DE3615642C1 - Zylinderkopf fuer fluessigkeits-gekuehlte Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zylinderkopf fuer fluessigkeits-gekuehlte BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschinen
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bekannten Zylinderköpfen dieser Bauart, beispielsweise nach der
DE-OS 26 31 121 und der DE-PS 29 04 167, ist es vielfach üblich, an Austrittsöffnungen an
beiden entgegengesetzten Zylinderkopf-Endbereichen die betreffen
den Kühlmittel-Leitungen unmittelbar am Kühlmantel anzuschließen.
Dadurch ergeben sich je nach Anteil des zur Heizvorrichtung
entnommenen Kühlmittel-Volumenstromes unterschiedliche Strömungs-
und Kühlfunktions-Verhältnisse im Kühlmantel, die zu örtlichen
Überhitzungen des Zylinderkopfes im strömungsberuhigten Zwischen
bereich führen können.
Durch die US-PS 28 53 063 ist es ferner bekannt, zwischen zwei
alternativ an beiden Stirnenden des Zylinderkopfes wirksamen
Kühlmittel-Eintrittsöffnungen im Kühlmantel ein Kühlmittel-Ver
teilerrohr anzuordnen, das die Kühlmittel-Einströmung in den
Kühlmantel über die Länge des Zylinderkopfes verteilt einleitet.
Austrittsöffnungen zu Kühlmittel-Leitungen außerhalb des Maschi
nen-Kühlmantels weist diese Ausbildung des Zylinderkopfes nicht
auf. Darüber hinaus ist die Anordnung des Verteilerrohres im Inne
ren des Zylinderkopfes aufgrund der Querschnittsform dieses
Rohres nur mit hohem Kostenaufwand insbesondere durch Einlegen
bereits in die Gußform zum Eingießen möglich. Auch der unregel
mäßige Querschnitt des Rohres erfordert einen hohen Fertigungs
aufwand für das Rohr selbst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zylinderkopf
sowohl örtliche Überhitzungen auszuschließen als
auch einen geringen Bauaufwand zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungs
gemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Die Kühlmittelströmung im Kühlmantel des Zylinder
kopfes wird auf diese Weise mit und ohne Kühlmittel-Ableitung zur
Heizvorrichtung äußerst geringfügig geändert. Dies gilt insbeson
dere bei üblichen Zylinderköpfen, bei denen der Übergang des
Hauptanteiles der Kühlmittel-Strömung vom Zylinder- zum Zylinder
kopf-Kühlmantel im zweiten Endbereich der Zylinder-Reihe durch
große Überström-Öffnungen und im übrigen Bereich durch kleinere
Überström-Öffnungen erfolgt. Das durch die Rohrleitung abströmen
de Kühlmittel-Volumen entspricht dabei dann etwa demjenigen, das
durch die kleineren Überström-Öffnungen in Strömungsrichtung
vor der Einmündung in die Rohrleitung zuströmt. Die Hauptströ
mung des Kühlmittels vom zweiten zum ersten Endbereich wird
somit mit und ohne Kühlmittel-Ableitung zur Heizvorrichtung nicht
beeinflußt. Die weitestgehend berührungsfreie Anordnung der
Rohrleitung zu den Zylinderkopf-Wandungen schließt eine Über
hitzung des in der Rohrleitung bei abgeschalteter Heizvorrichtung
stehenden Kühlmittels auch dann aus, wenn bei hoher Umgebungs-
Temperatur und/oder hoher Motorlast die Bauteil-Temperatur des
Zylinderkopfes über der Siede-Temperatur des Kühlmittels liegt.
Durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 wird eine besonders kosten
günstige Ausbildung mit einer an beiden Enden glatt abgelängten
Rohrleitung ermöglicht. Die Merkmale des Patentanspruchs 3 schließen
darüber hinaus auch noch jeglichen zusätzlichen Bauteilaufwand für
den Anschluß einer Schlauchleitung zur Heizvorrichtung aus.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spieles dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschine mit einem
erfindungsgemäßen Zylinderkopf und den dazugehörigen
Kühlkreis in schematischer Darstellung,
Fig. 2 den Zylinderkopf der Maschine nach Fig. 1 im
Teil-Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 3 und
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.
Eine flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschine 1 besteht in ihren
Hauptbauteilen aus einem Zylinder-Kurbelgehäuse 2 und einem
Zylinderkopf 3, die je einen Kühlmantel 4 und 5 enthalten, die in
Fig. 1 durch der Kühlmittel-Strömungsrichtung entsprechende
Pfeile dargestellt sind. Im Zylinderkopf 3 sind mehrere Brennraum-
Wandabschnitte 6 und im Zylinder-Kurbelgehäuse 2 jeweils zugeord
nete Arbeits-Zylinder 7 in einer Reihe ausgeformt. An einem ersten
Endbereich 8 des Zylinderkopfes 3 sind an einer oder je einer
Kühlmittel-Austrittsöffnung 9 und 10 je eine Kühler-Vorlaufleitung
11 und Kurzschlußleitung 12 zu einem Kühler 13 bzw. diesen
umgehend zu einem Thermostat 14 in einer Kühler-Rücklaufleitung
15 und daran anschließend zu einer Kühlmittel-Pumpe 16 am Zylin
der-Kurbelgehäuse 2 angeschlossen. Der Ausgang der Kühlmittel-Pumpe 16 ist
unmittelbar an den Kühlmantel 4 des Zylinder-Kurbelgehäuses 2
angeschlossen, wodurch der Haupt-Kühlkreis geschlossen ist.
In den Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 3 ragt von dessen zweitem
Endbereich 17 ausgehend eine Rohrleitung 18 für den Anschluß
einer Heizungs-Vorlaufleitung 19 zu einer Fahrzeug-Innenraum-Heiz
vorrichtung 20 und über eine Heizungs-Rücklaufleitung 21 zurück
zur Kühlmittel-Pumpe 16. Diese Rohrleitung 18 weist einen Kreis
querschnitt auf, ist an beiden Enden glatt abgelängt und endet im
Zylinderkopf-Kühlmantel 5 in einer freiliegenden Eintritts-Endöff
nung 22. Diese liegt in wahlweise festgelegtem Abstand vom zwei
ten Endbereich 17 bis nahe zum ersten Endbereich 8 des Zylinder
kopfes 3, je nach den im Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 3 gegebe
nen Kühlmittel-Strömungsverhältnissen.
Die Rohrleitung 18 ist in einer Kühlmittel-Austrittsöffnung 23 des
Zylinderkopfes 3 für die Heizungs-Vorlaufleitung 19 und in inneren
Lagerstellen 24 mit kleinen Berührungsflächen zu den Zylinder
kopf-Wandungen 25 durch Einschrumpfen, Aufweiten und/oder
Kleben befestigt. Für den Anschluß eines Kühlmittel-Schlauches 26
als Heizungs-Vorlaufleitung 19 ist der Rohrleitung 18 ein über die
Austrittsöffnung 23 hinausragender üblicher Schlauch-Anschluß
stutzen 27 mit Endwulst und/oder Ringrillen einstückig angeformt.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Rohrleitung 18 glatt
abgelängt mit der Außenbegrenzung der Austrittsöffnung 23 ab
schließen zu lassen und einen üblichen Flanschdeckel mit einem
Zylinderkopf-Baulänge sparenden Winkel-Anschlußstutzen an der
Austrittsöffnung 23 zu befestigen.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 mit und ohne Einschalten
der Fahrzeug-Innenraum-Heizvorrichtung 20 gewährleistet die in
einem abgestimmten Abstand vom zweiten Endbereich 17 des Zylinder
kopfes angeordnete Eintritts-Endöffnung 22 der im Zylinderkopf-
Kühlmantel 5 freiliegenden Rohrleitung 18 eine störungs- und
überhitzungssichere Funktion der Flüssigkeits-Kühlung, da einer
seits die Durchströmung des Zylinderkopf-Kühlmantels 5 bei ein-
oder ausgeschalteter Heizvorrichtung 20 weitgehend unverändert
bleibt und andererseits bei ausgeschalteter Heizvorrichtung das in
der Rohrleitung 18 stehende Kühlmittel von der Bauteil-Temperatur
des Zylinderkopfes 3 nicht überhitzt wird.
Claims (3)
1. Zylinderkopf für flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschinen,
mit mehreren in einer Reihe angeordneten Brennraum-Wandab schnitten (6) für zugeordnete Arbeitszylinder (7),
mit mindestens einer an einem ersten Endbereich (8) der Reihe am Zylinderkopf (3) angeordneten Kühlmittel-Austritts öffnung (9 und 10) aus einem Zylinderkopf-Kühlmantel (5) für eine Kühler-Vorlaufleitung (11) und für eine Kurzschlußlei tung (12) zu einer Kühlmantel-Eintrittsöffnung (Kühlmittel- Pumpe 16) und
mit einer weiteren, am entgegengesetzten zweiten Endbereich (17) der Reihe am Zylinderkopf (3) angeordneten Kühlmittel- Austrittsöffnung (23) des Zylinderkopf-Kühlmantels (5) für eine Heizungs-Vorlaufleitung (19) zu einer Heizvorrichtung (20),
dadurch gekennzeichnet, daß an die Austrittsöffnung (23) für die Heizungs-Vorlauf leitung (19) im Inneren des Kühlmantels (5) eine durch die Austrittsöffnung (23) eingebaute Rohrleitung (18) anschließt, die im Kühlmantel (5) - abgesehen von Lagerstellen (24) - freiliegend im Abstand vom zweiten Endbereich (17) der Reihe endet.
mit mehreren in einer Reihe angeordneten Brennraum-Wandab schnitten (6) für zugeordnete Arbeitszylinder (7),
mit mindestens einer an einem ersten Endbereich (8) der Reihe am Zylinderkopf (3) angeordneten Kühlmittel-Austritts öffnung (9 und 10) aus einem Zylinderkopf-Kühlmantel (5) für eine Kühler-Vorlaufleitung (11) und für eine Kurzschlußlei tung (12) zu einer Kühlmantel-Eintrittsöffnung (Kühlmittel- Pumpe 16) und
mit einer weiteren, am entgegengesetzten zweiten Endbereich (17) der Reihe am Zylinderkopf (3) angeordneten Kühlmittel- Austrittsöffnung (23) des Zylinderkopf-Kühlmantels (5) für eine Heizungs-Vorlaufleitung (19) zu einer Heizvorrichtung (20),
dadurch gekennzeichnet, daß an die Austrittsöffnung (23) für die Heizungs-Vorlauf leitung (19) im Inneren des Kühlmantels (5) eine durch die Austrittsöffnung (23) eingebaute Rohrleitung (18) anschließt, die im Kühlmantel (5) - abgesehen von Lagerstellen (24) - freiliegend im Abstand vom zweiten Endbereich (17) der Reihe endet.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrleitung (18) im wesentlichen zylindrisch mit einer
einzigen im Kühlmantel (5) liegenden Eintritts-Endöffnung
(22) ausgebildet ist.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrleitung (18) ein außenliegender Schlauch-An
schlußstutzen (27) einstückig angeformt ist.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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DE8787106132T Expired - Lifetime DE3766150D1 (de) | 1986-05-09 | 1987-04-28 | Zylinderkopf fuer fluessigkeits-gekuehlte brennkraftmaschinen. |
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DE (2) | DE3615642C1 (de) |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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