DE4029427A1 - Zylinder fuer eine fluessigkeitsgekuehlte, schmieroelbehaelter aufweisende hubkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Zylinder dieser Art, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 9 59 866, den DE-OS 21 10 297 und 28 25 870 sowie der US-PS 46 67 635 bekannt sind, bieten den grundsätzlichen Vorteil, daß das Volumen des hier als Kühlflüssigkeitsmantel, d. h. mit geringer radialer Erstreckung oder Dicke, ausgebildeten, die Zylin­ derlaufbüchse bzw. den eigentlichen Zylinderraum umschließenden Kühlflüssigkeitsbehälters auf denjenigen Wert begrenzt ist, der zur Kühlung des Zylinders tatsächlich erforderlich ist. Dies bietet nicht nur Vorteile hinsichtlich der Auslegung des Kühlsystems sowie hinsichtlich einer Gewichtsverringerung, die insbesondere bei Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen bedeutsam ist, sondern bietet auch den Vorteil einer schnellen Aufheizung der Maschine nach einem Kaltstart.

Erreicht wird dies, wie aus dem genannten Stand der Technik her­ vorgeht, durch eine solche Profilierung zumindest einer den Kühl­ flüssigkeitsmantel begrenzenden Fläche bzw. durch einen Einsatz solcher Form, daß sich etwa wendelförmige oder schraubenlinienför­ mige Strömungskanäle für die Kühlflüssigkeit ergeben, diese also nicht direkt vom Zufluß zum Abfluß auf kürzestem Wege strömt.

Bei Maschinen der erfindungsgemäßen Gattung ist noch ein zweiter Flüssigkeitskreislauf vorhanden in Gestalt eines Schmierölkreislaufs, der Schmierölbehälter einschließt. Ein üblicherweise vorhandener Behälter dieser Art ist der Ölsumpf unterhalb des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine. Es gibt jedoch Einsatzfälle - beispielsweise bei Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen -, in denen der Raum zur Bildung von Ölbehältern begrenzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine so auszubilden, daß Schwierigkeiten hinsichtlich der Unterbringung und Anordnung von Schmierölbehältern vermieden sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Zylinder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung wird in vorteilhafter Weise also der durch Vorsehen eines Kühlflüssigkeitsmantels im definierten Sinne anstelle der üblichen, einen relativ großen Durchmesser besitzenden Kühlflüssig­ keitsbehälter um den Brennraum herum gewonnene Raum zur Unterbringung eines zylinderringförmigen Schmierölbehälters ausgenutzt. Dieser steht über Zu- und Ablauf mit den übrigen Bereichen des Schmieröl­ kreislaufs, beispielsweise in einem Zylinderkopf und in einer Ölwanne, in Verbindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die einen Axialschnitt durch einen Zylinder wiedergibt.

In der Zylinderlaufbüchse 1, die den Brennraum 2 seitlich begrenzt, läuft in üblicher Weise der Hubkolben 3, der über das Pleuel 4 auf eine mit der Schwungscheibe 5 versehene Kubelwelle wirkt.

Zwischen der Außenfläche der Laufbüchse 1 einerseits und der sie direkt umgebenden Zylinderwand 6 andererseits erkennt man den Kühlflüssigkeitsmantel 7, der im wesentlichen durch wendel- oder schraubenlinienförmige Ausnehmungen oder Eindrückungen 8 in der Innenfläche der Zylinderwand 6 gebildet ist. Durch diese Ausbildung des Kühlflüssigkeitsmantels 7 genügt zur hinreichenden Kühlung eine relativ kleine Kühlflüssigkeitsmenge. Der dadurch gewonnene Raum in radialen Richtungen ist erfindungsgemäß ausgenutzt zur Unterbringung des etwa zylinderringförmigen Schmierölbehälters 9, der mit zumindest einem Zulauf 10 und einem Ablauf 11 versehen ist; durch ersteren gelangt Öl aus dem nicht dargestellten, da einen bekannten Aufbau besitzenden Zylinderkopf in den Schmierölbehälter 9, während durch den Auslaß 11 Schmieröl in das Kurbelgehäuse und damit in die nicht dargestellte Ölwanne gelangt. Innerhalb des Schmierölbehälters 9 erkennt man die als Schmierölüberlauf dienende Wand 12, die den Querversatz der beiden Kanäle 10 und 11 ausnutzt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß in dem Behälter 9 stets ein bestimmtes Schmierölvolumen verbleibt.

Wie bereits gesagt, ist der Kühlflüssigkeitsmantel 7 durch wendel­ förmige Ausnehmungen 8 in der Innenfläche der Zylinderwand 6 gebildet; dieser Kühlflüssigkeitsmantel steht über die Abführbohrung 13 und die Zuführbohrung 14 mit dem eigentlichen Kühlflüssigkeitskreis­ lauf der Brennkraftmaschine in Verbindung. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen dem Kühlflüssigkeitsmantel 7 einerseits und dem Schmierölbehälter 9 andererseits kann auch die Außenfläche der Zylinderwand 6, wie bei 15 angedeutet, profiliert sein, so daß eine Vergrößerung dieser als Wärmeaustauschfläche dienenden Fläche innerhalb des Schmierölbehälters 9 geschaffen ist. Zwecks Erzielung einer gleichmäßigen Wandstärke der Zylinderwand 6 über ihre gesamte Länge sowie aus Fertigungsgründen ist es zweckmäßig, diese Profilierung 15 in denselben Querschnittsbereichen und mit demselben axialen Verlauf vorzusehen, die auch für die Ausnehmung 8 charakteristisch sind.

Der Auslaß 11 kann auch mit der Saugseite einer Ölpumpe verbunden sein. In diesem Fall kommt der Überlauf 12 in Fortfall.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine geschaffen, bei der in vorteilhafter Weise die durch eine spezielle Ausbildung des Kühlflüssigkeitsmantels erzielte Verringerung des Platzbedarfs für die Flüssigkeitskühlung ausgenutzt wird für die Unterbringung eines Schmierölbehälters. Besondere Bedeutung hat die Erfindung dann, wenn - wie bei Reihen-V-Brennkraftmaschinen - zwischen den oberen Zylinderbereichen die Platzverhältnisse weniger kritisch als im Bereich des Kurbelgehäuses sind.

Ergänzend sei bemerkt, daß sich die Laufbüchse 1 bzw. der Kühl­ flüssigkeitsmantel 7 nicht über die gesamte Länge des Zylinders zu erstrecken braucht, sondern daß es genügen kann, wenn eine Kühlung nur im oberen, etwa der maximalen Brennraumerstreckung entsprechenden Bereich erfolgt.

Claims (6)

1. Zylinder für eine flüssigkeitsgekühlte, Schmierölbehälter auf­ weisende Hubkolben-Brennkraftmaschine mit sich zwischen einer Zylinderlaufbüchse und einem Zylindermantel erstreckendem Kühl­ flüssigkeitsmantel, der einenends mit einer Kühlflüssigkeitszufuhr und anderenends mit einer Kühlflüssigkeitsabfuhr versehen ist sowie zwischen beiden im wesentlichen schraubenlinienförmige Strömungswege erzwingend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitsmantel (7) von einem Schmierölbehälter (9) umgeben ist, dem Einrichtungen (10, 11) zum Anschluß an ein Schmiersystem der Brennkraftmaschine zugeordnet sind.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylin­ dermantel (6) im Sinne eines guten Wärmeübergangs zwischen Kühlflüssigkeitsmantel und Schmierölbehälter profiliert (15) ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierölbehälter (9) einen oberen Schmierölzulauf (10) und einen unteren Schmierölablauf (11) in querversetzter Anordnung sowie einen Überlauf (12) zwischen beiden aufweist.

4. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß (10) zu einem Zylinderkopf der Brennkraftma­ schine führt.

5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß (11) zu einer Ölwanne der Brennkraftmaschine führt.

6. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß (11) zur Saugseite einer Ölpumpe führt.