DE2936377A1

DE2936377A1 - Wassergekuehlte hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2936377A1
Application number: DE19792936377
Authority: DE
Inventors: Lothar 5000 Köln Bauer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-09-08
Filing date: 1979-09-08
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2936377C2

Description

Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Zylinderreihe, deren Einzelzylinderköpfe über wassergekühlte Abgaskrümmer mit einem Abgasleitungssystem verbunden sind, wobei der Kühlwassermantel der Abgaskrümmer unter Zwischenfügung von Steckstücken eine Kühlwassersammelleitung bildet, und mit einer parallel zur Zylinderreihe verlaufend Ladeluftleitung, die vorzugsweise unterhalb der Abgaskrümmer angeordnet ist.
Bei einer bekannten Hubkolbenbrennkraftmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-AS 26 09 851) ist ein zu einem Abgasleitungssystem zusammengefaßtes Bündel Abgasleitungen von einem Wärmedämmgehäuse umgeben, wobei unterhalb der wassergekühlten Abgaskrümmer eine Ladeluftleitung verläuft. Außerdem dienen das Wärmedämmgehäuse bzw. die Abgaskrümmer als Träger für eine Kühlwassersammelleitung sowie für Anlaßluft- und Kraftstoffleitungen. Probleme tauchen bei dieser Ausgestaltung des Abgassystems insofern auf, als daß eine Vielzahl von Verbindungsstellen zwischen Kühlwassersammelleitungsabschnitten und wassergekühlten Abgaskrümmern häufig zu Leckagen führt und dan zur Entfernung des Wärmedämmgehäuses bzw. einzelner Abgaskrümmer sämtliche an diesen befestigten Leitungen komplett demontiert werden müssen.
Dabei sind für die Ver- und Entsorgung der Hubkolbenbrennkraftmaschine eine Vielzahl jeweils unterschiedlicher Bauteile erforderlich. Außerdem ist die Ladeluftleitung ungeschützt unterhalb dei Abgaskrümmer verlegt, wodurch insbesondere dann, wenn diese Ladeluftleitung bei kompakten Brennkraftmaschinen in V- oder Reihenhauweise die an beiden Motorstirnseiten angeordneten Abgasturbolader-und Ladeluftkühlereinheiten miteinander verbindet und dabei von maximal 2500 C heißer Ladeluft durchströmt wird, eine zusätzliche Wärmedämmung der Ladeluftleitung nötig wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden und eine günstige Anordnung des Ver- und Entsorgungssystems der Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einer ausreichenden Wärmeisolierung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird an einer wassergekühlten Hubkolbenbrennkraftmaschine der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Durch die Schaffung eines Gehäuses mit einer Länge, die der jeweiligen Abmessung zumindest eines Einzelzylinderkopfes entspricht, und durch dessen Kühlwassermantel die jeweiligen Abgaskrümmer und der Abschnitt der Ladeluftleitung geführt ist, werden durch entsprechende Zusammenfassung dieser Bauteile ihre Gestaltung und möglicherweise erforderliche Demontage- und Montagearbeiten erheblich vereinfacht. Bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylindereinheiten kann die Abmessung des Gehäuses so gewählt werden, daß die einander jeweils gegenüberliegenden Zylindereinheiten einem Gehäuse zugeordnet sind. Durch Zwischenschaltung von Verbindungselementen, z. B. Doppelsteckstücken ergeben die Gehäuse aneinandergereiht die Ladeluftleitung, die Kühlwassersammelleitung und Leitungen für Anlaßluft, Steuerluft sowie Kühlmittelleitung für die Einspritzdüsenkühlung. Die Gehäuse sind wie bereits erwähnt, wasserdurchflutet, so daß Wärmedehnungen weithend ausgeschaltet werden können. Außerdem sind sie fest mit dem Kurbelgehäuse verschraubt und dienen als Trägerelement für daran anschließende Bauteile, wie z. B. einem Wärmedämmgehäuse oder Meßinstrumente.Durch eine geschickte Verrippung des ladeluftführenden Querschnitts der Gehäuse wird eine Vorabkühlung der Ladeluft und zwar vor Eintritt der Ladeluft in den Ladeluftkühler ereicht, so daß kleinere Abmessungen des Ladeluftkühlers möglich sind. Weiterhin ist die bei herkömmlichen Ladeluftleitungen zu erwartende Schallabstrahlung der Ladeluftleitung erheblich verringert. Da die Ladeluftleitung durch den Kühlwassermantel in vorteilhafter Weise wärmeisoliert ist, wird insbesondere bei Reihenanordnung der Zylindereinheiten ein günstiger Schutz gegen Berührung und Auftreffen brennbarer Flüssigkeiten auf die relativ heiße Ladeluftleitung erzielt. Bei erhbelicher Montagevereinfachung und geringem Bauaufwand der genannten Bauteile werden mögliche Leckagen an der durch Verbindungselemente geschaffenen Kühlwassersammelleitung vermieden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind.
Es zeigen: Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylindereinheiten durch einen Abgaskrümmer, eine Ladeluftleitung und eine Kühlwassersammelleitung, Fig. 2 einen Schnitt durch die Abgaskrümmer und die Kühlwassersammelleitung gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch den Abgaskrümmer und die Ladeluftleitung gemäß Linie l.I-III in Fig. 1 und Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Reihenanordnung der Zylindereinheiten, durch ein Wärmedämmgehäuse mit einem Abgasleitungssystem, durch einen Abgaskrümmer, eine Kühlwassersammelleitung und eine Ladeluftleitung.
In den Fig. 1 bis 4 ist, soweit dargestellt mit 1 eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, deren Einzelzylinderköpfe 2 über Abgaskrümmer 3 mit einem Abgasleitungssystem 4 verbunden sind. Parallel zu der bzw. den Reihen der Einzelzylinder köpfe 2 verlaufen eine Ladeluftleitung 5, eine Kühlwassersammelleitung 6, eine Anlaßluftleitung 7 und Kühlmittelzu- und abflußleitungen 8 und 9 für die Einspritzventilkühlung der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1. Mit dem Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 und den Einzelzylinderköpfen 2 ist ein Gehäuse 10 verschraubt, das in seinen Abmessungen der Breite zumindest eines Einzelzylinderkopfes 2 entspricht und in seinem Inneren einen Kühlwassermantel 11 aufweist, der die Abschnitte der in dem Gehäuse 10 verlegten Leitungen 5 bis 9 sowie die bzw. den Abgaskrümmer 3 umgibt. Weiterhin ist an dem Gehäuse 10 im oberen Bereich ein das Abgasleitungssystem 4 umgebenes Wärmedämmgehäuse 18 befestigt.
In den Fig. 1 bis 3 ist in mehreren Schnitten die Anordnung des Gehäuses 10 an einer wassergekühlten Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit V-Anordnung der Zylindereinheiten dargestellt. Dabei ist insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen, daß die Ladeluftleitung 5 und die Kühlwassersammelleitung 6 zentral im V-Raum der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 durch das Gehäuse 10 geführt sind. An der tiefsten Stelle der Ladeluftleitung 5 zweigt von dieser im Gehäuse 10 ein Kondenswasserstutzenlzabder in eine im Kurbelgehäuse verlegte Kondenswassersammelleitung 13 zur Abführung möglicherweise in der Ladeluftleitung anfallende Kondensats einmündet. Außerdem steht der Kühlwassermantel über eie Entdampfungsbohrung 14 mit dem oberen Bereich eines Kühlwasserraums 15 in Verbindung. Durch das Gehäuse 10 hindurch ist weiterhin ein bis in den Abgaskrümmer hineinragender Temperaturfühler 16 hindurchgeführt. Wie insbesondere aus den weiteren Schnitten gemäß den Fig. 2 und 3 hervorgeht sind die in den einzelnen Gehäusen 10 angeordneten Abschnitte der Leitungen 5 bis 9 über Verbindungselemente 17, z. B. Doppelsteckstücke miteinander verbunden, wodurch die Montage bzw. Demontage einzelner Gehäuse 10 erheblich vereinfacht wird.
Außerdem sind in der Fig. 4 die Gehäuse 10 an den Einzelzylinderköpfen 2 eins Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit Reihenanordnung der Zylindereinheiten befestigt. Dabei verlaufen neben den Leitungen 6 bis 9 auch die Abgaskrümmer 3 und die Ladeluftleitung 5 durch den Kühlwassermantel 11 der Gehäuse 10, so daß ein ausreichender Schutz gegen brennbare Flüssigkeiten und Berührung vorhanden ist.

Claims

Patentansprüche Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Zylinderreihe, deren Einzelzylinderköpfe über wassergekühlte Abgaskrümmer mit einem Abgasleitungssystem verbunden sind, wobei der Kühlwassermantel der Abgaskrümmer unter Zwischenfügung von Steckstücken eine Xühlwassersarnmelleitung bildet, und mit einer parallel zur Zylinderreihe verlaufenden Ladeluftleitung, die vorzugsweise unterhalb der Abgaskrümmer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeluftleitung (5) durch den Kühlwassermantel (11) der Abgaskrümmer (3) führt, wobei, bezogen auf die Länge zumindest eines Einzelzylinderkopfs (2), ein den Abgaskrümmer (3), den entsprechenden Abschnitt der Ladeluftleitung (5) und den Kühlwassermantel (11) aufnehmendes Gehäuse (10) vorgesehen ist.
2. Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse angeordneten Abschnitte der Ladeluftleitung (5) über Verbindungselemente (17), z. B.

Doppelsteckstücke miteinander verbunden sind.
3. Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeluftleltung (5) an ihrem im Gehäuse (10) angeordneten Abschnitt am Umfang Kühlrippen aufweist.
4. Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Kühlwasserraums (15) der Zylindereinheit eine von diesem zum Kühlwassermantel (11) führende Entdampfungsbohrung (14) angeordnet ist.
5. Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der tiefsten Stelle des Abschnitts der Ladeluftleitung (5) ein das Gehäuse (10) durchdringender Kondenswasserstutzen (12) angeordnet ist, der mit einer Kondenswassersammelleitung (13) in Verbindung steht.
6. Wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (lo) parallel zur Zylinderreihe Abschnitte von Leitungen für Anlaßluft (7), Steuerluft und Kühlmittel (8 u. 9) für die Einspritzdüsenkühlung angeordnet sind, zwischen denen Verbindungselemente (17) vorgesehen sind.