DE3609412A1 - Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE3609412A1
DE3609412A1 DE19863609412 DE3609412A DE3609412A1 DE 3609412 A1 DE3609412 A1 DE 3609412A1 DE 19863609412 DE19863609412 DE 19863609412 DE 3609412 A DE3609412 A DE 3609412A DE 3609412 A1 DE3609412 A1 DE 3609412A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
cylinder block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863609412
Other languages
English (en)
Other versions
DE3609412C2 (de
Inventor
Eckard Dipl Ing Koloska
Gerold Dr Ing Reinheimer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adam Opel GmbH
Original Assignee
Adam Opel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adam Opel GmbH filed Critical Adam Opel GmbH
Priority to DE19863609412 priority Critical patent/DE3609412A1/de
Publication of DE3609412A1 publication Critical patent/DE3609412A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3609412C2 publication Critical patent/DE3609412C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2037/00Controlling
    • F01P2037/02Controlling starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Kolben­ brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit im Zylinderblock kühlflüssigkeitsumspülten Zylinderbüchsen, wobei die Kühlflüssigkeit den Zwischenraum zwischen Zylinderbüchsen und Außenwand des Zylinderblockes durchströmt und der Kühlflüs­ sigkeitsmantel hierbei unmittelbar die Wände der Zylinderbüchsen berührt und wobei die Kühlflüssigkeit während der Warmlaufphase durch Abgaswärme aufheizbar ist.
Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen weisen häufig den Nach­ teil auf, daß der Motor erst spät seine optimale Betriebstem­ peratur erreicht, die Warmlaufphase also vergleichsweise lang ist. Dies ist bedingt durch große Kühlwassermassen im Zylinder­ block, wodurch sich niedrige Strömungsgeschwindigkeiten und geringe Wärmeübergangszahlen auf der Wasserseite sowie große Aufheizzeiten für die Kühlwassermasse ergeben. Gleichzeitig wir­ ken die große Speichermasse der Außenwände des Zylinderblockes und ihre Wärmeabgabe an die Umgebung einer raschen Aufheizung entgegen. Gleichermaßen von Nachteil ist eine große Speicher­ masse auch in bezug auf die Nachwärmelieferung an das Kühlwasser.
Die Vorwärmung des Kühlwassers von Brennkraftmaschinen, um de­ ren Warmlaufzeit zu verringern, ist prinzipiell bekannt. So zeigt die DE-OS 27 50 463 eine Brennkraftmaschine der eingangs bezeichneten Art, deren Kühlwassermantel zum Kaltstart des Motors von außen her aufgewärmt wird. Zum Aufheizen der Brenn­ kraftmaschine vor oder während des Starts wird einem Vorwärm­ speicher Wasserstoff zugeführt, der ihn in sich aufnimmt und sich dabei erhitzt. Diese Wärme gibt er lediglich mittelbar an die Brennraumwandungen ab. Bei betriebswarmem Motor wird der während der Startphase gebundene Wasserstoff aus dem Vor­ wärmspeicher durch die Motorwärme wieder in Freiheit gesetzt und in einen mitgeführten Wasserstoffspeicher aufgenommen, wo er für einen erneuten Kaltstart zur Verfügung steht. Es wird also Betriebsabwärme des Motors gewissermaßen hydridisch zwischengespeichert, so daß die zum Aufheizen des Motors vor oder während des Kaltstarts erforderliche Wärmemenge mit zwischengespeicherter Motorabwärme erfolgt. Als Vorwärmmedium wird hier also nur mittelbar Abgas verwendet. Denn das Abgas dient (bei betriebswarmem Motor) unmittelbar lediglich zum Aus­ treiben des Wasserstoffs aus dem Vorwärmspeicher.
Der Nachteil der bekannten Konstruktion nach DE-OS 27 50 463 liegt vor allem in der konstruktiven Kompliziertheit des Wärmetauschvorgangs und in dem hierdurch bedingten hohen Motor­ gewicht.
Brennkraftmaschinen der eingangs bezeichneten Gattung, bei denen das Kühlwasser unmittelbar durch Abgaswärme aufheizbar ist, zeigen die DE-AS′n 19 16 098 und 25 29 376. Diese Konstruktionen sind untereinander sehr ähnlich. In beiden Fällen wird das Kühlwasser bei einem unter der Betriebstemperatur liegenden Wert über einen an die Abgasanlage angeschlossenen Wärmetauscher geführt, wodurch die Flüssigkeit von den Abgasen Wärme auf­ nehmen kann und sich somit die Warmlaufzeit der Maschine be­ deutend verkürzt. Bei steigender Temperatur wird die Flüssig­ keit durch einen im Flüssigkeitskreislauf angeordneten Thermosta­ ten in zunehmender Menge über den Flüssigkeitskühler geleitet, wodurch sich die für den Betrieb der Brennkraftmaschine er­ forderliche Betriebstemperatur einstellt.
Die Gegenstände der genannten Druckschriften unterscheiden sich lediglich durch die Positionierung des Wärmetauschers. Bei der Einrichtung nach DE-AS 19 16 098 ist der Wärmetauscher ver­ gleichsweise tief angeordnet, so daß im Wärmetauscher eine Flüssigkeitsmenge verbleibt, die sich nun stark aufheizt und infolge der je nach Betriebszustand bestehenden mehr oder weniger offenen Verbindungen zum Kühlflüssigkeitskreislauf auf diesen störend einwirken und zu einer zusätzlichen Be­ lastung des Flüssigkeitskühlers führen kann.
Eine solche den Kühlflüssigkeitskreislauf beeinträchtigende Belastung, z.B. in Form von Dampfblasenbildung oder unerwünsch­ ter höherer Aufheizung der Flüssigkeit, wird zwar bei der Ein­ richtung nach DE-AS 25 29 756 vermieden, und zwar dadurch, daß der Wärmetauscher höher als das Niveau des Kühlflüssigkeits­ kreislaufs angeordnet ist, welches sich einstellt, wenn der Kühlflüssigkeitskreislauf durch den Wärmetauscher hindurch mittels des Thermostaten unterbunden ist. Da der im Kühlflüs­ sigkeitskreislauf angeordnete Thermostat bei zunehmender Er­ wärmung der Kühlflüssigkeit den Kreislauf des Wärmetauschers absteuert, sinkt der Kühlflüssigkeitsstand bis zur vollstän­ digen Entleerung des Wärmetauschers auf das Niveau des Kühl­ flüssigkeitskreislaufs ab. Über eine Ablaufleitung kann nach dem Absteuern des Wärmetauschers die aus der Anwärmphase stam­ mende Restflüssigkeit bzw. die infolge Thermostatundichtigkeit eindringende Flüssigkeit in den Kühlflüssigkeitskreislauf ab­ geführt werden. Um den Wärmetauscher ausreichend mit Flüssig­ keit zu versorgen, wird allerdings ein an den Kühlflüssigkeits­ kreislauf angeschlossener Ausgleichsbehälter erforderlich, des­ sen Volumen mindestens dem Flüssigkeitsvolumen des Abgaswärme­ tauschers entspricht.
Insgesamt gesehen hat die in DE-AS 25 29 376 gezeigte Lösung, den tiefsten Punkt des Abgaswärmetauschers höher als den höchsten Punkt des Kühlkreislaufs anzuordnen, den wesentlichen Nachteil, daß eine solche Brennkraftmaschine nicht nur kompli­ ziert ist und ein hohes Gewicht besitzt, sondern auch so voluminös ist, daß der Einbau in Personenkraftfahrzeuge stark erschwert wird.
Gemeinsam ist den bekannten Brennkraftmaschinen nach den drei im vorstehenden abgehandelten Druckschriften das Merkmal, daß die Verkürzung der Warmlaufphase durch einen externen Wärme­ tauscher erreicht wird, der einen Teil der Abgaswärme des Motors (mittel- bzw. unmittelbar) zur Aufheizung des Kühlwassers nutzt. Die externen Wärmetauscher vergrößern aber die Wärmekapazität des Motors und wirken so nachteiligerweise einer Verkürzung der Warmlaufphase entgegen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorwärmung der Kühlflüssigkeit zu erreichen, ohne daß es hierzu eines externen Wärmetauschers bedarf, und so die geschilderten Nachteile be­ kannter Vorwärmeinrichtungen für die Kühlflüssigkeit von Brenn­ kraftmaschinen zu vermeiden.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Brennkraftmaschine der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß in dem Zwischen­ raum zwischen Zylinderbüchsen und Außenwand des Zylinderblockes ein dünnwandiges Mantelblech angeordnet ist, derart, daß sich zwischen Zylinderbüchsen und Mantelblech ein von Kühlflüssig­ keit ausgefüllter und durchströmter erster Teilraum und zwischen Mantelblech und Zylinderblock-Außenwand ein nicht von Kühlflüssigkeit durchströmter zweiter Teilraum ergibt, und daß der zweite Teilraum während der Warmlaufphase unmittelbar von Abgas durchströmbar ist.
Durch die Erfindung werden die Vorteile besserer Strömungsfüh­ rung und größerer Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit an den Zylinderbüchsen, verbunden mit kürzerer Verweilzeit der Kühlflüssigkeit im Zylinderblock, erreicht. Infolge der insgesamt reduzierten Kühlflüssigkeitsmasse im Zylinderblock, ferner durch eine erhöhte Wärmeübergangszahl und eine ver­ besserte Wärmeabfuhr an die Kühlflüssigkeit, vermag das Kolben­ temperaturniveau in der Vollast abgesenkt zu werden. Hierdurch werden u.U. ein größerer Zündabstand zur Klopfgrenze beim Otto-Motor und eine Absenkung des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht. Die sich im erfindungsgemäßen zweiten Teilraum aufbauende isolierende Luft- bzw. Abgasschicht reduziert die Wärmedurch­ gangszahl vom Arbeitsgas im Zylinder an die Umgebung und ver­ kürzt durch die stärkere Entkoppelung der Speichermasse der Außenwände die instationäre Aufheizung des "Kernblockes", ein­ schließlich Kühlflüssigkeit. Bei der erfindungsgemäßen Nutzung der thermischen Energie des Abgases zur Aufheizung der Kühl­ flüssigkeit läßt sich ein besserer Wirkungsgrad erzielen als bei herkömmlichen Einrichtungen zur Kühlwasservorwärmung, bei denen ein externer Wärmetauscher benötigt wird. Im Kurzstrecken- und unteren Teillastbetrieb ist ein Betreiben des Motors bei optimaler Betriebstemperatur durch Regelung des Abgasstromes durch den Zylinderblock möglich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Be­ darf, d.h. vornehmlich im Vollastbetrieb, der Zylinderblock gleichermaßen, in diesem Fall durch Einleiten von Kühlluft in den zweiten Teilraum, zusätzlich Wärme an die Umgebung abführen kann. Des weiteren wirkt das erfindungsgemäße Mantelblech und die es umgebende Luft- bzw. Abgasschicht vorteilhafterweise im Sinne einer Reduzierung der Geräuschemission durch bessere innere Kapselung des Motors.
Insgesamt kommt es durch die Verkürzung der instationären Warm­ laufphase und das Betreiben des Motors bei optimaler Betriebs­ temperatur zu einer Herabsetzung der Reibleistung, verbunden mit einer Reduzierung des Verschleißes bei der Reibpaarung Zylinder­ bahn-Kolben-Kolbenringe, ferner zu einer Absenkung des Kraft­ stoffverbrauchs, zu einer Reduzierung der Abgasemission und schließlich zu einer frühzeitigeren Wärmelieferung an das Hei­ zungssystem des Fahrzeuges.
Weitere Vorteile und praktische Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung können den Unteransprüchen sowie - anhand von Aus­ führungsbeispielen - der Zeichnung und der nachstehenden Be­ schreibung dieser Ausführungsbeispiele entnommen werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vierzylinder-Kolben­ brennkraftmaschine, im Horizontalschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1, im Vertikalschnitt, und
Fig. 3 - in Diagrammdarstellung - die Abhängigkeit der am Motoraustritt gemessenen Kühlflüssigkeitstempe­ ratur von der Betriebszeit des Motors vom Zeitpunkt des Kaltstarts an, also während der Warmlaufphase.
Nach Fig. 1 bzw. 2 bezeichnet 10 den Zylinderblock einer flüs­ sigkeitsgekühlten Vierzylinder-Kolbenbrennkraftmaschine und 11-14 die vier Zylinderbüchsen. Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist in den Zylinderbüchsen 11-14 jeweils ein Kolben - in Fig. 1 mit 15 be­ ziffert - auf- und abbeweglich geführt. Die vier Arbeitsräume der Brennkraftmaschine, von denen in Fig. 1 einer gezeigt und mit 16 bezeichnet ist, werden vom jeweiligen Kolben 15 von der jeweiligen Zylinderbüchse 11, 12, 13 bzw. 14 und von einem ge­ meinsamen, auf dem Zylinderblock 10 befestigten Zylinderkopf 17 begrenzt. Die die Arbeitsräume (z.B. 16) umgebenden Wände wer­ den durch einen Kühlwassermantel 18 im Zylinderblock 10 und durch kühlflüssigkeitsgefüllte Räume 19 im Zylinderkopf 17 ge­ kühlt. Die Kühlflüssigkeit 18 wird - wie aus Fig. 2 hervorgeht - bei 20 in den Zylinderblock 10 eingeleitet.
Fig. 1 läßt desweiteren erkennen ein in einen Einlaßkanal 21 im Zylinderkopf 17 mündendes Luftzuführungsrohr 22, an dem ein Kraftstoffmagnetventil 23 im spitzen Winkel geneigt zur Strömungsrichtung 24 angeordnet ist. Der Übergangsquerschnitt vom Einlaßkanal 21 zum Arbeitsraum 16 ist in üblicher Weise durch ein hängend angeordnetes Einlaßventil 25 gesteuert. Für die Fremdzündung des in den Arbeitsraum 16 eingeleiteten Kraft­ stoff-Luft-Gemischs sorgt eine im Zylinderkopf 17 geneigt an­ geordnete Zündkerze 26.
Nach Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Arbeitsraum 16 gelangen die hierbei entstandenen heißen Abgase in üblicher Weise in den Zylindern jeweils zugeordnete Auspuffkrümmer, von denen einer aus Fig. 2 ersichtlich und dort mit 27 beziffert ist. Die Auspuffkrümmer münden in ein gemeinsames Abgassammelrohr 25, von wo die Abgase schließlich in den (nicht gezeigten) Auspuff (z.B. eines Kraftfahrzeuges) gelangen.
Wie nun insbesondere durch Fig. 1 deutlich wird, ist innerhalb des die Zylinderbüchsen 11-14 umgebenden Hohlraumes des Zylinder­ blocks 10 und hierbei die Zylinderbüchsen 11-14 in radialem Ab­ stand umschließend ein dünnwandiges Mantelblech 19 angeordnet. Der Hohlraum im Zylinderblock 10 wird hierdurch unterteilt in einen von der Kühlflüssigkeit 18 ausgefüllten bzw. durchström­ ten ersten Teilraum 30 und einen nicht von Kühlflüssigkeit tangierten zweiten Teilraum 31. Der zweite Teilraum 31 wird durch das Mantelblech 29 in einen wärmeisolierenden Zwischen­ raum umfunktioniert, der je nach Bedarf mit heißen Abgasen bzw. mit kalter Kühlluft beaufschlagt werden kann. Mit diesen Maß­ nahmen werden die Festigkeitsaufgaben übernehmenden Zylinder­ blockmassen von den Wärmeübertragungsaufgaben übernehmenden Massen stärker entkoppelt, so daß sich die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine vorteilhafterweise entscheidend verkürzen läßt. Zu diesem Zweck wird während der Warmlaufphase Motorabgas über den Auspuffkrümmer 27 und ein kühlwassertemperaturge­ steuertes Abgasventil 32 dem zweiten Teilraum 31 zugeleitet und verläßt diesen nach Abgabe von Wärme an den Kühlflüssig­ keitsmantel 18 durch Abgasleitungen, von denen bei der Aus­ führungsform nach Fig. 1 zwei vorgesehen und mit 33, 34 be­ zeichnet sind. Entsprechend sind nach Fig. 1 auch zwei Abgas­ einlässe - mit 35, 36 beziffert - vorgesehen. Die Abgasein­ lässe 35, 36 zweigen - in Strömungsrichtung 37 hinter dem Ab­ gasventil 32 - jeweils vom Auspuffkrümmer 27 ab (vgl. Fig. 2).
Wie Fig 2 erkennen läßt, schließt sich jenseits des Abgas­ ventils 32 an den Auspuffkrümmer 27 eine By-pass-Leitung 38 an, die bei entsprechender Ventilstellung eine unmittelbare Ableitung der Abgase aus dem Auspuffkrümmer 27 in das Abgas­ sammelrohr 28 ermöglicht. D.h. in diesem Fall gelangen die Ab­ gase nicht in den zweiten Teilraum 31 des Zylinderblocks 10. Bezogen auf den praktischen Betrieb des Motors wird eine un­ mittelbare Ableitung der Abgase unter Umgehung des zweiten Teilraumes 31 dann geboten bzw. erforderlich sein, wenn die Warmlaufphase abgeschlossen ist, der Motor also seine normale Betriebstemperatur besitzt und somit keine Veranlassung mehr für eine Vorwärmung der im ersten Teilraum 30 befindlichen Kühlflüssigkeit 18 besteht. Bei Erreichen der Thermostatöffnungs­ temperatur des Kühlflüssigkeitskreislaufs versperrt dann das Abgasventil 32 den Weg durch den zweiten Teilraum 31 und leitet den Abgasstrom durch die By-pass-Leitung 38 direkt dem Abgas­ sammelrohr 28 zu.
Dagegen kann bei sehr starker Motorbeanspruchung bzw. -belastung (Vollastbetrieb) umgekehrt das Erfordernis auftreten, die den ersten Teilraum 30 durchströmende, sich durch die Motorwärme zu stark erhitzende Kühlflüssigkeit zusätzlich zu kühlen. Auch für diesen Zweck leistet der nicht von Kühlflüssigkeit durch­ strömte zweite Teilraum 31, im Zusammenwirken mit dem dünn­ wandigen Mantelblech 29, wertvolle Dienste. Die zusätzliche Kühlung kann dadurch realisiert werden, daß ein - ebenfalls kühlflüssigkeitstemperaturgesteuertes - Luftventil (nicht ge­ zeigt) mit Hilfe eines Luftgebläses (ebenfalls nicht gezeigt) die Beschickung des zweiten Teilraumes 31 mit Kühlluft steuert, um für eine zusätzliche Wärmeabfuhr aus dem Zylinderbereich zu sorgen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Zuführung der Kühlluft ein Anschluß 39 und zur Ableitung der erwärmten Kühlluft aus dem zweiten Teilraum 31 ein Anschluß 40 vorgesehen. Die erwärmte Kühlluft kann hierbei - ebenso wie in der Warmlaufphase die Abgase - in das Abgassammelrohr 28 eingeleitet und von dort ins Freie abgeführt werden.
Zur Intensivierung der Wärmeübertragung zwischen Abgas bzw. Kühlluft und der im ersten Teilraum 30 befindlichen Kühlflüssig­ keit 18 kann die den zweiten Teilraum 31 außen begrenzende und in Fig. 1 und 2 mit 41 bezifferte Innenwandung des Zylinder­ blockes 10 mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material, z.B. Oxidkeramik, überzogen sein.
Fig. 3 ermöglicht nun einen Vergleich der Kühlwassertemperatur während der instationären Aufheizphase des Motors bei Straßen­ teillast als Funktion der Zeit bei gleichzeitiger Wärmeabfuhr an das Heizungssystem des Fahrzeuges. Kurve a veranschaulicht den nur vergleichsweise allmählichen Anstieg der Kühlflüssig­ keitstemperatur während der Warmlaufphase einer Brennkraft­ maschine ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Verkürzung der Warmlaufphase. Die Betriebstemperatur der Kühlflüssigkeit, ϑ b , wird bei dieser Charakteristik erst nach einer verhältnis­ mäßig langen Zeit t 3 erreicht.
Einen steileren Anstieg der Kühlflüssigkeitstemperatur als Funktion von der Warmlaufzeit zeigt Kurve b. Hier wird der Punkt ϑ B schon nach einer Zeit t 2 erreicht, die weniger als halb so kurz ist wie die Zeit t 3 bei Kurve a. Die Charakteristik b ist das Ergebnis einer Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit Mantelblech 29 und isolierendem Luftpolster innerhalb des zweiten Teilraumes 31, also etwa entsprechend der Ausführungs­ form nach Fig. 1 und 2, jedoch noch ohne Abgasvorwärmung der Kühlflüssigkeit 18.
Kurve c schließlich zeigt das Temperaturverhalten der Kühl­ flüssigkeit 18 in Abhängigkeit von der Warmlaufzeit bei einer Brennkraftmaschine mit Mantelblech 29 und Abgasvorwärmung der Kühlflüssigkeit. Die Temperatur ϑ B wird hier nach einer gegenüber Kurve b nochmals wesentlich verkürzten Zeitdauer von t 1 erreicht. Die Zeit t 1 beträgt nur etwa 1/3 der Zeit t 3 (Kurve a).

Claims (8)

1. Flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit im Zylinderblock kühlflüssigkeits­ umspülten Zylinderbüchsen, wobei die Kühlflüssigkeit den Zwischenraum zwischen Zylinderbüchsen und Außenwand des Zylinderblockes durchströmt und der Kühlflüssigkeitsmantel hierbei unmittelbar die Wände der Zylinderbüchsen berührt und wobei die Kühlflüssigkeit während der Warmlaufphase durch Abgaswärme aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum zwischen Zylinderbüchsen (11-14) und Außenwand des Zylinderblocks (10) ein dünnwandiges Mantelblech (29) angeordnet ist, derart, daß sich zwischen Zylinderbüchsen (11-14) und Mantelblech (29) ein von Kühlflüssigkeit (18) ausgefüllter und durch­ strömter erster Teilraum (30) und zwischen Mantelblech (29) und Zylinderblock-Außenwand (41) ein nicht von Kühlflüssig­ keit durchströmter zweiter Teilraum (31) ergibt, und daß der zweite Teilraum (31) während der Warmlaufphase unmittel­ bar von Abgas durchströmbar ist.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (10) mehrere Anschlüsse (35, 36, 39 bzw. 33, 34, 40) zur Zu- bzw. Ablei­ tung gasförmiger Medien in den bzw. aus dem zweiten Teil­ raum (31) aufweist.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je einer der An­ schlüsse (39 bzw. 40) zur Zu- bzw. Ableitung von Kühlluft und die übrigen Anschlüsse (35, 36 bzw. 33, 34) zur Zu- bzw. Ableitung von Abgas in den bzw. aus dem zweiten Teilraum (31) dienen.
4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaszufuhr und - ggf. - die Kühlluftzufuhr in den zweiten Teilraum (31) (jeweils) durch ein von der Kühlflüssigkeitstemperatur gesteuertes Ventil (32) regulierbar ist (Fig. 2).
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Abgaszufüh­ rungsleitungen (35, 36) vom Auspuffkrümmer (27) ausgehen und in den zweiten Teilraum (31) einmünden und daß eine oder mehrere vom zweiten Teilraum (31) ausgehende Abgasabfuhr­ leitungen (33, 34) vorgesehen sind, die in ein gemeinsames Abgas-Sammelrohr (28) münden.
6. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine eine gemeinsame Abgaszuführungs­ leitung (Auspuffkrümmer 27) mit dem gemeinsamen Abgas- Sammelrohr (28) verbindende By-pass-Leitung (38) und ferner dadurch, daß das von der Kühlflüssigkeitstemperatur ge­ steuerte Ventil (32) an der Verbindungsstelle von Abgas­ zuführungsleitung (27) und By-pass-Leitung (38)geordnet ist.
7. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - zur Intensivierung der Wärme­ übertragung zwischen Abgas bzw. Kühlluft und der im ersten Teilraum (30) befindlichen Kühlflüssigkeit (18) die den zweiten Teilraum (31) außen begrenzende Innenwandung (41) des Zylinderblockes (10) mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material überzogen ist.
8. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeisolierendes Material Oxidkeramik dient.
DE19863609412 1986-03-20 1986-03-20 Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge Granted DE3609412A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863609412 DE3609412A1 (de) 1986-03-20 1986-03-20 Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863609412 DE3609412A1 (de) 1986-03-20 1986-03-20 Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3609412A1 true DE3609412A1 (de) 1987-10-01
DE3609412C2 DE3609412C2 (de) 1988-03-17

Family

ID=6296861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863609412 Granted DE3609412A1 (de) 1986-03-20 1986-03-20 Fluessigkeitsgekuehlte kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3609412A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111287857A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 发动机气缸体的制造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102588014A (zh) * 2012-03-30 2012-07-18 常熟市赵市水磨粉厂 气缸冷却系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE969880C (de) * 1952-04-27 1958-07-24 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Einsatzlaufbuechse mit dieselbe umgebender Huelse fuer Kolbenmotoren
DE1916098A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-01 Daimler Benz Ag Kuehlsystem fuer Rotationskolben-Brennkraftmaschinen,insbesondere in Trochoidenbauart
DE2529376A1 (de) * 1975-07-02 1977-01-20 Audi Nsu Auto Union Ag Einrichtung zum aufheizen des kuehlfluessigkeitskreislaufes einer brennkraftmaschine
DE2750463A1 (de) * 1977-11-11 1979-05-17 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine
JPS57116123A (en) * 1980-03-18 1982-07-20 Keiichi Umetsu Utilization of waste heat of exhaust gas from internal combustion engine
DE3328000A1 (de) * 1983-08-03 1985-02-14 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Kuehleinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE969880C (de) * 1952-04-27 1958-07-24 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Einsatzlaufbuechse mit dieselbe umgebender Huelse fuer Kolbenmotoren
DE1916098A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-01 Daimler Benz Ag Kuehlsystem fuer Rotationskolben-Brennkraftmaschinen,insbesondere in Trochoidenbauart
DE2529376A1 (de) * 1975-07-02 1977-01-20 Audi Nsu Auto Union Ag Einrichtung zum aufheizen des kuehlfluessigkeitskreislaufes einer brennkraftmaschine
DE2750463A1 (de) * 1977-11-11 1979-05-17 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine
JPS57116123A (en) * 1980-03-18 1982-07-20 Keiichi Umetsu Utilization of waste heat of exhaust gas from internal combustion engine
DE3328000A1 (de) * 1983-08-03 1985-02-14 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Kuehleinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111287857A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 发动机气缸体的制造方法
CN111287857B (zh) * 2018-12-10 2021-08-31 通用汽车环球科技运作有限责任公司 发动机气缸体的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3609412C2 (de) 1988-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2409005B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ölschmierung von rotierenden oder oszillierenden bauteilen
DE3139621A1 (de) Temperatursteuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor
DE2460972C2 (de) Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf
DE2847057A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit kuehlsystem
EP2003321A2 (de) Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
DE3504038A1 (de) Zwischenkuehleranordnung fuer einen aufgeladenen verbrennungsmotor
DE102017202154A1 (de) Aufgeladene flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
DE819334C (de) Vorrichtung zur Waermespeicherung fuer Kraftfahrzeuge unter Verwendung der Abgase des Antriebsmotors
EP2385229A1 (de) Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung
DE102008042660A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit Ölkühler und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
DE102016222184B4 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine umfassend einen Zylinderblock und Verfahren zur Herstellung eines zugehörigen Zylinderblocks
DE102010037378A1 (de) Zylinderkopf mit Turbine
DE102010017790A1 (de) Verfahren zur Begrenzung der thermischen Belastung einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
DE3609412C2 (de)
DE3148208A1 (de) Antriebseinrichtung aus verbrennungsmotor und dampfmotor
EP0632190B1 (de) Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen
DE102010017791B4 (de) Verfahren zur Begrenzung der thermischen Belastung einer Brennkraftmaschine
DE102020200039B4 (de) Brennkraftmaschine mit mindestens einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderrohr
DE4112495C1 (en) Water-cooled IC engine fuel preheating - has fuel duct integrated in outer crankcase wall, bounding cooling water jacket
DE202017102039U1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
DE102015200103A1 (de) Brennkraftmaschine mit flüssigkeitsgekühltem Zylinderkopf
DE1907430C3 (de) Kolbenwärmekraftmaschine mit voneinander getrennten Verdichtung«- und Dehnungsräumen
DE102013221329A1 (de) Brennkraftmaschine mit Kühlung undVerfahren zur Kühlung einer derartigen Brennkraftmaschine
DE818275C (de) Heissgaskolbenmaschine
AT144254B (de) Vorrichtung zum Betrieb von Arbeitszylindern mit verdichteter Luft.

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee