DE3326317A1

DE3326317A1 - Zylinderblock

Info

Publication number: DE3326317A1
Application number: DE19833326317
Authority: DE
Inventors: Hans 7141 Ludwigsburg Mezger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-01-31
Also published as: IT1176400B; GB8416315D0; GB2143583A; IT8421917A0; IT8421917A1; FR2549536A1; US4530315A; FR2549536B1; GB2143583B; JPS6040763A; DE3326317C2

Description

3^26317

Zylinderblock

Die Erfindung bezieht sich auf einen einteiligen Zylinderblock nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten, im Druckgießverfahren herstellbaren Zylinderkopf (DE-PS 29 04 167) sind die Kühlwasserkanäle durch eingegossene, miteinander verbundene Rohre gebildet, die eine relativ große Länge aufweisen und sich quer über den gesamten Zylinderblock zu den Kühlräumen hin erstrecken. In den Bereichen, in denen sie die Kühlflüssigkeitsraume im Zylinderblock berühren, sind sie mit Durchtrittsöffnungen zu diesen versehen. Eine solche Ausbildung der Kühlwasserkanäle ist hinsichtlich eines definierten Querschnitts vorteilhaft, allerdings ist eine derartige Anordnung von Rohren bei einem im Druckgießverfahren hergestellten Zylinderblock sehr aufwendig. Auch wird die Kühlflüssigkeit zu den Kühlräumen der Zylinder quer über den Zylinderblock geführt, so daß auf diesem Weg schon eine Erwärmung des fließenden Kühlmediums möglich ist. Bei anderen bekannten Ausführungen, bei denen keine umgossenen Rohre im Zylinderblock bzw. -kopf verwendet werden, ergeben sich aufgrund der Gießtechnik Kanäle mit Außenöffnungen, die durch zusätzliche Stopfen, Deckel und dgl. verschlossen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderblock zu schaffen, der eine gezielte Kühlung hochwärmebelasteter Bereiche der Zylinder gewährleistet. Ferner sollen Kühlmedium führende Kanäle im Zylinderkopf und/oder -block geschaffen werden, die ohne wesentliche Nacharbeit im Hochdruckgießverfahren mit Dauerkernen einfach herstellbar sind, wobei die Nachteile bekannter Ausführungen vermieden werden sollen.

-A-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sind in einfacher Weise Kühlwasserkanäle mit einem genauen definierten Querschnitt herstellbar, ohne daß die Verwendung von Rohren erforderlich ist. Die im Längskanal vorgesehenen Übertrittsöffnungen zu den Kühlflüssigkeitsräumen der Zylinder ergeben sich beim Gießen durch eine entsprechende Gestaltung der den Längskanal benachbarten Gehäusewand. Diese ragt hierzu mit einer Ausformung in den Längskanal hinein und es ergibt sich in diesem Bereich eine Durchdringung.

Die Anordnung des Längskanals zwischen den Zylinderreihen hat den Vorteil, daß kurze Wege zu den Kühlflüssigkeitsräumen bestehen und diese direkt und jeweils einzeln und individuell mit Kühlwasser gleicher Menge und mit gleicher Temperatur zu versorgen sind. Es ergibt sich hierdurch eine gleichmäßige Kühlung, wodurch mehr Leistung, eine günstigere Abgasemission und eine Verbrauchssenkung erzielt wird.

Mit der stirnseitigen einzigen Außenöffnung des Längskanals ist in vorteilhafter Weise eine Kühlwasserpumpe verbunden, die an eine Zuführungsleitung angeschlossen ist und eine direkte Leitung des Kühlmediums zu dem Längskanal in die Kühlflüssigkeitsräume gewährleistet. Aufgrund dieser Anordnung ist ein zusätzlicher aufwendiger Abschluß mittels Deckel, Stopfen oder dgl., wie bei bekannten Ausführungen, nicht mehr erforderlich.

Die Anwendung des bekannten Druckgießverfahrens mit wieder verwendbaren Kernen zur Herstellung des Zylindergehäuses hat u. a. den Vorteil, daß keine Nacharbeit erforderlich ist und die Kanäle sowie die Übertrittsöffnungen genau herzustellen sind und die Ubertrittsöffnungen sich durch die im Öffnungsbereich angrenzenden Kerne ergeben.

Dadurch, daß der Längskanal im Querschnitt trapezförmig ausgeführt ist und seine Seitenwände gemäß Anspruch 3 parallel zu den Zylindern verlaufen und die Gehäusewand im Bereich der Übertrittsöffnungen eine als U-förmigen Kanal ausgebildete Ausformung aufweist, ergibt sich eine etwa rechteckige Öffnung mit einer maximalen Durchströmöffnung für das Kühlmedium.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Längskanal und mehreren Kühlflüssigkeitsräumen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Horizontalschnitt des Längskanals im Zylinderblock mit den Übertrittsöffnungen in die Kühlflüssigkeitsräume der Zylinder,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch einen U-förmig ausgebildeten Kanal in einer inneren Gehäusewand des Kühlflüssigkeitsraumes und

Fig. 5 eine vergrößerte schematische Darstellung des trapezförmigen Längskanals.

Ein einteiliger Zylinderblock 1 für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine weist zwei Zylinderreihen 2 und 3 auf, die in V-Form angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Zylinderreihen 2 und 3 ist ein Längskanal 4 vorgesehen, der zu jedem Kühlflüssigkeitsraum 5, 6, 7 und 8 der einzelnen Zylinder 9, 10, 11 und 12 eine Übertrittsöffnung 13, 14, 15, 16 aufweist. Die Kühlflüssigkeitsräume 5 bis 8 erstrecken sich kreisringförmig um die Zylinder 9 bis 12 und sind nach außen hin von einer Wand 17 des Gehäuses des Zylinderblocks 1 begrenzt.

Der Längskanal 4 ist vorzugweise in einer durch die Kurbelwollenachso 18 verlaufenden vertikalen Längsinittonebeno X-X angeordnet. Er erstreckt sich in Längsrichtung bis etwa zu den

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beiden hinteren Zylindern 9 und 11 und ist hier endseitig geschlossen. Gegenüberliegend dieses Abschlusses ist eine Außenöffnung 19 vorgesehen, die an eine Kühlwasserpumpe 20 angeschlossen ist, welche mit einem Kühlwasserzulauf 21 verbunden ist.

Der Längskanal 4 ist im Querschnitt vorzugsweise trapezförmig ausgeführt (Fig. 1), wobei die längere Seite des Trapezes dem Zylinderkopf 1a zugerichtet ist. An seinen Seitenwänden 21 und 22 sind im Abstand hintereinander entsprechend der Zylinder Übertrittsöffnungen 13 bis 16 eingelassen. Sie gehen unmittelbar quer vom Längskanal 4 ab und münden unter Vermeidung langer Erwärmungswege in die entsprechenden Kühlflüssigkeitsräume 5, 6, 7 und 8 ein.

Jeder Kühlflüssigkeitsraum 5 bis 8 ist im Bereich der Übertrittsöffnungen 13 bis 16 mit einem in Hochrichtung verlaufenden Kanal 4 U-förmigen Querschnitts versehen (Fig. 4), dessen Innenfläche 26 im Grund jeweils parallel zur Zylinderachse 25 und zur Seitenwandflache 21 bzw. 22 des Längskanals 4 verläuft. Dieser Kanal 4 weist eine derartige Ausformung und Lage zum Längskanal 4 auf, daß sich beim Gießen durch die Kerne in deren Überdeckungsbereich die Übertrittsöffnungen 13 bis 16 ergeben. Diese sind etwa rechteckförmig ausgeführt und weisen eine entgegen dem Verlauf der Innenfläche 26 des Grundes geneigte Öffnungsfläche auf. Die Übertrittsöffnungen 13 bis 16 sind in der Weise zu den Kühlflüssigkeitsräumen 5 bis 8 angeordnet, daß sie am Boden 23 einmünden, d.h., daß die untere kürzere Fläche des trapezförmigen Längskanals 4 etwa in einer Ebene mit der Fläche des Bodens 23 des U-förmigen Kanals 24 verläuft.

Durch die Anordnung des in einer horizontalen Ebene verlaufenden Längskanals 4 und der Kühlflüssigkeitsräume 5 bis 8 mit dem in einer geneigt zu einer vertikalen Ebene verlaufenden U-förmigen Kanälen 24 ergibt sich eine einfache Herstellung durch

die günstige Möglichkeit des unbehinderten Entfernens der Kerne aus den Kanälen.

Das Kühlmedium wird vom Kühler über die Leitung 27 der Kühlwasserpumpe 20 zugeführt und dann in den Längskanal 4 gefördert, von wo aus es durch die Übertrittsöffnungen 13, 14, 15 und 16 den jeweiligen Kühlflüssigkeitsräumen 5, 6, 7 und direkt ohne Umwege zugeführt wird. Nach einer Umströmung der Zylinder wird das Kühlmedium in den Rücklauf gebracht. Die in Fig. 3 gezeigten Pfeile geben im wesentlichen den Strömungsverlauf an.

Claims

Patentansprüche

(1.'Einteiliger Zylinderblock für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung, insbesondere im Druckgießverfahren hergestellt, wobei ein Längskanal zur Kühlwasserzuführung vorgesehen ist, der mit Kühlflüssigkeitsräumen der Zylinder verbunden wird, und diese Räume sich zwischen einer Zylinderlaufbuchse und einem diese umgebenden äußeren Mantelteil erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (4) zwischen den Zylinderreihen (2 und 3) im Zylinderblock (1) angeordnet ist und im Bereich der Kühlflüssigkeitsräume (5, 6, 7, 8) zu jedem Zylinder (9, 10, 11, 12) mindestens eine Übertrittsöffnung (13, 14, 15, 16) vorgesehen ist, die in unmittelbar benachbart des Längskanals (4) angeordneten Gehäusewänden (17) des Zylinderblocks (1) im wesentlichen radial zu den Zylindern verlaufend eingegossen sind.
2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (4) in einer durch die Kurbelwellenachse (18) verlaufenden, vertikalen Längsmittenebene (X-X) des Zylinderblocks (1) angeordnet ist.
3. Zylinderblock nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (4) im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist, wobei die längere Seite des Trapezes dem Zylinderkopf (1a) zugerichtet ist und die Seitenflächen (21 und 22) des Kanals (4) etwa parallel zu den entsprechenden Zylinderachsen (25) verlaufen.
4. Zylinderblock nach den Ansprüchen 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (4) sich etwa bis zu den hinteren Zylindern (9 und 11) jeder Reihe (2 und 3) erstreckt und endseitig geschlossen ist und an seiner gegenüberliegenden Außenöffnung (19) eine Kühlwasserpumpe (20) angeschlossen ist.
5. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitsraum (5, 6, 7 und 8) jedes Zylinders (9, 10, 11 oder 12) kreisringförmig ausgeführt ist und sich bis zu einer Quermittenebene (Z-Z) des Zylinders erstreckt, in welcher die Übertrittsöffnungen (13 bis 16) des Längskanals (4) in die jeweiligen Kühlflüssigkeitsräume (5 bis 8) einmünden.
6. Zylinderkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnungen (13 bis 16) im Durchtrittsbereich zu den Kühlflüssigkeitsräumen (5 bis 8) etwa rechteckförmig ausgeführt sind.
7. Zylinderblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zylinder (9 bis 12) kreisförmig umschließenden Gehäusewände (17) jeweils einen in die Übertrittsöffnungen (13 bis 16) einmündenden Kanal (24, Fig. 4) ü-förmigen Querschnitts aufweisen, der in Hochrichtung parallel zur Zylinderachse (25) verläuft und zum Kühlflüssigkeitsraum (5, 6, 7, 8) hin offen ist.
8. Zylinderblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (26) im Grund des Kanals (24) in einer Ebene mit der inneren Seitenfläche (21 bzw. 22) des Längskanals (4) verläuft, derart, daß sich im Überdeckungsbereich der Kanäle (4 und 24) die Übertrittsöffnungen (13 bis 16) bilden.