DE2912237C2 - Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung und mit geräuschdämmender Teilkapselung im Zylinderbereich - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung und mit geräuschdämmender Teilkapselung im Zylinderbereich nach cjem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer »HS der GB-PS 3 15 86t bekennten Brennkraftmaschine dieser Art besteht der Zylindermantel aus glattem Blech, Er. ist am kopfseitigen und am fußseitigen Ende des Zylinders an den Außenrändern von ober die Außenwand des Kühlflüssigkeitsraumes radial hinausragenden Flanschen des Zylinders gasdicht befestigt, im übrigen mit dem Zylinder jedoch nicht verbunden. Aus dem Hohlraum zwischen der Außenwand des Kühlflüssigkeitsraumes und dem Zylindermantel ist die Luft entfernt, so daß der Zylindermantel geräuschdämmend wirkt. Der mittels Schrauben auf dem Zylinder befestigte Zylinderkopf ist von einer glatten Haube mit Abstand umschlossen, die einerseits am Außenrand des am kopfseitigen Ende des Zylinders vorgesehenen Flansches auf diesem ruht und andererseits seitlich an einem verbreiterten Flansch eines an einer Zylinderkopfseite angeordneten Abgasrohres anliegt, der seinerseits auf dem Flansch des Zylinders aufliegt Die Haube ist allseits gasdicht und wirkt als Geräuschdämrnlcapse!. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine, bei der die Teilkapselung einen erheblichen Aufwand erfordert, muß die Kühlung im wesentlichen vollständig durch die Kühlflüssigkeit erfolgen. Eine Wärmeabfuhr durch die Kapselung ist weitgehend ausgeschlossen.

Bei einer anderen bekannten Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung ist der Zylinderbereich zur Geräuschdämmung von einer abnehmbaren Umhüllung oder Haube aus hitzebeständigem, schallabsorbierendem Werkstoff umgeben, die unmittelbar an den Außenwandungen des Zylinderblocks anliegt (DE-AS 10 64 749). Auch bei dieser bekannten Brennkraftmaschine muß die Kühlung im wesentlichen vollständig durch die Kühlflüssigkeit erfolgen. Die Schalldämmhaube bewirkt eine Wärmeisolierung.

Bei einer weiteren bekannten Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung ist im Zylinderbereich eine geräuschdämmende Verschalung -vergesehen, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die unter Zwischenlage körperschallisolierender Dichtungen am Maschinengehäuse und aneinander lösbar befestigt sind (DE-PS 17 75 468). Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine wirkt die Kapselung ebenfalls als Wärmeisolierung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Teilkapselung zur Kühlung der Brennkraftmaschine beiträgt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.

Dadurch wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß bei Erzielung einer ausreichenden Schalldämmung eine Wärmeabgabe unmittelbar vom Zylinder an die Umgebungsluft in nennenswertem Umfang erfolgen kann. Durch die erfindungsgemäße Teilkapselung werden Flüssigkeitskühlung und Luftkühlung miteinander kombiniert und gleichzeitig wirksam. Dies ist besonders bei Brennkraftmaschinen vorteilhaft, deren Kühler während des Betriebs einem wechselnden Luftstrom ausgesetzt ist, wie es z. B. bei Fahrzeugmotoren der Fall ist. Bei derartigen Brennkraftmaschinen wird durch die Erfindung ein Überhitzen bei stehendem Fahrzeug verhindert. Temperaturschwankungen werden verringert und der Wärmehaushalt wird verbessert.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei ist die Ausbildung als

einteiliges Gußstqck besonders vorteilhaft, weil durch sie ein guter WärmefluP gewährleistet ist, Montageaufwand eingespart wird und eine kostengünstige Kapselunggegeben ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, Es zeigt

Fig. J den Zylinder und den Zylinderkopf einer flüssigkeitsgekühlten Einzytfnder-Zweitakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine, die als Motorradmotor eingesetzt wird, in einem Axialschnitt,

Fig,2 eine Draufsicht auf den Zylinder nach Fi g. 1 bei abgenommenem Zylinderkopf,

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie HMII der Fig.2 und

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 1,

Der aus einer Leichtmetallegierung beispielsweise im Druckgießverfahren hergestellte Zylinder 1 weist in üblicher \Veise einen Einläßkanal 2, einen Auslaßkanal 3 und symmetrisch zu diesen zwei Oberströmkanäle 4, 5 auf. Die die Laufbahn für den Kolben bildende Zylinderinnenwand 6 ist zur Bildung eines Kühlflüssigkeitsraumes 7 mit radialem Abstand von einer Wand 8 umschlossen, welche die Außenwand des Küiifflüssigkeitsraumes 7 bildet und einen Kreisringquenchnitt aufweist (F i g. 2).

Die Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 ist mit radialem Abstand von einem Zylindermantel 9 umgeben, der einen etwa quadratischen Querschnitt aufweist und sich annähernd über die gesamte Länge des Zylinders 1 erstreckt Der Zylindermantel 9 ist durch zwölf Verbindungsrippen 10 bis 21 mit der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 starr verbunden. Die Verbindungsrippen 10 bis 21 sind annähernd gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt angeordnet, verlaufen wenigstens etwa radial und erstrecken sich in Zylinderlängsrichtung, allerdings nicht über die gesamte Länge des Zylindermantels 9, sondern über eine geringere Länge, so daß an beiden Zylinderenden über einen kurzen Bereich Zylindermantel 9 und Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 über die Verbindungsrippen 10 bis 2f in axialer Richtung hinwegragen. Als zusätzliche Verbindung des Zylindermantels 9 mit der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 ist etwa auf halber Zylinderlänge eine umlaufende Querwand 22 vorgesehen, die den Raum zwischen der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 und dem Zylindermantel 9 in einen oberen und einen unteren Bereich teilt Durch Bohrungen 23,24 in der Querwand 22 sind diese beiden Bereiche miteinander verbunden, so daß ein Luftaustausch stattfinden kann.

Der Zylindermantel 9 weist an seiner Außenseite eine Verrippung auf, die den Wärmeübergang von der Wand zur Umgebungsluft verbessert Die Außenrippen 25 sind verhältnismäßig niedrig ausgebildet, so daß ein Schwin-

gen der Rippen und ein dadurch bedingtes Geräusehabstrahlen ausgeschlossen ist.

Per Zylinder 1 ist mit der Außenwand 8 des KQhlflüs5igkeitsraumes7,den Verbindungsrippen 10 bis 21, der Querwand 22 und dem Zylindermantel 9 mit den Außenrippen 25 als ein einziges Gußtejl ausgebildet. Eine Bohrung 26 verbindet die beiden beiderseits des Auslaßkanals 3 befindlichen Hälften des Kühiflüssigkeitsrawnes 7 miteinander. Das Ende der Bohrung 26 ist durch einen Stopfen 27 verschlossen. Ein Kühlflüssigkeitseinlaßstutzen 28 ist im Fußbereich des Zylinders 1 vorgesehen.

Ein Kühlflüssigkeitsauslaßstutzen 29 ist am Zylinderkopf 30 vorgesehen, der mit acht Schrauben auf dem Zylinder 1 befestigt ist, γοη denen vier als Stiftschrauben in dem nicht dargestellten Kurbelgehäuse verankert sind, auf das der Zylinder ί aufgesetzt wird. Der Kühlflüssigkeitsraum 7 reicht in den Zylinderkopf 30 hinein. Ein Teil der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 Lsi dementsprechend dem Zylinderkopf 30 zugeordnet Zwischen dem dem Zylinderkopf 30 zugehörigen Teil der Außenwand 8 üe? Kühlfiüssigkeitsraumes 7 und dem dem Zylinder 1 zugehörigen Teil der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 ist ein Dichtring eingespannt, der den Kühlflüssigkeitsraum 7 nach außen abdichtet Auch am Zylinderkopf 30 sind an der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 Verbindungsrippen vorgesehen, die in ihrer Zahl und radialen und umfangsmäßigen Anordnung mit denen des Zylinders 1 übereinstimmen. Die Verbindungsrippen des Zylinderkopfes 30 verbinden einen Zylinderkopfmantel 31 starr mit dem zylinderkopfseitigen Teil der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7. Der Zylinderkopfmantel 31 fluchtet mit dem Zylindermantel 9. Zwischen beiden ist jedoch ein Spalt 32 vorhanden, der so bemessen ist, daß eine Berührung der beiden Mantelteile ausgeschlossen, ein Luftdurchtritt jedoch stets möglich ist. Der Zylinderkopfmantel 31 trägt in seinem unteren Bereich eine Außenrippe 33, die mi: den Außenrippen des Zylindermantels 25 korrespondiert Im übrigen ist der Zylinderkopf 30 mit Kühlrippen 34 versehen, die sich in Zylinderlängsrichtung erstrecken. Zur weiteren Verbindung des Zylinderkopfmantels 31 mit dem zylinderkopfseitigen Teil der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 ist in Höhe des oberen Endes des Kühlflüssigkeitsraumes 7 eine Deckelwand 35 vorgesehen, die den Luftraum zwischen der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 und dem Zylinderkopfmantel 31 nach oben abschließt

Auch der Zylinderkopf 30 ist mit dem zylinderkopfseitigen Teil der Außenwand 8 des Kühlflüssigkeitsraumes 7 und dem Zylinderkopfmantel 31 als ein einziges Gußteil ausgebildet und besteht aus einer Leichtmetalllegierung, die gut wärmeleitend ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche;

   J, Hubkolben-Brennkraftmaschine mit FlijssigkeitskiJhlung und mit geräuschdämmender Teilkapselung im Zylinderbereich, die einen die Außenwand s des Kühlflüssigkeitsrawmes umschließenden, mit Abstand von ihr angeordneten und mit ihr starr verbundenen Zylindermantel aus gut wärmeleitendem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Zylinderman- tels (9) mit der Außenwand (8) des Kühlflüssigkeitsraumes (7) im Zylinderbereich wenigstens etwa radial angeordnete, sich in Zylinderlängsrichtung erstreckende Verbindungsrippen (10 bis 21) vorgesehen sind, daß auch die Verbindung des Zylinderman- tels (9) mit der Außenwand (8) des KühlflOssigkeitsraumes (7) aus gut wärmeleitendem Material besteht und daß der Zylindermantel (9) ein Luftkühlungsteil ist
2. 2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Verbindung des Zylindermantels (9) mit der Außenwand (8) des Kühlflüssigkeitsraumes (7) im Zylinderbereich eine umlaufende Querwand (22) vorgesehen ist
3. 3. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (22) zumindest etwa auf halber Zylinderlänge angeordnet ist
4. 4. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche '< 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hineinreichen des KühlP'lssigkeitsraumes (7) in den Zylinderkopf (30) in dessen Bereich die Außenwand (8) des Kühlflüssigkeitsraumes (7) durch ebenfalls wenigstens etwa radiai angeordnete, sich in Zylinderlängsrichtung erstreckende Verbindungsrippen mit einem sie umschließenden, mit Abstand von ihr angeordneten Zylinderkopfmantel (31) starr verbunden ist und daß sowohl der Zylinderkopfmantel (31) als auch dessen Verbindung mit der Außenwand (8) des Kühlflüssigkeitsraumes (7) aus gut wärmeleitendem Material besteht.
5. 5. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Verbindung des Zylinderkopfmantels (31) mit der Außenwand (8) des Kühlflüssigkeitsraumes (7) zumindest etwa in Höhe des oberen Endes des Kühlflüssigkeitsraumes (7) eine Deckelwand (35) vorgesehen ist.
6. 6. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (9), gegebenenfalls auch der Zylinderkopfmantel (31), eine Außenverrippung (25, 33) aufweist.
7. 7. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (9, 31), sein Trägerkörper (Zylinder 1, Zylinderkopf 30) und deren Verbindung (Verbindungsrippen 10 bis 21, Querwand 22, Deckelwand 35) jeweils als einteiliges Gußstück ω ausgebildet sind.