EP0249686B1 - Luftgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Luftgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0249686B1
EP0249686B1 EP87103878A EP87103878A EP0249686B1 EP 0249686 B1 EP0249686 B1 EP 0249686B1 EP 87103878 A EP87103878 A EP 87103878A EP 87103878 A EP87103878 A EP 87103878A EP 0249686 B1 EP0249686 B1 EP 0249686B1
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EP
European Patent Office
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cylinders
combustion engine
air
deflecting member
internal combustion
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EP87103878A
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EP0249686A3 (en
EP0249686A2 (de
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Karl Gregotsch
Walter Dipl.-Ing. Mittermeier
Gerhard Dipl.-Ing. Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Publication of EP0249686A2 publication Critical patent/EP0249686A2/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00—Air cooling
    • F01P1/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads, e.g. ducting cooling-air from its pressure source to cylinders or along cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/28—Cylinder heads having cooling means for air cooling
    • F02F1/30—Finned cylinder heads
    • F02F1/34—Finned cylinder heads with means for directing or distributing cooling medium 

Definitions

  • the invention relates to an air-cooled multi-cylinder internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such an internal combustion engine is known from DE-AS 1 205 772.
  • the cooling air flowing in across the cylinders flows along the broad side of the transverse ribs and is deflected on the rear cooling air outflow side of the cylinders by columns which are designed to be streamlined.
  • baffles are attached to the pillars, the type of fastening of which is not specified. Such baffles are usually screwed on and cause undesirable noise emissions.
  • an air guide device which consists of a front plate, a rear plate and a multi-part air duct housing. Brackets are attached to the rear plate in order to direct the outflowing air to the outflow openings located centrally to the cylinders.
  • the large number of parts makes the air guiding device expensive to manufacture.
  • the object of the invention is to provide an air guiding device which can be produced and assembled at low cost and does not constitute an additional source of noise.
  • An air guiding device according to the features of characterizing the part of claim 1 is used to achieve this object.
  • the deflecting part In the area between the cylinders, the deflecting part has bends which are directed toward them and which direct the air to the air outlet openings in the area of the central planes of the cylinders and also contribute to increasing the dimensional stability.
  • the deflection part is screwed to either the crankcase or the cylinders. It can in the latter Trap can also be used as a knocking bridge by forwarding the knocking noises of all cylinders connected to it to a knock sensor screwed to it in the center. If the deflecting part is made of a material that has the same coefficient of thermal expansion as the crankcase, it follows its longitudinal expansion when the temperature changes, so that the deflecting part can be rigidly screwed to the cylinders fastened in the crankcase. Otherwise, a compensating screw connection can also be selected, which enables different lengths of the deflection part and crankcase.
  • FIGS. 1 and 2 three individually cast cylinders 2, 3, 4 are arranged in a row next to one another in a crankcase 1 of an internal combustion engine and together with the cylinder heads 6 with the crankcase 1 placed on the cylinders 2, 3, 4 by means of expansion screws 5 screwed.
  • the cylinders 2, 3, 4 are provided all around with ribs 7 extending transversely to their longitudinal axis, between which cooling air is blown through.
  • a deflecting part 8 covering all cylinders, which is cast in one piece from light metal and is attached to the crankcase at its three fastening eyes 9 located centrally to the cylinders 2, 3, 4 and screwed to it.
  • the deflection part 8 is double-walled.
  • the mounting eyes 9 are centered on the air outlet openings 10, which are arranged in the area of the center planes 2 ', 3', 4 'of the cylinders, extend radially to the cylinders and extend over their entire height.
  • the deflecting part In the area between the cylinders 2, 3 and 3, 4, the deflecting part has V-shaped bends 11 pointing towards the cylinders 2, 3, 4, at which the cooling air flowing between the cylinders is deflected by 90 ° and led to the air outlet openings 10 becomes.
  • the deflecting part 12 differs from the deflecting part 9 in that it has radially extending eyes 13 with which it is placed on corresponding eyes 14 of the cylinders 2, 3, 4 and screwed to them.
  • This deflecting part 12 also serves as a knocking bridge in addition to the air guidance, in that it forwards the noise coming from the cylinders caused by knocking combustion to a knocking sensor 15 which is screwed onto the deflecting part 12 approximately in the middle of its longitudinal extent.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus DE-AS 1 205 772 bekannt. Die quer zu den Zylindern zuströmende Kühlluft strömt entlang der Breitseite der Querrippen und wird an der rückwärtigen Kühlluftabströmseite der Zylinder durch strömungsgünstig gestaltete Säulen umgelenkt. Zusätzlich sind an den Säulen Leitbleche angebracht, über deren Befestigungsart keine Angaben gemacht sind. Üblicherweise werden solche Leitbleche angeschraubt und verursachen eine unerwünschte Geräuschemission.
  • Aus US-A-2 424 416 ist eine Luftleitvorrichtung bekannt, die aus einer Frontplatte, einer rückwärtigen Platte sowie einem mehrteiligen Luftführungsgehäuse besteht. An der rückwärtigen Platte sind Winkel befestigt, um die abströmende Luft zu den mittig zu den Zylindern liegenden Abströmöffnungen zu leiten. Die Vielzahl der Teile macht die Luftleitvorrichtung teuer in der Herstellung.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Luftleitvorrichtung zu schaffen, die mit geringen Kosten herstellbar und montierbar ist und keine zusätzliche Geräuschquelle darstellt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Luftleitvorrichtung gemäß den Merkmalen des kennzeichnen den Teils von Anspruch 1.
  • Das Umlenkteil weist im Bereich zwischen den Zylindern zu ihnen hingerichtete Einknickungen auf, die die Luft zu den im Bereich der Mittelebenen der Zylinder gelegenen Luftaustrittsöffnungen hinlenken und auch zur Erhöhung der Formsteifigkeit beitragen. Das Umlenkteil ist entweder mit dem Kurbelgehäuse oder den Zylindern verschraubt. Es kann im letzteren Falle zugleich als Klopfbrücke verwendet werden, indem es die Klopfgeräusche aller mit ihm verbundenen Zylinder an einen mittig an ihm angeschraubten Klopfsensor weiterleitet. Wenn das Umlenkteil aus einem Werkstoff gefertigt ist, der den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat wie das Kurbelgehäuse, folgt es bei Temperaturänderungen dessen Längendehnung, so daß das Umlenkteil starr an die im Kurbelgehäuse befestigten Zylinder angeschraubt sein kann. Ansonsten kann auch eine ausgleichende Schraubenverbindung gewählt werden, die eine unterschiedliche Längenausdehnung von Umlenkteil und Kurbelgehäuse ermöglicht.
  • Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend erläutert. Es zeigt
  • Fig. 1
    Querschnitt durch eine Zylinderreihe einer luftgekühlten Sechszylinder-Brennkraftmaschine,
    Fig. 2
    Längsschnitt durch einen Zylinder mit Umlenkteil nach der Linie II-II der Fig. 1,
    Fig. 3
    Seitenansicht eines Umlenkteils mit Klopfsensor,
    Fig. 4
    Querschnitt durch eine Zylinderreihe nach Linie IV-IV der Fig. 3,
    Fig. 5
    Schnitt durch eine Linie V-V der Fig. 2 mit Längsschnitt durch einen Zylinder.

  • Nach Fig. 1 und Fig. 2 sind in einem Kurbelgehäuse 1 einer Brennkraftmaschine drei einzeln gegossene Zylinder 2, 3, 4 in Reihe nebeneinander angeordnet und durch Dehnschrauben 5 gemeinsam mit den auf die Zylinder 2, 3, 4 aufgesetzten Zylinderköpfen 6 mit dem Kurbelgehäuse 1 verschraubt. Die Zylinder 2, 3, 4 sind außen ringsum mit quer zu ihrer Längsachse verlaufenden Rippen 7 versehen, zwischen denen Kühlluft hindurchgeblasen wird. An der Kühlluftabströmseite der Zylinder ist ein alle Zylinder abdeckendes Umlenkteil 8 angeordnet, das einstückig aus Leichtmetall gegossen und an seinen drei mittig zu den Zylindern 2, 3, 4 liegenden Befestigungsaugen 9 auf das Kurbelgehäuse aufgesetzt und mit ihm verschraubt ist. Zur Erhöhung der Formsteifigkeit ist das Umlenkteil 8 doppelwandig ausgeführt. Die Befestigungsaugen 9 liegen mittig zu den Luftaustrittsöffnungen 10, die im Bereich der Mittenebenen 2′, 3′, 4′ der Zylinder angeordnet sind, radial zu den Zylindern verlaufen und sich über deren ganze Höhe erstrecken. Im Bereich zwischen den Zylindern 2, 3 und 3, 4 weist das Umlenkteil V-förmige, zu den Zylindern 2, 3, 4 hinweisende Einknickungen 11 auf, an denen die zwischen den Zylindern durchströmende Kühlluft um 90° umgelenkt und zu den Luftaustrittsöffnungen 10 hingeführt wird.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3, 4 und 5 unterscheidet sich das Umlenkteil 12 dadurch vom Umlenkteil 9, daß es radial zu den Zylindern verlaufende Augen 13 aufweist, mit denen es auf entsprechende Augen 14 der Zylinder 2, 3, 4 aufgesetzt und mit ihnen verschraubt ist.
  • Dieses Umlenkteil 12 dient neben der Luftführung zugleich als Klopfbrücke, indem es die aus den Zylindern kommenden, durch klopfende Verbrennung verursachten Geräusche zu einem Klopfsensor 15 weiterleitet, der am Umlenkteil 12 etwa mittig seiner Längserstreckung angeschraubt ist.

Claims (7)

1. Luftgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, deren in Reihe angeordnete, zwischen den zugehörigen Zylinderköpfen und dem Kurbelgehäuse eingespannte Zylinder einzeln gegossen sind und zur Kühlung von außen mit querverlaufenden Rippen versehen sind, die in Querrichtung der Zylinder von Kühlluft durchströmt sind, wobei zur Führung der Kühlluft eine Luftleitvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitvorrichtung als einstückiges, alle Zylinder (2, 3, 4) an ihrer Kühlluft-Abströmseite abdeckendes Umlenkteil (8, 12) ausgebildet ist, wobei das Umlenkteil (8, 12) im Bereich zwischen den Zylindern (2, 3, 4) zu ihnen hingerichtete Einknickungen (11) und im Bereich der Mittelebenen (2′, 3′, 4′) der Zylinder (2, 3, 4) Luftaustrittsöffnungen (10) aufweist, und wobei das Umlenkteil (8, 12) doppelwandig ausgeführt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkteil (8) auf das Kurbelgehäuse (1) aufgesetzt und mit ihm verschraubt ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkteil (8) im Bereich der Mittelebenen (2′, 3′, 4′) der Zylinder (2, 3, 4) in deren Längsrichtung verlaufende Befestigungsaugen (9) aufweist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkteil (12) auf die Zylinder (2, 3, 4) aufgesetzt und mit ihnen verschraubt ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Zylindern (2, 3, 4) im Bereich ihrer Mittelebenen (2′, 3′, 4′) radial vorstehende Augen (14) angegossen sind, an denen das Umlenkteil (12) angeschraubt ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Umlenkteil (12) etwa mittig zu seiner Längserstreckung ein Klopfsensor (15) aufgesetzt und mit ihm verschraubt ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkteil (8, 12) aus Leichtmetall gegossen oder aus Kunststoff gefertigt ist.
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