DE3618796A1 - Fluessigkeitsgekuehlte mehrzylinder-brennkraftmaschine mit nassen zylinderlaufbuchsen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit nassen Zylinderlauf­ buchsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-PS 32 33 578 ist eine flüssigkeitsgekühlte Brenn­ kraftmaschine der vorstehend beschriebenen Art bekannt, bei der die den Kühlmittelraum des Kurbelgehäuses durchsetzen­ den Zylinderlaufbuchsen zwischen hülsenartigen Gehäusefort­ sätzen an der Zylinderöffnungen in der oberen zylinderkopf­ seitigen und in der unteren kurbelwellenraumseitigen Gehäuse­ wand des Kühlmittelraumes mittels Dichtringen flüssigkeits­ dicht geführt sind. Die unteren Gehäusefortsätze bilden da­ bei mit den Zylinderöffnungen in der unteren Gehäusewand Auflagebunde, auf denen die Zylinderlaufbuchsen mit ent­ sprechenden Bundauflagen aufsitzen.

Von Nachteil ist dabei, daß zum Auffüllen des durchgehenden Kühlmittelraumes im Kurbelgehäuse eine relativ große Kühl­ mittelmenge erforderlich ist. Außerdem hat der durchgehende Kühlmittelraum noch den Nachteil, daß eine gezielte Strö­ mungsführung des Kühlmittels um jede einzelne Zylinderlauf­ buchse nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekann­ te Mehrzylinder-Brennkraftmaschine derart zu verbessern, daß mit einer möglichst kleinen Kühlmittelmenge eine gezielte Um­ strömung der einzelnen Zylinderlaufbuchsen erreicht wird, so daß auch die Verwendung von Schmieröl anstelle von Kühlwasser zur Kühlung der Zylinder möglich ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Kurbelgehäuse bzw. der Zylinderlaufbuchsen werden unerwünschte Nischen bzw. Totwasserräume im Kühlmantel der Kurbelgehäuses vermieden, wodurch zur Kühlung der Zylinderlaufbuchsen nur eine geringe Kühlmittelmenge erforderlich ist. Gleichzeitig wird durch den wendelförmigen Verlauf der Nut eine gezielte Kühlmittelströ­ mung um jede einzelne Zylinderlaufbuchse erreicht. Insgesamt eignet sich damit die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in besonderer Weise für eine Kühlung der Zylinderlaufbuchsen mit Schmieröl aus dem Schmierölvorrat der Brennkraftmaschine.

In Abhängigkeit von der Art und Größe der Brennkraftmaschine sowie der gewünschten Kühlleistung ist es vorteilhaft, die wendelförmig verlaufende Nut am Umfang des gekühlten Buchsen­ abschnittes oder in den Wandungen der Zylinderrohre gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 4 auszubilden.

Durch die Merkmale des Anspruches 5 wird ein störungs­ freier Zu- bzw. Ablauf von Kühlmittel in beziehungsweise aus den Nuten erzielt. Dabei ergibt sich durch die Zuführung des Kühlmittels über die unterste Ringnut in vorteilhafter Weise eine entgegen der Schwerkraft wirkende Förderrichtung des Kühlmittels innerhalb der Nut, durch die auf einfache Wei­ se ein Abreißen des Förderstromes verhindert wird.

Besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der Er­ findung sind Gegenstand der Unteransprüche 6 bis 9.

Weitere Eigenschaften der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles entnommen werden.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil des Kurbel­ gehäuses und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kurbelgehäuse aus Fig. 1 gemäß der Linie II-II ohne eingesetzte Zylinderlaufbuchsen.

In den Figuren ist mit 1 ein Kurbelgehäuse bezeichnet, dessen zylinderseitiger Gehäuseteil 2 die beiden Seitenwände 3 und 4 umfaßt, die nach oben in eine Auflagefläche 5 für den Zylin­ derkopf auslaufen und die sich unterhalb des Gehäuseteiles 2 zur Begrenzung eines Kurbelwellenraumes 6 fortsetzen. Bei­ de Seitenwände 2 und 3 sind dabei durch je eine im Bereich der Auflagefläche 5 und eine am Übergang zum Kurbelwellen­ raum hin angeordnete Gehäusewand 7 bzw. 8 miteinander ver­ bunden. Im zylinderseitigen Gehäuseteil 2 sind zwischen den Seitenwänden 3 und 4 Zylinderrohre 9 bis 11 eingegossen und zwar derart, daß die Zylinderrohre 9 bis 11 sowohl untereinan­ der als auch mit den Seitenwänden 3 und 4 gemeinsame Wandteile besitzen. Die Wände der Zylinderrohre 9 bis 11 sind innen als abgestufte Zylinderbohrungen 12 mit einem von der Auf­ lagefläche 5 bis zu einem Auflagebund 13 reichenden er­ weiterten Bohrungsabschnitt 14 und einem vom Auflagebund 13 sich bis zum Kurbelwellenraum 6 hin fortsetzenden ver­ jüngten Bohrungsabschnitt 15 ausgebildet. Der Abstand des Auflagebundes 13 von der Auflagefläche 5 entspricht dabei etwa dem halben bis dreiviertel Kolbenhub.

In die Zylinderbohrungen 9 bis 11 sind erfindungsgemäß Zylin­ derlaufbuchsen 16 eingesetzt, die aus einem in dem erweiter­ ten Bohrungsabschnitt eingepaßten gekühlten Buchsenabschnitt 17 und einem im verjüngten Bohrungsabschnitt 15 geführten Buchsenschaft 18 bestehen. Dabei liegen die Zylinderlauf­ buchsen 16 mit den zwischen den verjüngten Buchsenschäften 18 und den gekühlten Buchsenabschnitten 17 gebildeten Bundauf­ lagen 19 auf den Auflagebunden 13 der Zylinderrohre 9 bis 11 auf. Die gekühlten Buchsenabschnitte 17 stehen geringfügig aus der Auflagefläche 5 nach oben vor, wodurch mit dem Verspannen des Zylinderkopfes am Kurbelgehäuse gleichzeitig die Zylind­ derlaufbuchsen 16 gegen die Auflagebunde 13 verspannt werden.

Zur Kühlung des Buchsenabschnittes 17 ist in dessen verdicktem Wandbereich außen eine wendelförmig ver­ laufende Nut 20 eingearbeitet. Ausgehend von einer knapp oberhalb der Bundauflage eingearbeiteten Ringnut 21 steigt die Nut 20 wendelförmig um den Umfang des Buchsenabschnit­ tes 17 bis zu einer kurz unterhalb der zylinderkopfseitigen Stirnfläche der Buchse 15 angeordneten Ringnut 22 an. Der über der Ringnut 22 liegende Randbereich der Buchse 15 dient zur Abdichtung des gekühlten Buchsenabschnittes 17 und ist mit einer Dichtringnut 23 versehen, in der ein an den er­ weiterten Bohrungsabschnitt 14 anliegender Rundgummiring 24 eingelegt ist.

Im Rahmen der Erfindung kann die Nut 20 anstatt in den Zylin­ derlaufbuchsen auch in den Zylinderrohren oder kombiniert in beiden Bauteilen eingearbeitet sein. In Abhängigkeit von der zu erreichenden Kühlwirkung kann ferner die Nut 20 mit unter­ schiedlichen Steigungswinkeln oder mit unterschiedlichem Quer­ schnitten ausgebildet sein.

Damit der Kühlmittelzufluß zur Nut 20 bzw. der Kühlmittelab­ lauf aus der Nut 20 ohne fertigungsbedingte Störungen erfolgen kann, sind die Ringnuten 21 und 22 am Anfang und Ende der Nut 20 annähernd doppelt so breit ausgebildet wie die Nut 20 selbst.

Erfindungsgemäß werden die Zylinderlaufbuchsen 16 mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf gekühlt. Dabei wird das Schmieröl aus dem Schmierölvorrat der Brennkraftma­ schine von einer nicht dargestellten Ölpumpe in eine in der Seitenwand 4 außen an den Zylinderrohren 9 bis 11 vorbeilaufenden Zulaufbohrung 25 gefördert. Von der Zu­ laufbohrung 25 ist an jedem Zylinderrohr 9 bis 11 im Be­ reich der Zylinderquermittelebene ein Verteilerkanal 26 ab­ gezweigt, welcher jeweils in Höhe der untersten Ringnut 21 aus der Seitenwand 4 austritt. Das von der Zulaufbohrung 25 in die Verteilerkanäle 26 verteilte Schmieröl strömt als Kühlöl in die untersten Ringnuten 21 ein, von wo es inner­ halb der Nuten 20 wendelförmig die Buchsenabschnitte 17 außen umströmt und entgegen der Schwerkraft in die obersten Ringnuten 22 geschoben wird. In Höhe der obersten Ringnuten 22 sind in der Seitenwand 3 Ablauföffnungen 27 angeordnet, die mit parallel zu den Zylinderrohren 9 bis 11 verlaufenden Rücklaufkanälen 28 verbunden sind. Die Rücklaufkanäle 28 münden unterhalb des jeweiligen Auflagebundes 13 in breite Ringnuten 29 in den Zylinderrohren 9 bis 11 aus. Die dabei die Buchsenschäfte 18 umgebenden Ringnuten 29 sind über Ablaufschlitze 30 auf der den Rücklaufkanälen gegenüber­ liegenden Seite der Zylinderrohre 9 bis 11 mit dem Kurbel­ wellenraum 6 verbunden. Das aus den Ringnuten 22 in die Rücklaufkanäle 28 überströmende erwärmte Kühlöl wird somit gleichzeitig zur weiteren Kühlung der Buchsenschäfte 18 verwendet, bevor es durch die Ablaufschlitze 30 in den Schmierölvorrat im Kurbelgehäuse 1 abläuft.

Claims (9)

1. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit nassen Zylinderlaufbuchsen, die in Öffnungen in einer zylin­ derkopfseitigen und in einer kurbelwellenraumseitigen Ge­ häusewand eines Kurbelgehäuses eingesetzt sind, die einen gekühlten Buchsenabschnitt sowie einen sich daran anschließen­ den und dem Kurbelwellenraum zugewandten verjüngten Buchsen­ schaft und einen vom gekühlten Buchsenabschnitt und dem Buch­ senschaft gebildeten Abstützbund umfassen, über den die Zylinderlaufbuchsen auf Bundauflagen im Kurbelgehäuse auf­ liegen und die mit wenigstens je einem oberen Abdichtbereich unter Einlage eines Dichtringes an den Wänden der Öffnungen innerhalb der zylinderkopfseitigen Gehäusewand anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß im Kurbelgehäuse (1) zwischen den Gehäusewänden (7 u. 8) Zylinderrohre (9 bis 11) eingegossen sind, die mit den Öffnungen von einer zylinderkopfseitigen Auflagefläche (5) bis zum Kurbelwellenraum (6) hin reichende durchgehende Zylin­ derbohrungen (12) bilden, in welchen die Zylinderlaufbuch­ sen (16) wenigstens mit ihrem gekühlten Buchsenabschnitt (17) eingepaßt sind und daß im Bereich der gekühlten Buchsenab­ schnitte (17) die Zylinderrohre (9 bis 11) mit einer nach innen und/oder die Zylinderlaufbuchsen (16) mit einer nach außen offenen wendelförmig verlaufenden Nut (20) zum Durch­ lauf von Kühlmittel aus einem Zulauf- (25) in einen Rück­ laufkanal (28) versehen sind.

2. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) - im Querschnitt gesehen - halbkreisförmig aus­ gebildet ist.

3. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) mit unterschiedlichen Steigungswinkeln am Buchsenabschnitt (der innerhalb der Zylinderrohre (9 bis 11) umlaufend angeordnet ist.

4. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) mit unterschiedlich großen Querschnitten ausgebildet ist.

5. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) jeweils am Anfang und Ende ihres wendel­ förmigen Verlaufes in eine breite Ringnut (21 bzw. 22) aus­ mündet.

6. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand (4) des Kurbelgehäuses (1) ein Zulaufkanal (25) und von diesem abführende und in die un­ tersten Ringnuten (21) ausmündende Verteilerkanäle (26) und in einer Seitenwand 3 mit der obersten Ringnuten (22) ver­ bundene Rücklaufkanäle (28) vorgesehen sind.

7. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zylinderrohre (9 bis 11) ausgehend vom Auflagebund (13) mit einem im Durchmesser verjüngten zylindrischen Bohrungsabschnitt (15) versehen sind, in dem die Zylinderlaufbuchsen (16) mit ihrem Buchsenschaft (18) geführt sind.

8. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im verjüngten Bohrungsabschnitt (17) eine breite Ring­ nut (29) vorgesehen ist, an die der Rücklaufkanal (28) an­ geschlossen ist und die in der Gehäusewand (4), dem Rücklauf­ kanal (28) gegenüberliegend, einen mit dem Kurbelwellenraum (6) verbundenen Ablaufschlitz (30) besitzt.

9. Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagebund (13) von der Auflagefläche (5) einen Ab­ stand hat, der größer ist als der halbe Kolbenhub.