 7a ab, die Kurbellagerschmierung ist
hier nur als ein Beispiel genannt.
Die Kühlwasserführung im Zylinderkopf 3 ist als Schnitt V-V in Fig. 5 näher darge
stellt. Die rechte Bildhälfte zeigt wiederum die Kühlwasserführung, während in der
linken Bildhälfte die darüber liegende Ölführung dargestellt ist. Es sei hier auf die Fig.
1 und 2 verwiesen. Vom Verteilerstück 5 kommend gelangt das Kühlwasser über
Kühlwasserzulauf 6b und Querkanal 17 zu den Kühlflächen 9, wie z. B. Auslaßkanal,
Ventilschaftführung und Düsenmantel. Über Rückführkanal 18 und Kühlwasserab
laufkanal 10b, obenliegend mit Entlüftungsfunktion, wird das Kühlwasser in das Ver
teilerstück 5 zurückgeführt. In der linken Bildhälfte ist die Ölführung dargestellt. Das
Öl gelangt über die Ölzulaufbohrung 7b und Verteilerbohrung 8a zum Nockenwellen
lager 10. Das Nockenwellenlager ist hier als Beispiel für einen Verbraucher genannt.
Die übrigen Verbraucher zweigen in gleicher Art und Weise unmittelbar von der Ölzu
laufbohrung 7b ab.
Claims (5)
1. Kühl- und Schmiermittelführung für Brennkraftmaschinen, dadurch ge
gekennzeichnet, daß Zylinderkopf (3) und Kurbelgehäuse (2) jeweils
separate Kühlwasserzu- und Kühlwasserablaufkanäle (6a, 6b, 10a, 10b), sowie
Ölzu- und Ölablaufbohrungen (7a, 7b, 9a, 9b) aufweisen, welche achsparallel
zur Kurbelwelle Zylinderkopf (3) bzw. Kurbelgehäuse (2) durchziehen, und
als Sackbohrungen, oder Durchgangsbohrungen die verschlossen werden,
ausgeführt sind, daß die Zufuhr bzw. Rückführung von Kühlwasser und
Schmieröl über ein einteiliges Verteilerstück (5) erfolgt, welches im Bereich
einer Trennebene (4) von Kurbelgehäuse (2) und Zylinderkopf (3) stirnseitig an
Kurbelgehäuse (2) und Zylinderkopf (3) angeflanscht ist, daß von den
Kühlwasserzulaufkanälen (6a, 6b) ausgehend über Querkanäle (14, 17)
Kühlwasser zu den Zylinderlaufbüchsen (8) bzw. zu den Kühlflächen (9) im
Zylinderkopf (3) geführt wird und das Kühlwasser über Rückführkanäle (16,
18) in die Kühlwasserablaufkanäle (10a, 10b) zurückgeführt wird und daß von
den Ölzuführbohrungen (7a, 7b) ausgehend das Öl über Verteilerbohrun
gen (8a, 8b) den Verbrauchern, wie z. B. Lagerstellen oder Spritzbohrungen für
Kolbenkühlung zugeführt und vom Verbraucher über Sammelbohrungen zu den
Ölablaufbohrungen (9a, 9b) geführt wird.
2. Kühl- und Schmiermittelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlwasserzuführ- und Kühlwasserablaufkanäle (6a, 6b, 10a, 10b)
in Guß ausgeführt sind, daß die Querkanäle (14, 17) und die Rückführka
näle (16, 18) zur Beseitigung von Graten und Rauhigkeiten mechanisch
nachbearbeitet sind, und daß ihre Querschnitte reichlich bemessen sind.
3. Kühl- und Schmiermittelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ölzu- und Ölablaufbohrungen (7a, 7b, 9a, 9b) als Sackbohrungen, oder
Durchgangsbohrungen die verschlossen werden im Kurbelgehäuse (2), bzw. im
Zylinderkopf (3) ausgeführt sind.
4. Kühl- und Schmiermittelführung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Verteilerstück (5) und dem Zylinderkopf (3)
bzw. Kurbelgehäuse (2) eine Flachdichtung oder eine Flüssigkeitsdichtung
vorgesehen ist, daß im Falle einer Flachdichtung diese Öffnungen aufweist,
welche den Übergang vom Verteilergehäuse (5) zu den Kühlwasserzu- und
Kühlwasserablaufkanälen (6a, 6b, 10a, 10b) bzw. zu den Ölzu- und Ölab
aufbohrungen (7a, 7b, 9a, 9b) im Zylinderkopf (3) und im Kurbelgehäuse
(2) herstellen, daß das Verteilerstück (5) mit Schrauben gegen eine
Dichtfläche (13) am Kurbelgehäuse (2) und Zylinderkopf (3) gepreßt wird
und daß die Dichtfläche zur besseren Bearbeitbarkeit etwas erhaben ist.
5. Kühl- und Schmiermittelführung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß am Übergang der Ölzulauf- bzw. Ölablaufbohrungen (7a,
7b bzw. 9a, 9b) vom Verteilergehäuse (5) zum Zylinderkopf (3) bzw. zum
Kurbelgehäuse (2) kurze Rohrstücke (11) mit O-Ringen (12a, 12b) zur
Abdichtung vorgesehen sind, wobei die Rohrstücke (11) in die Übergangs
bohrungen (11a, 11b) zu den Ölzu- und Ölablaufbohrungen sowohl im
Zylinderkopf (3), wie im Kurbelgehäuse (2) mit geringem radialen Spiel
eingebaut sind.
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