DE2015948A1

DE2015948A1 - Zylinderblock, vorzugsweise für einen Reihenmotor

Info

Publication number: DE2015948A1
Application number: DE19702015948
Authority: DE
Inventors: Anton 7012 Fellbach Zink
Original assignee: Daimler-Benz AG, 7000 Stuttgart-Untertürkheim
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1970-04-03
Publication date: 1971-10-14

Description

Zylinderblock, vorzugsweise für einen Reihenmotor Die Erfindung betrifft einen Zylinderbbck, vorzugsweise für einen Reihenmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Wasserkühlung und auf beiden Seiten der Zylinderreihe angeordneten Kühlwasserkanälen.
Bei den bekannten Bauarten stehen die Kühlwasserkanäle auf beiden Seiten der Zylinderreihe miteinander an beiden Enden des Zylinderblockes in Verbindung. Das an einem Ende des Zylinderblockes auf einer Seite mittels einer Wasserpumpe eingebrachte Kühlwasser Strömt entlang der einen Seite der Zylinderreihe, wird dann an dem Ende umgelenkt und-strömt danach entlang der anderen Seite der Zylinderreihe. Durch Versuche, bei denen Was-.
serdruckmessungen am laufenden Motor in allen Drehzahl--und Belastungsbereiohen an allen Zylindern gleichzeitig und auf der Wasserpumpen und der Brennraumseite durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß die Wasserströmung und damit die Kühlung sehr ungleich verläuft. Es kann daher vorkommen, daß die Verdichtung der ersten beiden Zylinder herabgesetzt werden muß, um Schäden zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderblock der eingangs genannten Art eo auszugestelten, daß alle Zylinder gleichmaßig gekühlt worden und deshalb gleichmäßig belastet werden können. Die Erfindung besteht darin, daß die Kühlwae3erka nle der beiden Seiten der Zylinderreihe nur über Zwanfsfüh- -rungen für das Kühlwasser miteinander in Verbindung stehen, die die Zylinder vollständig umgebene wenigstens im Bereich dicht u@ erhalt der Trennfläche zu dem od-er den Zylinderkopfen liegen. Durch diese Zwangsführungen wird eine totale Wasserumspülung der Zylinderwände in der heißen Zone erreicht, die bei allen Zylindern gleichmäßig erfolgt.
Da es genügt, nur die heißesten Zonen besonders gleichmäßig zu kühlen, können in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als Zwangsführungen die einzelnen Zylinder in ihrem Bereich dicht unterhalb der Trennfläche umgebende Ringkammern vorgesehen sein, die mit Wassereintritt- - und Wasseraustrittsoffnungen an die Kühlt wasserkanäle angeschlossen sind. Da das Kühlwasser nur über die Ringkammern von einem Kühlwasserkanal zum anderen strömen kann, werden Zwangsführungen für das Kühlmittel beschaffen, die die Zylinderwände in ihrem oberen Bereich, å. h. in ihrer heiZesten Zone, vollständig umspülen. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Ringkammern der aufeinander folgenden Zylinder sich überschneiden. Die Zwangsführungen der einzelnen Zylinder stehen dadurch untereinander in Verbindung, so daß in gewissen Bereichen hiermit eine Vergleich-mäßigung der Temperatur erzielbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erhält man, wenn die Zylinderwande des gegossenen Zylinderblockes unterhalb der Trennfläche ringfurmige Verdickungen aufweisen, die ausgedreht sind ujjd zusammen mit in die Zylinder eingesetzten Zylinderbüchsen die Ru rammern bilden. Da bei dieser Ausführungsform die Zylinderwände allseitig bearbeitet werden, erhält man vollkommen gleiche Wandstärken und der Einfluß von Gußversatz wird ausseschlossen. Es ergibt sich außerdem nur ein geringer Verzug der Zylinderbohrungen, da die Zylinderbüchsen ringsum frei stehen.
Jede der ring-förmigen Verdickungen kann mit Wassereintritt- und Wasseraustrittsbohrungen versehen sein. Um günstige Strömungsverhaltnlsse zu erhalten, ist es zweckmäßig, wenn die Wassereintrittsbohrungen am unteren Ende und die tWasseraustrittsbohrungen am oberen Ende der Ringkammern angebracht sind.
In vorteilhafter Ausgestaltun der Ausführungsform der Erfindung konnen die Zylinderbüchsen eine im Verhältnis zu den Zylindern kurze axiale Lan-ge besitzen. -Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Zylinderbüchsen vor der Fertigbearbeitung der Zylinder und der Trennfläche mit Schrumpfsitz, vorzugsweise durch Einei-;n, in die Zylinder eingesetzt sind. Die Zylinderbüchsen können aus hochwertigem iQaterial hergestellt sein, weil sie kurz und dünn und daher billig sind. Da die Zylinderbüchsen kurz sind und mit Schrumpfsitz zentriert werden, lassen sich dünne Wandstärken verwirklichen, die eine sehr intensive Wärmeabfuhr ermöglichen, was zusätzlich durch metallisch blanke Oberflächen gesteigert werden kann.
In der-Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform Deispielsweise dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Zylinderblock bekannter Bauart Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Zylinderblock und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch den Zylinderblock nach Fig. 3.
Der mit den Zylindern 1, Z, 3, 4, 5 und 6 versehene Zylinderblock 7 nach Fig. 1 und 2 ist in üblicher bauart hergestellt. Die Kühlwasserkanäle 8 und 9 verlaufen zu beiden Seiten der Zylinuerreihe, 80 daß das auf einer Seite an einem Anschluß 10 mittels einer Kühlwasserpumpe zugeführte Kühlwasser zunächst auf einer Seite entlang der Zylinderreihe strömt, dann an der Endwand 11 des Zylinderblockes 7 umgelenkt wird und in dem Kühlwasserkanal 9 entlang der Zylinderreihe wieder zurückstromt. Das Kühlwasser strömt außerdem über bohrungen 12 durch die lrennfläche 13 hindurch zu den nicht dargestellten ZylinderkopSen. Bei dieser Ausgestaltung werden die Zylinder 1 und 2 auf der Brennraumseite, d. h. durch den Kühlwasserkanal 9, erst am Schluß der Kühlwasserstromung erreicht und daher schlecht gekühlt. Die Zylinder 1 und 2 können daher nicht so hoch wie die übrigen Zylinder 3 bis 6 belastet werden, weshalb beispielsweise ihre Verdichtung herabgesetzt werden muß.
Bei dem erfindun&sgemäßen Zylinderblock 14 nach den Fig. 3 und 4 ist für das Kühlwasser oder Kühlmittel eine Zwangsführung vorgesehen. Auch hier verlaufen beiderseits der von den Zylindern 15 bis 20 gebildeten Zylinder-reihe Kühlwasserkanäle 21 und 22, die jedoch dadurch voneinander getrennt sind, daß an den Endwänden 23 und 24 des Zylinderblockes 14 zwischen den außeren Zylindern 15 und 20 Trennwände 25 und 26 vorgesehen sind.
Das Kühlwasser, das auf der Wasserpumpenseite über einen Anschluß 27 von einer Kühlwasserpumpe zugeführt wird, muß, um von dem auf der Wasserpumpenseite befindlichen Kühiwasserkanal 21 zu dem Kühlwasserkanal 22 auf der Brennraumseite zu gelangen die Zwangsführungen durchstromen, die die Zylinder 15 bis 20 allseitig umgeben. Als Zwangsführungen dienen Ringkammern 28, die die Zylinder 15 bis 20 unmittelbar unterhalb der Trennfläche 29 zu dem oder den nicht dargestellten Zylinderköpfen umschlieann. Die Ringkammern 26 werden aus ringformigen Verdickungen 30 der Zylinderwände gerbiidet, die innen ausgedreht und durch die in die Zylinder 15 bis 20 eingesetzten Zylinderbüchsen 31 verschlossen sind. Die reizttiv kurzen Zylinderbüchsen 31 werden durch Eineisen mit Schrumpfsitz in Seite Zylinder 15 bis 20 eingesetzt, so daß eine gute Abdichtung gegeben ist. Die Fertigbearbeitung der Zylinderbohrungen erfolgt nach dem Ein schrumpfen, ebenso wie das Überfräsen der'Trennfläche 29 oder Dichtfläche für den oder die Zylinderkopfe. Die Verdickungen 30 sind mit Wassereintrittsbohrungen 32 und Wasseraustrittsbohrungen 33-versehen, die derart angeordnet sind, daß die Wassereintrittsbohrungen am unteren Ende der Ringkammer 28 und die Wasseraustrittsbohrungen 33 am oberen Ende der Ringkammer 28 liegen. Wie aüs Fig. 4 zu erkennen ist, überschneiden sich die Ringkammern 28 der aufeinanderfolgenden. Zylinder 15 bis 20, so daß auch unterhalb der Zylinder im Bereich der Ringkammern 28 ein Wärmeaustausch möglich ist.
Durch die Zwangsführung wird erreicht, daß alle Zylinder 15 bis 20 zumindest in dem oberen Bereich, in der heißesten Zone, gleich mäßig und vollständig von Kühlwasser umspült werden0 Sie sind deshalb alle gleich belastbar.

Claims

Patent- und Schutzansprüche

1. Zylinderblock, vorzugsweise für einen Heihenmotor, insuesondere für Kraftfahrzeube, mit Wasserkühlung und auf beiden Seiten der Zylinderreihe anbeordneten Kühlwasserkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühiwasserkanäle (21, 22) der beiden Seiten der Zylinderreihe nur über Zwartsführungen für das Kühlwasser miteinander in Verbindung stehen, die die Zylinder (15, 16, 17, 18, 19, 20) vollatandig umgebend wenigstens im Bereich dicht unterhalb der Trennflache (29) zu den Zylinderköpfen liegen.

2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da als Zwangsführungen die einzelnen Zylinder (15, 16, 17, 18, 19, 20) in ihrem Bereich dicht unterhalb der Trennfläche (29) umgebende Ringkammern (28) vorgesehen sind, die mit Wassereintritts- und Wasseraustrittsoffnungen (32, 33) an die Kühlwasserkanäle (21, 22) angeschlossen sind.

3. Zylinderblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammern (28) der aufeinanderfolgenden Zylinder sich überschneiden.

4. Zylinderblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 ois 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwände des gebossenen Zylinderblockes (14) unterhalb der Trennfläche (29) ring-formige Verdickungen (30) aufweisen, die ausgedrent sind und zusammen mit in die Zylinder (15, 16, 17, 18, 19, 20) eingesetzten Zylinderbüchsen (31) die Ringkammern (28) bilden.

5. Zylinderblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ringförmigen Verdickungen (30) mit Wassereintritts-und Wasseraustrittsbohrungen (32, 33) versehen ist.

6. Zylinderblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassereintrittbohrungen (32) am unteren Ende und die Masseraustrittabohrungen (33) am oberen Ende der Ringkammern (28) angebracht sind.

7. Zylinderblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchsen (31) eine im Verhaltnis zu den Zylindern (15, 16, 17, 18, 19, 20) kurze axiale Lange besitzen.

8. Zylinderblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchsen (31) vor der Fertigbearbeitung der Zylinder (15, 16,- 17, 18, 19, 20) und-der Trennfläche (29) mit Schrumpfsitz, vorzugsweise durch Ein eisen, in die Zylinder eingesetzt sind.

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