DE3621609A1 - Internal combustion engine of modular construction - Google Patents

Internal combustion engine of modular construction

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Abstract

The invention relates to an internal combustion engine of modular construction, longitudinal cooling bores 2 passing through the banks of cylinders being arranged in the internal combustion engine. By means of these longitudinal cooling bores 2 the cooling of those areas cooled only inadequately by the cooling air in an air-cooled internal combustion engine of modular construction is greatly improved. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine in Block­ bauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine in block construction according to the preamble of claim 1.

Luftgekühlte Brennkraftmaschinen in Blockbauweise, d.h. Kurbelgehäuse mit angegossenen Zylinderrohren und einem für alle Zylinder einteiligen Zylinderkopf, sind bekannt. Bei diesen Brennkraftmaschinen können die heißen Partien des Zylinderrohrs und des Zylinderkopfes nicht so intensiv mit Kühlluft umspült und damit gekühlt werden, wie dies bei einer Brennkraftmaschine mit einzeln stehenden Zylin­ derrohren und Einzelzylinderköpfen der Fall ist. Weiterhin ist bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Block­ bauweise die Verrippung geringer, wodurch die Kühlung ebenfalls vermindert ist.Air-cooled internal combustion engines in block design, i.e. Crankcase with cast cylinder tubes and one are known for all cylinder one-piece cylinder head. The hot parts of these internal combustion engines can of the cylinder tube and the cylinder head are not as intense flushed with cooling air and thus cooled, like this in an internal combustion engine with a single cylinder pipes and single cylinder heads is the case. Farther is in block with an air-cooled internal combustion engine design the ribbing less, which reduces the cooling is also reduced.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine in Blockbauweise die Kühlung der von der Kühluft nur unzu­ reichend gekühlten Bereiche zu verbessern, um örtliche Überhitzungen zu vermeiden.The object of the invention is in an internal combustion engine in a block design, the cooling of the cooling air only too adequately refrigerated areas to improve local Avoid overheating.

Dadurch, daß in der Brennkraftmaschine längslaufende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen angeordnet sind, ist bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Block­ bauweise die Kühlung der von der Kühlluft nur unzureichend gekühlten Bereich stark verbessert.Characterized in that longitudinally running in the internal combustion engine, the Cooling holes running through the row of cylinders are arranged,  is in block with an air-cooled internal combustion engine design the cooling of the cooling air is insufficient refrigerated area greatly improved.

Bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen können vorteilhaf­ terweise nur die heißen Partien gekühlt werden, d. h. es kann z. B. nur die unbedingt notwendig abzuführende Wärme entzogen werden.With water-cooled internal combustion engines can be advantageous only the hot parts are cooled, d. H. it can e.g. B. only the absolutely necessary heat to be dissipated be withdrawn.

Vorteilhafterweise sind die Kühlbohrungen in der Zylinder­ kopfbodenplatte angeordnet, da gerade dieser Bereich von der Kühlluft nur unzureichend gekühlt wird.The cooling bores are advantageously in the cylinder top plate arranged because this area of the cooling air is insufficiently cooled.

Es ist zweckmäßig, die längslaufenden Kühlbohrungen in der Zylinderkopfbodenplatte mit einer konzentrischen Nut im oberen Bereich der Zylinderrohre flüssigkeitsführend zu verbinden. In weiterer erfindungsgemäßer Ausführung ist es vorteilhaft, die Kühlbohrungen im oberen, dem Zylinderkopf benachbarten Bereich der Zylinderrohre anzuordnen, da auch dieser Bereich einer verstärkten Kühlung bedarf.It is useful to have the longitudinal cooling holes in the Cylinder head base plate with a concentric groove in the upper area of the cylinder tubes to carry liquid connect. In a further embodiment according to the invention, it is advantageous, the cooling holes in the upper, the cylinder head to arrange adjacent area of the cylinder tubes, as well this area needs increased cooling.

Es ist sinnvoll, die Kühlbohrungen in Bezug auf die Mitte­ llängsachse der Zylinderreihe auf beiden Seiten der Mit­ tellängsachse anzuordnen und diese durch Querbohrungen miteinander flüssigkeitsführend zu verbinden.It makes sense to center the cooling holes Longitudinal axis of the row of cylinders on both sides of the Mit to arrange the longitudinal axis and this through cross holes to connect with each other in a fluid-carrying manner.

Vorteilhafterweise stehen die Kühlbohrungen in der Zylin­ derkopfbodenplatte mit den Kühlbohrungen im Zylinderrohr in flüssigkeitsführender Verbindung.The cooling bores are advantageously located in the cylinder derkopfbodenplatte with the cooling holes in the cylinder barrel in fluid connection.

In weiterer erfindungsgemäßer vorteilhafter Ausführung ist zumindest eine der Kühlbohrungen mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung verbunden. In a further advantageous embodiment according to the invention at least one of the cooling holes with a heat exchanger connected to a cabin heater.  

Als Kühlflüssigkeit ist bevorzugt Schmieröl oder Wasser geeignet.Lubricating oil or water is preferred as the cooling liquid suitable.

Es kann auch von Vorteil sein, wenn die Kühlbohrungen aus eingegossenen Rohren bestehen.It can also be beneficial if the cooling holes are off cast pipes.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und den Zeichnungen, die zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher beschrieben sind. Es zeigen beide Figuren eine luftgekühlte Brenn­ kraftmaschine in Blockbauweise, wobei inFurther features of the invention result from the Be writing and the drawings, the two embodiments show the invention and described in more detail below are. Both figures show an air-cooled kiln Engine in block design, wherein in

Fig. 1 längslaufende Kühlbohrungen in der Zylinderkopfbo­ denplatte und im oberen, dem Zylinderkopf benach­ barten Bereich der Zylinderrohre angeordnet sind, und in Fig. 1 longitudinal cooling holes in the Zylinderkopfbo denplatte and in the upper, the cylinder head neigh disclosed area of the cylinder tubes are arranged, and in

Fig. 2 längslaufenden Kühlbohrungen in der Zylinder­ kopfbodenplatte mit einer konzentrischen Nut im oberen Bereich der Zylinderrohre flüssigkeits­ führend verbunden sind. Fig. 2 longitudinal cooling holes in the cylinder head plate with a concentric groove in the upper region of the cylinder tubes are connected in a liquid-carrying manner.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Blockbauweise, wobei unter Blockbau­ weise ein Kurbelgehäuse mit angegossenen Zylinderrohren 5 und einem für alle Zylinder einteiligen Zylinderkopf 1 verstanden ist. Fig. 1 shows a section of an air-cooled internal combustion engine in block construction, block construction as a crankcase with molded cylinder tubes 5 and a one-piece cylinder head 1 is understood for all cylinders.

Unterhalb eines Zylinderkopfes 1 ist ein Zylinderrohr 5 angeordnet, welches mit Kühlrippen 6 versehen ist. Im luftgekühlten Zylinderkopf 1 ist ein Auslaßkanal 7 an­ geordnet, welcher über ein Auslaßventil 8 mit dem Brenn­ raum 9 der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Das Auslaßventil 8 wird von einem in einem Kipphebelgehäuse 10 angeordneten Kipphebel 11 betätigt, der einerseits auf das Auslaßventil 8 einwirkt und andererseits über eine Stößel­ stange 12 von einer nicht gezeigten Nockenwelle kraft­ beaufschlagbar ist. Dem Auslaßventil 8 benachbart ist eine Einspritzdüse 13 und ein Glühstift 14 angeordnet, die bei­ de in den Brennraum 9 hineinragen. Um die Kühlung zu ver­ bessern, sind im Zylinderkopf 1 die Oberfläche vergrößern­ de Kühlrippen 15 angebracht.A cylinder tube 5 , which is provided with cooling fins 6 , is arranged below a cylinder head 1 . In the air-cooled cylinder head 1 , an exhaust port 7 is arranged, which is connected to the combustion chamber 9 of the internal combustion engine via an exhaust valve 8 . The exhaust valve 8 is actuated by a rocker arm 11 arranged in a rocker arm housing 10 , which acts on the one hand on the exhaust valve 8 and on the other hand rod 12 via a tappet can be acted upon by a camshaft, not shown. The outlet valve 8 is adjacent to an injection nozzle 13 and a glow plug 14 which protrude into the combustion chamber 9 at de. In order to improve the cooling, the surface of the cooling fins 15 are mounted in the cylinder head 1 .

Erfindungsgemäß sind in der Brennkraftmaschine längslau­ fende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen 2 an­ geordnet.According to the invention are in the internal combustion engine fins, the cylinder bank pulling cooling bores 2 arranged.

Aus diesem Grunde sind im Zylinderkopf 1 in dem dem Zylinderrohr 5 benachbarten Bereich, d.h. der Zylinder­ kopfbodenplatte 3 und im Zylinderrohr 5 am oberen, dem Zylinderkopf 1 zugewandten Ende, längslaufende, die gesam­ te Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen 2 angeordnet. Diese Kühlbohrungen 2 sind dabei in Bezug auf die Mittel­ längsachse der Zylinderreihe auf beiden Seiten der Mittel­ längsachse angeordnet. Zweckmäßigerweise werden diese Kühlbohrungen 2 durch Querbohrungen 18 miteinander flüs­ sigkeitführend verbunden. Diese Querbohrungen 18 werden vorteilhafterweise so gelegt, daß besonders die heißen Stellen wie Steg, Einspritzventilsitz und Auslaßventilsitz gut gekühlt werden.For this reason, are arranged in the cylinder head 1 in the area adjacent to the cylinder tube 5 , ie the cylinder head plate 3 and in the cylinder tube 5 at the upper end facing the cylinder head 1 , longitudinal, the entire row of cylinders through cooling bores 2 . These cooling holes 2 are arranged with respect to the central longitudinal axis of the row of cylinders on both sides of the central longitudinal axis. Expediently, these cooling holes 2 are connected to one another in a liquid-carrying manner by transverse holes 18 . These transverse bores 18 are advantageously placed in such a way that especially the hot spots such as web, injection valve seat and exhaust valve seat are well cooled.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausführung für Zylinderköpfe 1, die aus Grauguß gefertigt sind.The embodiment according to the invention is particularly advantageous for cylinder heads 1 which are made of gray cast iron.

Als Kühlflüssigkeit ist vortrefflich Schmieröl geeignet, jedoch ist es auch vorteilhaft Hydrauliköl, Wasser oder Kraftstoff zu verwenden. Lubricating oil is excellently suitable as a cooling liquid, however, it is also advantageous to use hydraulic oil, water or To use fuel.  

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 zu sehen. Hier sind in der Zylinderkopfbodenplatte 3 auf beiden Seiten der Mittellängsachse der Zylinderreihe längslaufende Kühlbohrungen 2 angeordnet, wobei diese über nicht gezeigte Querbohrungen miteinander verbunden sind. Eine der Kühlbohrungen 2 a ist über eine Verbindungslei­ tung 16 an eine konzentrische Nut 4 im oberen Bereich des Zylinderrohrs 5 flüssigkeitsführend angeschlossen. Vor­ teilhafterweise tritt die Kühlflüssigkeit in die Kühlboh­ rung 2 b ein, die nicht über die Verbindungsleitung 16 mit der konzentrischen Nut 4 verbunden ist. Der Abfluß der Kühlflüssigkeit geschieht zweckmäßigerweise über die Nut 4 in eine oder mehrere Bohrungen 17 und von dort aus in den Sumpf der Brennkraftmaschine.Another embodiment of the invention can be seen in FIG. 2. Here, longitudinally extending cooling bores 2 are arranged in the cylinder head base plate 3 on both sides of the central longitudinal axis of the cylinder bank, these being connected to one another via transverse bores (not shown). One of the cooling bores 2 a is connected via a connecting line 16 to a concentric groove 4 in the upper region of the cylinder tube 5 in a liquid-carrying manner. Before geous, the cooling liquid occurs in the Kühlboh tion 2 b , which is not connected via the connecting line 16 to the concentric groove 4 . The outflow of the cooling liquid expediently takes place via the groove 4 in one or more bores 17 and from there into the sump of the internal combustion engine.

Ferner ist es vorteilhaft, beide Kühlbohrungen 2 a, 2 b über die Nut 4 und Verbindungsleitungen 16 zu verbinden. Der Zufluß und Abfluß für die Kühlflüssigkeit geschieht dann zweckmäßigerweise jeweils über eine der Kühlbohrungen 2 a, 2 b. Es ist auch von Vorteil, wenn die Kühlbohrungen 2 aus eingegossenen Rohren bestehen.It is also advantageous to connect the two cooling bores 2 a , 2 b via the groove 4 and connecting lines 16 . The inflow and outflow for the cooling liquid is then expediently in each case via one of the cooling bores 2 a , 2 b . It is also advantageous if the cooling bores 2 consist of cast pipes.

Zweckmäßigerweise ist zumindest eine der Kühlbohrungen 2 mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung verbunden.At least one of the cooling bores 2 is expediently connected to a heat exchanger of a cabin heater.

Durch die längslaufenden Kühlbohrungen 2 werden gezielt die Teile eines luftgekühlten Motors gekühlt, die bei Blockbauweise durch Kühlluft nicht intensiv genug beauf­ schlagt werden können. Dadurch ist es möglich, die Vortei­ le der Blockbauweise, nämlich geringe Herstellungskosten durch Verminderung der Teilezahl unter Verwendung billiger Werkstoffe (z.B. GG - Zylinderkopf) mit dem Vorteil der Luftkühlung, nämlich integriertes Kühlsystem, zu verbin­ den. Als weiteren Vorteil erhält man eine Verbesserung der Heizmöglichkeit gegenüber normalen luftgekühlten Motoren, in dem die Kühlflüssigkeit in einem geschlossenen Kreis­ lauf einer Kabinenheizung zugeführt wird.The longitudinal cooling bores 2 selectively cool the parts of an air-cooled engine which, in the case of a block construction, cannot be impacted intensively by cooling air. Thereby, it is possible to take the advantage of the block construction le, namely a low manufacturing cost by reducing the number of parts by using cheaper materials (eg GG - cylinder head) with the benefit of air-cooling, namely, integrated cooling system to the verbin. Another advantage is an improvement in heating options compared to normal air-cooled engines, in which the coolant is supplied to a cabin heater in a closed circuit.

Die erfindungsgemäßen längslaufenden Kühlbohrungen sind auch bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen von großem Vorteil, da z. B. nur die heißen Partien des Zylinderkopfs gekühlt werden können, d. h., dem Zylinderkopf wird nur die Wärme entzogen, die unbedingt abzuführen ist. Dies ist u. a. günstig für die Kühlerbemessung. Ferner ist es bei direkt einspritzenden Brennkraftmaschinen für die Verbren­ nung von Vorteil, wenn im Teillastbereich nicht zu intensiv gekühlt wird.The longitudinal cooling bores according to the invention are also of great importance for water-cooled internal combustion engines Advantage because z. B. only the hot parts of the cylinder head can be cooled, d. that is, the cylinder head will only deprived of the heat that must be dissipated. This is u. a. favorable for radiator design. It is also at direct injection internal combustion engines for combustion This is an advantage if it is not too intense in the partial load range is cooled.

Claims (9)

1. Brennkraftmaschine in Blockbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkraftmaschine längslaufende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlboh­ rungen (2) angeordnet sind.1. Internal combustion engine in block design, characterized in that in the internal combustion engine longitudinally extending through the row of cylinders Kühlboh stanchions ( 2 ) are arranged. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) angeordnet sind.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cooling bores ( 2 ) are arranged in the cylinder head base plate ( 3 ). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längslaufenden Kühlboh­ rungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) mit einer konzentrischen Nut (4) im oberen Bereich der Zylinderrohre (5) flüssigkeitsführend verbunden sind.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the longitudinal cooling boring stanchions ( 2 ) in the cylinder head base plate ( 3 ) with a concentric groove ( 4 ) in the upper region of the cylinder tubes ( 5 ) are connected to carry liquid. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) im obe­ ren, dem Zylinderkopf (1) benachbarten Bereich der Zylin­ derrohre (5) angeordnet sind.4. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling bores ( 2 ) in the obe ren, the cylinder head ( 1 ) adjacent region of the Zylin derrohre ( 5 ) are arranged. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in Bezug auf die Mittellängsachse der Zylinderreihe auf beiden Sei­ ten der Mittellängsachse angeordnet sind und durch Quer­ bohrungen (18) flüssigkeitführend verbunden sind.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling bores ( 2 ) with respect to the central longitudinal axis of the cylinder bank are arranged on both sides of the central longitudinal axis and are connected by liquid bores through transverse bores ( 18 ). 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) mit den Kühlbohrungen (2) im Zylinderrohr (5) in flüssigkeitführender Verbindung stehen.6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling bores ( 2 ) in the cylinder head base plate ( 3 ) with the cooling bores ( 2 ) in the cylinder tube ( 5 ) are in fluid-carrying connection. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Kühlbohrun­ gen (2) mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung ver­ bunden ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the Kühlbohrun gene ( 2 ) with a heat exchanger of a cabin heater is connected ver. 8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit aus Schmieröl besteht.8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coolant There is lubricating oil. 9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) aus ein­ gegossenen Rohren bestehen.9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cooling bores ( 2 ) consist of a cast tube.
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