DE69109002T2 - Cylinder block. - Google Patents

Cylinder block.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderblock mit einer Wasserkammer, welcher für den Einsatz in Verbrennungsmotoren dient, die insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmt sind.The present invention relates to a cylinder block with a water chamber, which serves for use in internal combustion engines, which are intended in particular for motor vehicles.

Verbrennungsmotoren, welche eine Kühlflüssigkeit verwenden, weisen Zylinderbläcke auf, welche mit Wasserkanälen oder Wasserkammern derart versehen sind, daß das Wasser oder auch eine andere Kühlflüssigkeit um die Zylinder herum zirkulieren kann, um deren Temperatur abzusenken. Die Geometrie der Kammer sowie die entsprechenden Orte für die Zulauföffnung und die Ablauföffnung wurde vielfältig untersucht, um den thermischen Austausch zwischen den Zylindern und der Kühlflüssigkeit zu verbessern.Internal combustion engines that use a cooling liquid have cylinder blocks that are provided with water channels or water chambers in such a way that the water or another cooling liquid can circulate around the cylinders in order to reduce their temperature. The geometry of the chamber as well as the corresponding locations for the inlet opening and the outlet opening have been investigated in many ways in order to improve the thermal exchange between the cylinders and the cooling liquid.

Die Anmelderin hat eine besondere Zirkulation entwickelt, die unter dem Schlagwort "Trombone" bekannt ist und die in der Patentanmeldung FR 25 94 885 beschrieben worden ist, im Hinblick auf eine Optimierung des Austausches. Die Wasserkammer ist derart abgeschottet, daß die Gesamtmenge an Kühlflüssigkeit nacheinander die beiden Längsseiten des Zylinderblocks bespült, bevor sie austritt.The applicant has developed a special circulation system, known as the "trombone" and described in patent application FR 25 94 885, in order to optimise the exchange. The water chamber is sealed off in such a way that the total quantity of coolant flows successively over the two long sides of the cylinder block before exiting.

Die Abschottung der Wasserkammer erfolgte natürlich mittels einer Rippe, wie sie in Fig. 4 der oben genannten Patentanmeldung dargestellt ist. Der Einsatz einer derartigen Rippe weist jedoch noch zahlreiche Nachteile auf. Abgesehen von der schwierigen Herstellung verhindern derartige Rippen eine ausreichende Kühlung desjenigen Zylinders, auf dem sie sich abstützen, wodurch eine örtliche Ungleichmäßigkeit im Kühlmantel entsteht. Ferner kann eine derartige mechanische Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Zylinderblock eine Deformation des Zylinders bewirken.The water chamber was of course sealed off by means of a rib, as shown in Fig. 4 of the above-mentioned patent application. However, the use of such a rib has numerous disadvantages. Apart from the difficulty of manufacturing, such ribs prevent sufficient cooling of the cylinder on which they rest, which creates a local irregularity in the cooling jacket. Furthermore, such a mechanical connection between the cylinder and the cylinder block can cause deformation of the cylinder.

Die Veröffentlichtung JP-A-57 124 057, welche den für die vorliegende Erfindung nächstliegenden Stand der Technik darstellt, beschreibt die Verwendung eines langgestreckten Teils, das in eine entsprechende Hülse des Zylinderblocks eingesetzt wird, um die Wasserkammer zu verschließen. Dieses langgestreckte Teil besteht jedoch aus einem elastisch verformbaren massiven Stab. Der Einsatz eines derartigen elastischen verformbaren Verschlußstabes weist jedoch noch den Nachteil einer thermischen Diskontinuität auf sowie der Erzeugung heißer Stellen.Publication JP-A-57 124 057, which represents the closest prior art to the present invention, describes the use of an elongated part which is inserted into a corresponding sleeve of the cylinder block in order to close the water chamber. This elongated part, however, consists of an elastically deformable solid rod. The use of such an elastically deformable closing rod, however, still has the disadvantage of thermal discontinuity and the creation of hot spots.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile und stellt eine einfache Anordnung zur Verfügung, mit der jegliche Art von Wasserzirkulation ermöglicht wird.The present invention overcomes these disadvantages and provides a simple arrangement that enables any type of water circulation.

Erfindungsgemäß weist der Zylinderblock eine die Zylinder umgebende Kühlwasserkammer auf, welche mit einer Zulauföffnung und mit einer Ablauföffnung versehen ist, um die Zirkulation einer Kühlflüssigkeit zu gewährleisten, wobei die Wasserkammer durch wenigstens ein langgestrecktes Teil blockiert ist, das in eine Hülse eingesetzt ist, die im Zylinderblock vorgesehen ist und das die Wasserkammer derart unterteilt, daß die Kühlflüssigkeit entlang eines vorgegebenen Weges zwischen der Zulauföffnung und der Ablauföffnung fließt.According to the invention, the cylinder block has a cooling water chamber surrounding the cylinders, which is provided with an inlet opening and with an outlet opening to ensure the circulation of a cooling liquid, the water chamber being blocked by at least one elongated part which is inserted into a sleeve provided in the cylinder block and which divides the water chamber in such a way that the cooling liquid flows along a predetermined path between the inlet opening and the outlet opening.

Erfindungsgemäß ist der Zylinderblock dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Teil aus einem gefalteten Blech besteht und daß das langgestreckte Teil den Durchtritt einer bestimmten Kühlflüssigkeitsmenge ermöglicht.According to the invention, the cylinder block is characterized in that the elongated part consists of a folded sheet metal and that the elongated part allows the passage of a certain amount of coolant.

Gemäß einer anderen Besonderheit des erfindungsgemäßen Zylinderblocks weist das langgestreckte Teil derartig gebogene Seitenränder auf, daß der Querschnitt des Teils im wesentlichen halbzylindrisch ist.According to another feature of the cylinder block according to the invention, the elongated part has curved side edges such that the cross-section of the part is substantially semi-cylindrical.

Gemäß einer anderen Besonderheit des erfindungsgemäßen Zylinderblocks ist die Breite der Hülse kleiner als diejenige des Teils.According to another particular feature of the cylinder block according to the invention, the width of the sleeve is smaller than that of the part.

Gemäß einer anderen Besonderheit des erfindungsgemäßen Zylinderblocks ist das Teil mit wenigstens einer Aussparung versehen für den Flüssigkeitsdurchlaß.According to another feature of the cylinder block according to the invention, the part is provided with at least one recess for the passage of liquid.

Gemäß einer anderen Besonderheit des erfindungsgemäßen Zylinderblocks ist das untere Ende des Teils spitz zulaufend, um so den Durchtritt einer bestimmten Flüssigkeitsmenge um diese Spitze herum zu ermöglichen.According to another feature of the cylinder block according to the invention, the lower end of the part is tapered so as to allow the passage of a certain quantity of liquid around this tip.

Gemäß einer anderen Besonderheit des erfindungsgemaßen Zylinderblocks ist die Einführöffnung für das Teil in der Stirnseite von kleinerem Querschnitt als derjenige der Buchse, wobei sich das obere Ende der Seitenränder bis unterhalb der unteren Stirnfläche erstreckt.According to another special feature of the cylinder block according to the invention, the insertion opening for the part in the front face is of smaller cross-section than that of the bush, with the upper end of the side edges extending below the lower front face.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines erfindungsgemaßen nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:The invention is explained below based on the description of a non-limiting embodiment according to the invention. Show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verschlußanordnung;Fig. 1 is a perspective view of a closure arrangement;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Zylinderblock mit der Anordnung der Verschlußanordnung undFig. 2 a longitudinal section through a cylinder block with the arrangement of the locking arrangement and

a Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Zylinderblocks, der auf Höhe des Verschlusses aufgeschnitten ist, um die "Trombone" Wasserzirkulation zu verdeutlichen.a Fig. 3 a perspective view of the cylinder block cut open at the level of the closure to illustrate the "trombone" water circulation.

Wie die Figuren zeigen, besteht die Verschlußanordnung aus einem langgestreckten Teil 1 aus gefalteten Blech oder aus jeglichem anderen Material mit ähnlichen Eigenschaften. Die Seitenränder 1a, 1b des Teils 1 sind derart gebogen, daß der Querschnitt des Teils im wesentlichen halbzylindrisch ist.As the figures show, the closure assembly consists of an elongated part 1 made of folded sheet metal or of any other material with similar properties. The side edges 1a, 1b of the part 1 are bent in such a way that the cross-section of the part is substantially semi-cylindrical.

Das Teil 1 dient dazu, durch eine Öffnung in der Stirnwand 9a des Zylinderblocks 9 hindurch in eine zylindrische Hülse 5 eingesetzt zu werden, welche im Zylinderblock 9 vorgesehen ist und um die Wasserkammer derart zu unterteilen, daß der Durchtritt der Kühlflüssigkeit verhindert wird. Die Breite der Hülse 5 ist kleiner als diejenige des Teils 1, so daß die Seitenränder 1a, 1b im Klemmsitz in der Wand der Hülse 5 sitzen. Diese Ausgestaltung verhindert eine Drehbewegung des Teils 1 in seinem Sitz 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Zylinderblock 9 mit vier Reihenzylindern eine Wasserkammer 6 auf, welche die Zylinder umgibt. Die Zulauföffnung 7 befindet sich an einem Ende einer Seitenwand und die Ablauföffnung oder Aufstiegsöffnung 4 befindet sich auf der Oberfläche des Blocks in der Nähe der unmittelbar benachbarten Seitenfläche. Die Verschlußanordnung wird zwischen der Zulauföffnung 7 und der Ablauföffnung 4 in den kurzen Zirkulationsweg eingesetzt. Dadurch zirkuliert die Kühlflüssigkeit entlang der einen Zylinderwand und danach der anderen Zylinderwand gemäß dem Prinzip der ''Trombone"- Zirkulation.The part 1 serves to be inserted through an opening in the end wall 9a of the cylinder block 9 into a cylindrical sleeve 5 which is provided in the cylinder block 9. and to partition the water chamber so as to prevent the passage of the cooling liquid. The width of the sleeve 5 is smaller than that of the part 1 so that the side edges 1a, 1b are a clamp fit in the wall of the sleeve 5. This design prevents rotation of the part 1 in its seat 5. In the embodiment shown, the cylinder block 9 with four in-line cylinders has a water chamber 6 which surrounds the cylinders. The inlet opening 7 is located at one end of a side wall and the drain opening or riser opening 4 is located on the surface of the block near the immediately adjacent side surface. The closure assembly is inserted between the inlet opening 7 and the drain opening 4 in the short circulation path. This circulates the cooling liquid along one cylinder wall and then the other cylinder wall according to the principle of "trombone" circulation.

Zur Gewährleistung einer axialen Blockierung in der Hülse 5 durch das Teil 1 weist letzteres Ausschnitte an den oberen Enden der Seitenränder 1a, 1b auf. Die Höhe dieser Ausschnitte ist derart gewählt, daß das dadurch entstehende neue obere Ende 1c der Seitenränder unterhalb der Stirnseite 9a des Zylinderblocks endet und daß sich die Spitze 3 des Teils 1 am unteren Ende der zylindrischen Hülse abstützt. Es genügt also den Querschnitt der Einführöffnung um ein geringes kleiner zu bemessen als den Querschnitt der zylindrlschen Hülse, damit das einmal eingesetzte langgestreckte Teil 1 sich mit dem oberen Ende der Seitenränder im Anschlag auf der Unterseite der Stirnwand abstützt.To ensure axial blocking in the sleeve 5, the part 1 has cutouts at the upper ends of the side edges 1a, 1b. The height of these cutouts is selected such that the resulting new upper end 1c of the side edges ends below the front face 9a of the cylinder block and that the tip 3 of the part 1 rests on the lower end of the cylindrical sleeve. It is therefore sufficient to make the cross-section of the insertion opening slightly smaller than the cross-section of the cylindrical sleeve so that the elongated part 1, once inserted, rests with the upper end of the side edges in the stop on the underside of the front wall.

Diejenigen Bereiche der Wasserkammer, die beidseits der Verschlußanordnung liegen, werden in geringerem Maße von der Kühlflüssigkeit durchspült, so daß es vorteilhaft erscheint, wenn eine bestimmte Kühlflüssigkeitsmenge den Verschluß durchsetzt. Diese Menge wird durch die Aussparung 2 und die Durchlässe um die Spitze 3 herum bestimmt, welche das untere Ende des Teils 1 bildet.Those areas of the water chamber which lie on either side of the closure arrangement are flushed through by the cooling liquid to a lesser extent, so that it appears advantageous if a certain amount of cooling liquid passes through the closure. This amount is determined by the recess 2 and the passages around the tip 3, which forms the lower end of the part 1.

Das Einsetzen einer Abschottung in eine Wasserkammer wird aufgrund der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verschlußanordnung erheblich vereinfacht. Es genügt eine die Kammer abtrennende Hülse einzusetzen und in diese das Verschlußteil einzudrücken. Die Hülse kann durch einen Bohrvorgang oder einen Gießvorgang hergestellt werden; es bestehen keine Anforderungen an den Zustand der Oberfläche unter Berücksichtigung der bei der Montage erfolgenden Kraftbeaufschlagung. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Verschlußteils, insbesondere dessen Leitfähigkeit und seine Flexibilität, das Fehlen einer steifen Verbindung zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinder, führen zur Vermeidung der durch die eingangs genannten Rippen hervorgerufenen Nachteile: Die mechanischen und thermischen durch das Abstützen auf dem Zylinder hervorgerufenen Unregelmäßigkeiten werden vermieden.The installation of a partition in a water chamber is made considerably easier due to the design of the closure arrangement according to the invention. It is sufficient to insert a sleeve that separates the chamber and to press the closure part into it. The sleeve can be produced by a drilling process or a casting process; there are no requirements for the condition of the surface, taking into account the force applied during assembly. The physical and mechanical properties of the closure part, in particular its conductivity and flexibility, the lack of a rigid connection between the cylinder block and the cylinder, lead to the avoidance of the disadvantages caused by the ribs mentioned at the beginning: the mechanical and thermal irregularities caused by the support on the cylinder are avoided.

Claims (7)

1. Zylinderblock für einen Verbrennungsmotor, mit einer die Zylinder umgebenden Kühlwasserkammer (6), welche mit einer Zulauföffnung (7) und mit einer Ablauföffnung (4) versehen ist, um die Zirkulation einer Kühlflüssigkeit zu gewährleisten, wobei die Wasserkammer (6) durch wenigstens ein langgestrecktes Teil (1) blockiert ist, das in einer Hülse (5) eingesetzt ist, die im Zylinderblock (9) vorgesehen ist und das die Wasserkammer (6) derart unterteilt, daß die Kühlflüssigkeit entlang eines vorgegebenen Weges zwischen der Zulauföffnung (7) und der Ablauföffnung (4) fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Teil (1) aus einem gefalteten Blech besteht und daß das langgestreckte Teil den Durchtritt einer bestimmten Kühlflüssigkeitsmenge ermöglicht.1. Cylinder block for an internal combustion engine, with a cooling water chamber (6) surrounding the cylinders, which is provided with an inlet opening (7) and with an outlet opening (4) to ensure the circulation of a cooling liquid, the water chamber (6) being blocked by at least one elongated part (1) which is inserted in a sleeve (5) provided in the cylinder block (9) and which divides the water chamber (6) in such a way that the cooling liquid flows along a predetermined path between the inlet opening (7) and the outlet opening (4), characterized in that the elongated part (1) consists of a folded sheet metal and that the elongated part allows the passage of a certain amount of cooling liquid. 2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder des langgestreckten Teils (1) derart gebogen sind, daß der Querschnitt des Teils im wesentlichen halbzylindrisch ist.2. Cylinder block according to claim 1, characterized in that the side edges of the elongated part (1) are bent in such a way that the cross section of the part is substantially semi-cylindrical. 3. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (5) eine Breite aufweist, die kleiner ist als diejenige des Teils (1).3. Cylinder block according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sleeve (5) has a width which is smaller than that of the part (1). 4. Zylinderblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (1) mit mindestens einer Öffnung (2) für den Flüssigkeitsdurchlaß versehen ist.4. Cylinder block according to claim 3, characterized in that the part (1) is provided with at least one opening (2) for the fluid passage. 5. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Teils (1) in einer Spitze (3) endet, so daß der Durchtritt einer bestimmten Flüssigkeitsmenge um diese Spitze (3) herum ermöglicht wird.5. Cylinder block according to one of claims 3 to 4, characterized in that the lower end of the part (1) ends in a tip (3) so that the passage of a certain amount of liquid around this tip (3). 6. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung für das Teil (1) in der Stirnwand (9a) einen kleineren Querschnitt aufweist als der Querschnitt der Hülse (5) und daß das obere Ende (1c) der Seitenränder (1a, 1b) sich bis unter die untere Fläche der Stirnwand (9a) erstreckt.6. Cylinder block according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insertion opening for the part (1) in the end wall (9a) has a smaller cross-section than the cross-section of the sleeve (5) and that the upper end (1c) of the side edges (1a, 1b) extends to below the lower surface of the end wall (9a). 7. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußanordnung zwischen der Zulauföffnung und der Ablauföffnung der Kühlflüssigkeit dergestalt angeordnet ist, daß die Kühlflüssigkeit eine Trombone-förmige Zirkulation ausführt und dabei nacheinander die beiden Längsseiten des Zylinderblocks umspült.7. Cylinder block according to one of claims 1 to 6, characterized in that the closure arrangement between the inlet opening and the outlet opening of the cooling liquid is arranged in such a way that the cooling liquid carries out a trombone-shaped circulation and thereby successively flows around the two long sides of the cylinder block.
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