DE3424470A1

DE3424470A1 - Zylinderkopf einer verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE3424470A1
Application number: DE19843424470
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yokohama Hirano; Masahiko Yokosuka Kondo; Takao Kubozuka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1984-07-03
Publication date: 1985-01-24
Also published as: GB2142977B; GB2142977A; GB8417360D0; US4553505A; DE3424470C2; JPS6017255A

Description

Beschreibung

Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungs kraftmaschine, welche durch ein sogenanntes Kühlsystem mit siedender Flüssigkeit gekühlt ist und im einzelnen auf einen verbesserten Zylinderkopf für eine derartige Maschine, in welchen ein Kühlmittel in flüssiger Form eingeleitet wird und in gasförmiger Form an einen Wärmetauscher abgegeben wird.

Es ist ein sogenanntes Kühlungssystem mit siedender Flüssigkeit, nämlich ein Verdampfungskühlungssystem, zum Kühlen einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen worden. Dieser Kühlsystemtyp weist grundsätzlich eine Anordnung auf, in welcher flüssiges Kühlmittel (Wasser) im Kühlmantel der Maschine sieden kann und das so erzeugte gasförmige Kühlmittel zu einem luftgekühlten Wärmetauscher oder Kondensator geleitet wird, in welchem das gasförmige Kühlmittel abgekühlt oder verflüssigt wird und dann in den Kühlmantel der Maschine zurückgeleitet wird. Das Kühlsystem weist wegen des wirkungsvollen Wärmeübergangs zwischen dem gasförmigen Kühlmittel in dem Kondensator und der den Kondensator umgebenden Atmosphäre eine sehr hohe Leistung auf. In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 00 59 423 ist eines der oben beschriebenen Kühlsysteme offenbart.

Einige der bisher im Stand der Technik vorgeschlagenen SQ Kühlsysteme leiden jedoch wegen der Ausgestaltung des Kühlmantels im Zylinderkopf der Maschine an einem Nachteil, der darin besteht, daß bei einer Änderung der Lage der Maschine relativ zur Horizontalen, welche z.B. auftritt, wenn das Fahrzeug einen steilen Hügel oder eine Steigung befährt, 3^ das Kühlmittel sich zur tieferliegenden Seite des Kühlmantels bewegt und dabei einen erhitzten Abschnitt der Maschine unbedeckt läßt oder nur in ungenügender Weise mit Kühlmittel

bedeckt. Dieser Nachteil ist in den Fig. 2 und U deutlich gemacht, welche unerwünschte Betriebsbedingungen von Motorfahrzeugen mit Frontmotor und Hinterradantrieb (Fig. 1) und Motorfahrzeugen mit Frontmotor und Vorderradantrieb (Fig. 3), welche beide mit einem Kühlsystem mit siedender Flüssigkeit ausgerüstet sind, zeigen. Die in Fig. 2 dargestellte Maschine stellt einen Benzinmotor dar, während die Maschine der Fig. M ein Dieselmotor ist.

Wie in den Figuren verdeutlicht, bildet sich unter den unerwünschten Bedingungen in dem Kühlmantel eine trockene Zone. Diese trockene Zone wird wegen der fehlenden Kühlung sehr stark erhitzt und fördert so das Austrocknungsphänomen (dry-out phenomenon), so daß Klopfen der Maschine und/oder thermische Zerstörung der Maschine auftreten kann. Dieses Problem tritt besonders stark bei Dieselmotoren auf, da die Vorverbrennungskammern während des Betriebs der Maschine sehr stark erhitzt sind.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Zylinderkopf zu schaffen, welcher von den oben erwähnten Nachteilen frei ist.

Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine weist einen %5 Verbrennungsraum auf, welcher von einem Kühlmantel umgeben ist, in welchem Kühlmittel in flüssiger Form eingeleitet wird, und aus welchem das Kühlmittel in gasförmigem Zustand abgeführt wird, sowie eine Einrichtung, um das Niveau des flüssigen Kühlmittels in dem Kühlmantel auf einem ersten

Niveau aufrecht zu erhalten, welches höher liegt als die Verbrennungskammer, und ein Leitelement, welches sich von der Motoranordnung zu einem zweiten Niveau erstreckt, welches . zwischen dem ersten Niveau und der Verbrennungskammer liegt, wobei das Leitelement die Bewegung des flüssigen Kühlmittels in dem Kühlmantel verhindert, welche durch Veränderungen der Lage der Maschine auftritt.

Weit-Tr- F. j nrelheiten und \'· r-t^ ile der vorl: ?r^er. .lc-η F^findurj£ werden im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Motorfahrzeugs mit einem Frontmotor und mit Hinterradantrieb, wobei der Motor irr vorderen Teil des Fahrzeugs in Längsrichtung eingebaut ist,

F:i?<ir ?: einen Längsschnitt durch einen Benzinmotor nach dem Stand der Technik, wie in der Einleitung kurz besprochen, wobei der Motor in Längsrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, eingebaut ist,

Figur 3 eine .schematische Darstellung eines Motorfahrzeugs mit Frontmotor und Vorderradantrieb, wobei der Motor im vorderen Bereich des Fahrzeugs quer zur Fahrtrichtung eingebaut ist,

Figur M einen Querschnitt durch einen Dieselmotor nach dem Stand der Technik, wie in der Beschreibungseinleitung kurz erwähnt, wobei die Maschine quer, wie in Fig. 3 dargestellt, eingebaut ist,

Figur 5 einen Längsschnitt durch einen Motor, welcher mit einem erfindungsgemäßen Zylinderkopf ausgestattet ist, wobei die Ansicht eine geneigte Position des Fahrzeugs zeigt,

Figur 6 einen Teilschnitt durch den Zylinderkopf von Fig.5,

Figur 7 eine Ansicht ähnlich der Fig. 6, aber mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 8 einen Querschnitt durch einen Dieselmotor, welcher mit einem erfindungsgemäßen Zylinderkopf ausgerüstet ist, wobei ein Betriebszustand dargestellt ist, in welchem der Motor um eine Achse geneigt ist, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse des Motors

Figur 9 einen Schaltkreis zurr Steuern der Betriebs einer Pumpe.

Vor der Beschreibung der Detailkonstruktionen des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes soll das der Erfindung zugrundeliegende Kühlsystem mit siedender Flüssigkeit in Verbindung mit der Fig. 5 beschrieben werden.

Wie in Fig. 5 dargestellt, umfaßt das System einen Kühlmantel 10, welcher in dem Zylinderkopf 12 ausgebildet ist, . sowie einen weiteren Kühlmantel, welcher in dem Zylinderblock 14 ausgebildet ist, wobei die beiden Kühlmantel in Flüsigkeitsverbindung miteinander stehen. Der Kühlmantel 10 des Zylinderkopfes 12 weist an seinem oberen Teil eine Dampfkammer (10' in Fig. 6) auf. Auf dem Zylinderkopf 12 ist ein Dampfkrümmer 16 befestigt, welcher in Strömungsverbindung mit der Dampfkammer 10' steht. Von dem Auslaß des Dampfkrümmers 16 erstreckt sich ein relativ dickes Rohr 18 zu dem Einlaß eines luftgekühlten Wärmetauschers (oder Kondensators) 20. In der Nähe des Wärmetauschers 20 ist ein elektrischer Ventilator 22 angeordnet, welcher bei Strombeaufschlagung einen kühlenden Luftstrom erzeugt, welcher zur Förderung des Kühlungseffektes über den Wärmetauscher 20 strömt. Von dem Auslaß des Wärmetauschers 20 erstreckt sich ein relativ dünnes Rohr 24 zu dem Kühlmantel des Zylinderblocks 14. In dem dünnen Rohr 24 ist eine elektrische Pumpe 26 zwischengeschaltet, welche bei Strombeaufschlagung das verflüssigte Kühlmittel aus dem unteren Teil des Wärmetauschers 20 in den Kühlmantel pumpt. An dem Zylinderkopf 12 ist ein Flüssigkeitsstandsensor 28 befestigt, um das Niveau des Kühlmittels in diesem festzustellen. An der Maschine ist ein Neigungssensor 30 befestigt, um die Lage des Motors relativ zur Horizontalen festzustellen. Zur Steuerung des Betriebs des elektrischen Ventilators 22 und der elektrischen Pumpe 26 in Abhängigkeit von den Informationen des Flüssigkeitsstandsensors 28 und des Neigungssensors 30 ist eine Kontrolleinheit 32 vorgesehen.

Beim Betrieb des Motors kann das Kühlmittel in dem Kühlmantel 10 des Zylinderkopfes 12 sieden, das dadurch erzeugte gasförmige Kühlmittel gelangt durch den Dampfkrümmer 16 und die Rohrleitung 18 in den Wärmetauscher 20, wo das gasförmige Kühlmittel abgekühlt und damit verflüssigt wird. Während der Kondensation des Kühlmittels in dem Wärmetauscher 20 gibt das Kühlmittel eine große Menge von Wärme ab, wodurch das Kühlsystem mit einer hohen Kühlwirkung arbeiten kann. Nach dieser Kondensation wird das flüssige Kühlmittel durch die elektrische Pumpe 26 in den Kühlmantel des Zylinderblocks 14 zurückgeleitet.

Mittels der Kontrolleinheit 32 kann das System in der folgenden Weise betrieben werden. Wenn das flüssige Kühlmittel in dem Zylinderkopf 12 in einem solchen Maße verringert wird, daß der Fühler des Flüssigkeitstandsstandsensors

^! sich aus dem flüssigen Kühlmittel erhebt, d.h. wenn der Flüssigkeitsstandsensor 28 einen Mangel von Kühlmittel in dem Kühlmantel 10 feststellt, gibt der Flüssigkeitsstandsensor 28 ein Signal ab, um über die Kontrolleinheit 32 die Pumpe 26 in Betrieb zu setzen. Mit dieser Betriebsweise wird das Kühlmittel in dem Kühlmantel des Motors normalerweise während des Betriebs der Maschine auf einem vorbestimmten Betrag gehalten. Wenn jedoch die Maschine so stark geneigt wird, daß der Fühler des Flüssigkeitstandssensors 28 sich aus dem flüssigen Kühlmittel erhebt, wie in Fig. dargestellt, wird die Aktivierung der elektrischen Pumpe durch ein sogenanntes Sperrsignal, welches von dem Neigungssensor 30 abgegeben wird, unterdrückt. Wenn jedoch die Neigung des Motors eine vorbestimmte Zeit lang anhält, wird das Unterdrückungssignal für die elektrische Pumpe 26 gelöscht, um die Pumpe 26 wieder einzuschalten. Zu diesem Zweck weist die Kontrolleinheit 32 eine Zeitmeßeinrichtung

auf.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Schaltkreises zum Steuern des Betriebs der Pumpe 26, wie oben beschrieben, ist in

Fig. 9 dargestellt. Der Schaltkreis arbeitet so,' daß der Ausgang des Neigungsmessers 30 bei einem Betrieb des Fahrzeugs auf einer waagerechten Oberfläche einlxw-Level-Signal vorgibt. Der monostabile Multivibrator 100 ist folglich unter solchen Umständen nicht getriggert, wodurch er ebenso ein Low-Level-Signal abgibt. Folglich gibt der Inverter 102 normalerweise ein High-Level-Signal an die Basis des Transistors 104 ab, welches diesenleitend macht. Das vervollständigt einen Kreislauf zwischen dem Flüssigkeitstandsensor 28, der Pumpe 26 und dem Transistor 106, so daß, wenn der Flüssigkeitstandsensor 28 ein Signal abgibt, welches anzeigt, daß er nicht in das Kühlmittel eintaucht, der Transistor 106 leitend wird und die Pumpe 26 durch die elektrische Energie der Batterie 108 angetrieben wird. Wenn das Fahrzeug jedoch eine Neigung herauf- oder herunterfährt, ist es möglich, wie oben beschrieben, daß das Niveau des Kühlmittels wegen der Veränderung der Lage der Maschine unter den Flüssigkeitstandsensor 28 absinkt. Unter diesen Umständen wird der Neigungssensor 30 getriggert, um ein High-Level-Signal an den monostabilen Multivibrator 100 abzugeben, welches diesen in seinen quasistabilen Zustand triggert. Der monostabile Multivibrator 100 gibt somit ein High-Level-Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer ab. Folglich gibt das Signal, welches an die Basis des Transistors 104 durch den Inverter 102 angeregt wird, einen Low-Level an, welches den Transistor 104 nicht leitend macht. Das hindert die Pumpe 26 vorübergehend daran, übermäßig Kühlmittel in den Kühlmantel 10 zu pumpen. Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird der normale

®^ Betrieb des Pumpkreislaufs wieder hergestellt, um eine ausreichende Versorgung des Kühlmantels 10 mit Kühlflüssigkeit sicherzustellen.

In Fig. 6 ist ein wesentlicher Teil des Zylinderkopfes dargestellt, welcher in dem Motor von Fig. 5 verwendet wird. Der Zylinderkopf 12 ist mit Auslaßöffnungen 34 versehen, ('es ist nur eine dargestellt), welche in dessen

, _Λ 342U70

\ Seil--- ausgebildet sind sowie, mit Bohrungen 36 zur Aufnahme von Zündkerzen. Mit 3b' sind nach innen ausbauchende Wände bezeichnet, in welchen die Bohrungen 36 zur Aufnahme der Zündkerzen jeweils ausgebildet sind. Der Zylinderkopf 12 ist weiterhin mit Hohlräumen 38 versehen, welche mit den Zylindern, welche in dem Zylinderblock 14 ausgebildet sind, zusamnenwirken, um Verbrennungskammern mit variablem Volumen zu erzeugen. Durch die Ausbildung der Hohlräume 38 sind am Fuß des Kühlmantels 10, wie in der Abbildung 6 ge-

IQ zeigt, eine Vielzahl nach innen ausgebauchten Bereichen 40 ausgebildet. Der Kühlmantel 10 des Zylinderkopfes 12 erstreckt sich längs der Verbrennungskammern in der Nähe der Hohlräume 38. Die nach innen ausgebauchten Wände 36' für die Zündkerzen sind auch dem Kühlmantel 10 ausgesetzt. Der Kühlflüssigkeitsstandsensor 28 ist in einer solchen vertikalen Position angeordnet, daß bei einem normalen horizontalen Stand des Motors das Kühlmittel in dem Kühlmantel 10 in einem Niveau aufrechterhalten wird, welches angemessen ist, um den Zylinderkopf (nämlich die Verbrennungskammern, die Auslaßöffnungen und die Ventile) zur Erreichung eines hohen Wärmeflusses vollständig einzutauchen.

In dem Kühlmantel 10 sind mit Abstand zueinander Leitelemente 42 angeordnet, welche sich quer erstrecken, d.h. in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Motors verläuft, um dadurch in dem Kühlmantel 10 eine Vielzahl von Zellen oder Vertiefungen zu bilden. Bevorzugterweise ist jede Zelle genau oder exakt über der zugehörigen Verbrennungskammer angeordnet, wie in Fig. 6 dargestellt. Jedes Leitelement 42 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit den jeweiligen Seiten des Zylinderkopfes 12 einstückig verbunden und erstreckt sich von dem Grund des Kühlmantels 10 bis zu einem Niveau nach oben, welches zwischen dem Niveau des Flüssigkeitstandssensors 28 und der Oberseite der nach innen ausgebauchten Teile 40 liegt. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes Leitelement 42 an Stellen zwischen benachbarten ausgebauchten Bereichen 40

Al.

langeordnet. Aus Gründen, welche nachfolgend noch erklärt werden, sind die Leitelemente 42, obwohl sie niedriger liegen als der Flüssigkeitstandssensor 28, wesentlich höher als die ausgebauchten Teilbereiche 40 ausgebildet.

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Bei Ausstattung mit den Leitelementen 42 kann der folgende vorteilhafte Betrieb des Kühlsystems erwartet werden. Wenn sich, wie in Fig. 5 gezeigt, die Lage des Motors relativ zur Horizontalen ändert, z.B. wenn das Fahrzeug auf einer geneigten Straße fährt, ändert sich auch die Lage der Oberfläche des Kühlmittels. Die Anbringung des Leitelements 42 verhindert oder minimiert zumindest die Abwärtsbewegung des flüssigen Kühlmittels in dem Kühlmantel 10. Das bewirkt, daß bei einer Änderung der Lage der Kühlmitteloberfläche bei einer Bewegung des Fahrzeugs auf einer geneigten Straße oder unter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug durch eine Kurve oder ähnliches fährt, die erhitzten Teile des Zylinderkopfes in das flüssige Kühlmittel eingetaucht sind. Deshalb tritt bei der vorliegenden Erfindung das oben beschriebene unerwünschte Austrocknungsphänomen (dry out phenomenon) nicht auf. Wenn die Lage der Maschine wieder eine horizontale Position erreicht, bewegt sich das Kühlmittel, welches sich in den niedriger positionierten Zellen angesammelt hatte, in die anderen ZeI-len zurück, in dem es über die Leitelemente 42 fließt, mit dem Ergebnis, daß das Kühlmittel gleichmäßig auf die Zellen. verteilt ist.

Es soll erwähnt werden, daß die Anbringung der Leitelemente 42 die mechanische Festigkeit des Zylinderkopfes 12 erhöht und dessen Vibrationen unterdrückt, welche beim Betrieb der Maschine auftreten.

In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie-³^ genden Erfindung dargestellt, welches eine leichte Abänderung des Zylinderkopfes 12 des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 6 ist. Im Zylinderkopf 44 dieses zweiten Ausfüh-

^3A2U7°

rungsbeispiels ist jedes Leitelement 4? an der Spitze der nach innen ausgetauchten Teilbereiche 40 angeordnet, wo die thermische Belastung besonders hoch ist. An jeder Seite jedes Leitelements 42 sind zwei schmale Vorsprünge 46 vorgesehen. Durch die Anbringung der schmalen Vorsprünge 46 wird die Wärmeübergangsoberfläche der ausgebauchten Bereiche 40 erhöht, so daß die Wärmeabfuhr von der Verbrennungskammer zu dem Kühlmittel in dem Kühlmantel 10 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 6 erheblich verbessert ist. Es wird also eine bessere Wärmeverteilung in dem Zylinderkopf 44 durch dieses zweite Ausführungsbeispiel erreicht.

In Fig. 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, welches ein Zylinderkopf 48 eines Dieselmotors ist. Der dargestellte Motor ist in einem Motorfahrzeug, wie in Fig. 3 dargestellt, im vorderen Bereich des Fahrzeugs quer eingebaut und treibt die Vorderräder an.

Der Zylinderkopf 48 dieses dritten Ausführungsbeispiels ist mit Vorverbrennungskammern 50 versehen, mit Bohrungen 52 zur Aufnahme von Einspritzdüsen (nicht dargestellt), sowie mit Bohrungen 54 zur Aufnahme von nicht dargestellten Glühkerzen. Der in dem Zylinderkopf 48 ausgebildete Kühlmantel 10 erstreckt sich in Längsrichtung entlang der Verbrennungskammern in der Nähe der Vorverbrennungskammern 50. Wie dargestellt, ist der Kühlmantel 10 des Zylinderkopfes 48 über eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Kühlmantel 14' des Zylinderblocks 14 mittels der Bohrungen 56

^O verbunden, welche in der Fügefläche des Zylinderkopfes 48 und des Zylinderblocks 14 ausgebildet sind. Der Zylinderkopf 48 ist einstückig mit einem Dampfkrümmer 16 versehen, der in Flüssigkeitsverbindung mit dem Kühlmantel 10 steht. Der Auslaß des Dampfkrümmers 16 ist in nicht gezeigter Weise

^ mit dem Einlaß eines Wärmetauschers in der gleichen Art, wie in Fig. 5 dargestellt, verbunden. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird weiterhin ein elektrisches Steuersystem

verwendet, welches dem System des ersten Ausführungsbeispiels (Fig, 6) entspricht.

Die Leitelemente 42 sind im Abstand zueinander in dem Kühlmantel 10 angeordnet und erstrecken sich "longitudinal" in diesem, in einer Richtung, welche im wesentlichen parallel der Längsachse des Motors ist, um dadurch den Kühlmantel in eine Vielzahl (drei Stück in dem gezeigten Ausführungsbeispiel) von langgestreckten Zellen oder Vertiefungen zu unterteilen. Dieses Leitelement 42 ist einstückig an seinen longitudinal entgegengesetzten Enden mit dem jeweiligen longitudinalen Enden des Zylinderkopfes 48 verbunden und erstreckt sich vom Boden des Kühlmantels 10 zu einem solchen Niveau nach oben, wie in der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch der Kühlflüssigkeitstandssensor auf einem Niveau angeordnet, welches höher als die oberen Bereiche der Vorverbrennungskammern 50 liegt.

^O Wenn sich, wie in der Zeichnung dargestellt, die Lage des Motors relativ zur Horizontalen ändert, z.B. wenn das Fahrzeug eine geneigte Straße befährt, ändert sich die Lage der Oberfläche des Kühlmittels. Die Anbringung der Leitelemente 42 verhindert oder minimiert zumindest die Abwärtsbewegung

des Kühlmittels in dem Kühlmantel 10, dadurch tritt das oben beschriebene, unerwünschte "dry out phenomen"aus den oben beschriebenen Gründen nicht auf.

In der vorangegangenen Beschreibung sind die Leitelemente 42

als sogenannte "Staudämme" beschrieben worden, welche bei einer Neigung des Fahrzeugs oder des Motors das Kühlmittel in dem Kühlmantel 10 aufstauen, diese Leitelemente ^2 wirken aber auch als sogenannte "Flutwellen-Verhinderungseinrichtungen" ( rushing flow obstructing means) , welche bei

einer schnellen Veränderung der Lage der Kühlmitteloberfläche, z.B. durch eine schnelle Abbremsung des Fahrzeugs, eine unerwünschte Flutwelle des Kühlmittels in flüssigem

Zustand in den Wärmetauscher verhindern. Unter Berücksichtigung einer bemerkbaren Abnahme der Kühlwirkung des Wärmetauschers bei Eintritt von Kühlmittel in flüssigem Zustand, ist die Flutwellenverhinderung der Leitelemente ebenso äußerst wichtig.

In Ergänzung zu den oben ausgeführten Ausführungsformen sind auch die folgenden Abänderungen der vorliegenden Erfindung möglich. Die Leitelemente 42 können quer und längs in dem Kühlmantel 10 angeordnet sein, um gitterartige Zellen oder Vertiefungen darin auszubilden. Mit dieser Ausführungsform ist der Aufstaueffekt der Leitelemente 4 2 besonders stark, wenn das Fahrzeug eine Kurve oder ähnliches befährt. Falls erwünscht, können die Leitelemente 42 auch schräg in dem Kühlmantel 10 angeordnet sein.

Wenn der Kühlmantel 10 des Zylinderkopfes 12 so ausgebildet ist, daß er eine ausreichend große Dampfkammer 10' aufweist, kann der Neigungssensor 30 auch aus dem System entfernt werden. Denn auch wenn bei einer Neigung des Fahrzeugs die Menge des Kühlmittels in dem Kühlmantel anwächst, bewirkt die größere Kammer dennoch keinen unerwünschten Ausfluß von Kühlwasser in flüssigem Zustand in den Wärmetauscher.

Claims

GRÜNtΟ--

NKELDEY. STOCKMAIR &

A GRvJNECKER. on. wc.

OR H KINKELDEY. α»χ ~-.

DR W STOCKMAIR. o-v ~g «i ;*.·■ -

DR K SCHUMANN, an. >»·>*

P. H JAKOB, on.·«

DR G BEZOLD an. o«m

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H HILGERS. opl "no

DR H MEYER-PLATH. rwt- -«

BOOO MÜNCHEN 22 MAXIMUANSTRAS5& SB

27.06.84

P 18 926-008/W

NISSAN MOTOR CO., LTD.
No.
2, Takara-cho,
Kanagawa-ku
Yokohama City
JAPAN

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Patentansprüche

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Verbrennungskraftmaschine mit einem Bauteil, welches eine Verbrennungskammer bildet, mit einer Einrichtung, welche einen Kühlmantel um die Verbrennungskammer bildet, in welchen ein Kühlmittel in flüssiger Form eingeführt wird und aus welchem das Kühlmittel gasförmig ausgeleitet wird, mit einer Einrichtung zum Aufrechterhalten eines Niveaus des flüssigen Kühlmittels in dem Kühlmantel auf einem ersten Niveau, welches höher liegt als die Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet , daß sich ein Leitelement (42) von dem Gebilde zu einem zweiten Niveau erstreckt, welches zwischen dem ersten Niveau und der Verbrennungskammer liegt, wobei das Leitelement (42) eine Bewegung des flüssigen Kühlmittels in dem Kühlmantel (10) bei Veränderungen der Lage der Maschine verhindert.

Γ . Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauteil ein Zylinderkopf (12) ist, welcher in seinem Inneren einen Kühlmantel (10) aufweist.
3. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (42) longitudinal gegenüberliegende Enden aufweist, welche einstückig mit den gegenüberliegenden Wandoberflächen des Kühlmantels (10) verbunden sind, um dadurch in dem Kühlmantel (10) Zellen zu bilden.
4. Verbrennungskraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (42) sich in einer Richtung erstreckt, welche im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Zylinderkopfes (12) ist.
5. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (42)sich in einer Richtung erstreckt, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse des Zylinderkopfes (12) ist.
6. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (42) im Zwischenbereich zwischen den oberen Abschnitten von zwei benachbarten Verbrennungskammern angeordnet ist.
7. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (42) auf der Spitze der Verbrennungskammer angeordnet ist.
8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 7, g e k e η η zeichnet, durch Vorsprünge (46), welche zu beiden Seiten des Leitelements (42) angeordnet sind.
9- Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe jedes Vorsprungs (46) geringer ist als die des Leitelements (42).
10. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinderkopf (48) mit einer Vorverbrennungskammer (50), einer Bohrung (52) zur Aufnahme einer Einspritzdüse und einer Bohrung (54) zur Aufnahme einer Glühkerze ausgebildet ist, und daß sich der Kühlmantel (10) in der Nähe der Vorverbrennungskammern erstreckt.