DE2828466A1

DE2828466A1 - Einrichtung zur kuehlmittelfuehrung im zylinderblock fluessigkeitsgekuehlter brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2828466A1
Application number: DE19782828466
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Blank
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2828466C2

Description

Einrichtunz zur Kühlmittelführung im Zylinderblock flüssiz-
keitseküh1ter Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen mit eingesetzten, vom durch eine Pumpe geförderten Kühlmittel in Richtung von der Kurbelseite zur Zylinderkopfseite unmittelbar umflossenen Zylinderlaufbüchsen.
Bisher weist der die Zylinderlaufbüchsen umgebende Kühlmittelraum in radialer Richtung eine vergleichsweise große Breite auf, wobei auch der Querschnitt dieses Raumes über den Umfang der Zylinderlaufbüchse nicht gleich ist, sondern sich zu Ecken weitet bzw. durch Butzen für die Zylinderkopfschrauben eingeengt ist. Daraus ergibt sich eine ungleichmäßige, zu Wirbelbildung neigende Kühlmittelströmung mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit. Eine Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit durch Erhöhung der Pumpenfördermenge kommt in der Regel wegen der damit verbundenen Erhöhung der Verlustleistung nicht in Frage. Je geringer die Strömungsgeschwindigkeit, desto geringer ist aber auch der Wärmeübergang von der Zylinderlaufbüchse in das Kühlmittel, wobei die Ungleichmäßigkeit der Strömung auch eine ungünstig ungleichmäßige Wärmeabfuhr und gegebenenfalls Dampfblasenbildung zur Folge hat.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Strömung mit erhöhter Geschwindigkeit um die Zylinderlaufbüchsen zu erreichen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der die Zylinderlaufbüchsen umgebende Kühlmittelraum über den größten Teil seiner Länge in Zylinderachsrichtung eine radiale Spaltbreite aufweist, die höchstens 3,5 % des Außendurchmessers der Zylinderlaufbüchse beträgt, und zum Kühlmittelzu- und -ablauf entweder zwei Ringkanäle um Jede Zylinderlaufbüchse oder zwei einander diametral gegenüberliegende Längskanäle vorgesehen sind, von denen sich der dem Zulauf dienende Längskanal zur Zylinderkopfseite hin verengt und der andere in dieser Richtung erweitert.
Da der Kühlmittelraum über den größten Teil seiner in Zylinderachsrichtung gemessenen Länge auf einen Spalt verengt ist und somit einen sehr geringen freien Querschnitt hat, ergibt sich bei gleichbleibender Pumpenfördermenge eine entsprechende Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, wobei der Kühlmittelraum auch keine wesentlichen Verengungen oder Erweiterungen aufweist, die zu Ungleichmäßigkeiten, Wirbelbildungen u.dgl. Anlaß geben könnten. Die wesentliche Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels hat auch zur Folge, daß die Kühlmittelgeschwindigkeit selbst dann noch zur Wärmeabfuhr ausreicht, wenn die Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Kühlmittelpumpe auf niedrige Werte sinken sollte, d.h. es ist eine ausreichende Wärmeabfuhr über den gesamten Betriebsdrehzahlbereich gesichert. Sind die beiden Ringkanäle vorgesehen, so erfolgt die Kühlmittelzufuhr durch den kurbelseitigen Ringkanal, während der andere Ringkanal an der Zylinderkopfseite angeordnet und als Sammelkanal zur Kühlmittelabfuhr dient. Die Strömung im engen Kühlmitteiraum wird in diesem Fall im wesentlichen achsparallel erfolgen. Sind dagegen zwei einander diametral gegenüberliegende Längskanäle für den Kühlmittelzu- und -ablauf vorgesehen, so erfolgt eine Umströmung der Zylinderlaufbüchsen im wesentlichen in Umfangsrichtung, wobei durch die Verengungen bzw.
Erweiterungen der Längskanäle dafür gesorgt ist, daß auch in diesen an allen Stellen annähernd die gleiche Strömungsgeschwindigkeit herrscht und eine gute Verteilung des Kühlmittels über die Laufbüchsenlänge gegeben ist. Durch den auf einen Spalt verengten Kühlmittelraum wird aber auch die Abstützung des Büchsenbundes im Zylinderblock verbessert. Schließlich sind keine Toträume mit fehlender Strömung vorhanden, in denen Dampfblasenbildung auftreten könnte.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen Teil eines Zylinderblockes einer Brennkraftmaschine im Schnitt durch die Zylinderachse und Fig. 2 und 3 eine andere Ausführung in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 bzw. im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Im Zylinderblock 1 sind Zylinderlaufbüchsen 2 eingesetzt, die als sogenannte nasse Laufbüchsen vom durch eine nicht dargestellte Pumpe geförderten Kühlmittel in Richtung von der Kurbelseite nach oben zur Zylinderkopfseite unmittelbar umflossen werden. Der Kühlmittelzulaufkanal 3 geht gemäß Fig. 1 in einen Ringkanal 4 über. An der Zylinderkopfseite befindet sich ebenfalls ein Ringkanal 5, von dem ein Ablaufkanal 6 weiter zum Zylinderkopf führt.
Der die Zylinderlaufbüchsen 2 umgebende Kühlmittelraum 7 weist über den größten Teil seiner Länge in Zylinderachsrichtung eine radiale Spaltbreite b auf, die höchstens 3,5 % des Außendurchmessers D der Zylinderlaufbüchse 2 beträgt.
Gemäß Fig. 1 stellt sich in dem engen Kühlmittelraum 7 eine zur Zylinderachse parallele Strömung ein, wie sie strichliert angedeutet ist.
Nach den Fig. 2 und 3 geht der Kühlmittelzulaufkanal 3 in einen Längskanal 8 über, der sich von unten, also vom Zulauf zur Zylinderkopfseite hin verengt. Diametral gegenüber dem Längskanal 8 ist ein Längskanal 9 vorgesehen, der sich in Richtung zum Ablaufkanal 6 erweitert. Auf Grund dieser einander gegenüberliegenden, zur Zylinderachse parallelen Längskanäle 8,9 stellt sich im Kühlmittelraum 7 um die Zylinderbüchsen 2 eine etwa waagrechte, ebenfalls strichliert angedeutete Strömung ein.
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Claims

Patntanspruch: () Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen mit eingesetzten, vom durch eine Pumpe geförderten Kühlmittel in Richtung von der Kurbelseite zur Zylinderkopfseite unmittelbar umflossenen Zylinderlaufbüchsen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zylinderlaufbüchsen (2) umgebende Kühlmittelraum (7) über den größten Teil seiner Länge in Zylinderachsrichtung eine radiale Spaltbreite (b) aufweist, die höchstens 3,5 % des Außendurchmessers (D) der Zylinderlaufbüchsen beträgt, und zum Kühlmittelzu-und -ablauf entweder zwei Ringkanäle (4,5) um jede Zylinderlaufbüchse oder zwei einander diametral gegenüberliegende Längskanäle (8,9) vorgesehen sind, von denen sich der dem Zulauf dienende Längskanal (8) zur Zylinderkopfseite hin verengt und der andere (9) in dieser Richtung erweitert.