EP3183443A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine

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Publication number
EP3183443A1
EP3183443A1 EP15732535.8A EP15732535A EP3183443A1 EP 3183443 A1 EP3183443 A1 EP 3183443A1 EP 15732535 A EP15732535 A EP 15732535A EP 3183443 A1 EP3183443 A1 EP 3183443A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow chamber
cylinder head
fluid
crankcase
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP15732535.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3183443B1 (de
Inventor
Gordon Röttger
Lukas MUR
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3183443A1 publication Critical patent/EP3183443A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3183443B1 publication Critical patent/EP3183443B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • 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 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/14—Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
    • 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
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 
    • 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
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/028—Cooling cylinders and cylinder heads in series

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with at least one
  • Cylinder to which at least one inlet valve and at least one outlet valve are associated, and with a cylinder associated with the water jacket for cooling a crankcase and a cylinder head of
  • the internal combustion engine serves, for example, to provide a
  • Drive torque in particular for a motor vehicle. It has at least one cylinder in which a piston is arranged to be displaceable in the axial direction with respect to a longitudinal central axis of the cylinder.
  • the piston closes with the cylinder or a cylinder wall one
  • Combustion chamber in which during operation of the internal combustion engine fuel and an oxidizer, preferably oxygen, in particular
  • the introduction of the oxidizer and / or a mixture of the fuel and the oxidizer takes place through the at least one inlet valve, which is assigned to the cylinder, in particular the combustion chamber for this purpose.
  • the at least one exhaust valve is provided, which is likewise assigned to the cylinder, in particular the combustion chamber.
  • the cylinder is at least partially in the crankcase. In particular, he will be in
  • both the crankcase and the engine heat up Cylinder head.
  • the water jacket is provided.
  • a fluid in particular a coolant. This is conveyed through the water jacket, so that the fluid can absorb and dissipate heat from the crankcase and the cylinder head, in particular in the direction of a heat exchanger, in particular a main radiator of the internal combustion engine.
  • coolant space includes coolant space and at least one lower coolant space.
  • the upper coolant space and the lower coolant space are completely separated within the cylinder head.
  • the prior art also shows the document DE 10 2010 041 860 A1.
  • This describes a liquid-cooled cylinder head for an internal combustion engine, in which a coolant channel extends largely from an inlet side to an outlet side of the cylinder head.
  • a second coolant channel is provided, which is arranged geodetically above or below the coolant channel, which extends substantially from the inlet side to the outlet side of the cylinder head, wherein the coolant channel and the second coolant channel of a geodesic between them
  • Cylinder head flow chamber is arranged, and that the first
  • Cylinder head flow chamber has at least one fluid inlet and at least a first fluid line with the first
  • Crankcase flow chamber is connected via a second fluid line to the second cylinder head flow chamber, which is connected via a third fluid line to the second crankcase flow chamber, and wherein the second crankcase flow chamber has at least one fluid outlet.
  • the water jacket has in this respect a plurality of flow chambers, namely the at least one first crankcase flow chamber, the at least one second crankcase flow chamber, the at least one first cylinder head flow chamber and the at least one second
  • Circumferential direction - with respect to a longitudinal central axis of the cylinder - each area are the
  • Crankcase flow chamber can follow a course of a
  • Cylinder wall of the cylinder to be adapted, so in particular be curved in the circumferential direction with respect to the longitudinal central axis.
  • Crankcase flow chamber for example, indicate
  • At least two circumferentially spaced points the same distance from the cylinder wall and / or the longitudinal central axis. This applies particularly preferably for the entire extent of the respective flow chamber in the circumferential direction, but preferably at least over a proportion of at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90% or at least 95%.
  • Seen in the direction of the first crankcase flow chamber and the second crankcase flow chamber at least partially, preferably completely, be arranged overlapping, so at least partially present at the same axial position.
  • Cylinder head flow chamber engage over the cylinder respectively, and are in the axial direction with respect to the longitudinal center axis of the cylinder Seen spaced from the cylinder or the combustion chamber.
  • the (imaginary) longitudinal central axis of the cylinder extends through the first cylinder head flow chamber and / or the second cylinder head flow chamber.
  • the cylinder head flow chambers are formed in the cylinder head or associated therewith.
  • Cylinder head flow chamber is the cylinder or the
  • the first cylinder head flow chamber is so far between the cylinder and the second
  • the water jacket has the fluid inlet and the fluid outlet.
  • the fluid inlet is assigned to the first cylinder head flow chamber or opens into it. On his the first
  • the fluid outlet is the second
  • Crankcase flow chamber associated with or connected to this. Preferably lies on the second
  • Crankcase flow chamber away from the side of the fluid outlet also a fluid channel before, which is designed as a Fluidab conveykanal.
  • This fluid channel can also at least partially in the
  • crankcase be formed.
  • Cylinder head flow chambers are now fluidly connected to one another by means of a plurality of fluid lines. So lies between the first
  • the first fluid line preferably opens out of the first cylinder-head flow chamber on a side of the first cylinder-head flow chamber facing away from the fluid inlet.
  • the first crankcase flow chamber is in turn connected to the second cylinder head flow chamber via the second fluid line.
  • the second fluid conduit preferably empties from the first crankcase flow chamber at a distance from an opening of the first fluid conduit into the first crankcase flow chamber.
  • the second cylinder head flow chamber is finally connected via the third fluid line to the second crankcase flow chamber, wherein the third fluid line preferably spaced from a
  • Cylinder head flow chamber opens, in particular opposite. As already explained above, the second one has
  • the third fluid line opens at a distance from the fluid outlet into the second one
  • Crankcase flow chamber for example, opposite one another.
  • Cylinder head flow chamber passed, from which it into the second Crankcase flow chamber continues to flow. From this it finally comes out of the water jacket through the fluid outlet. At least along a main flow path of the fluid through the
  • the first cylinder head flow chamber preferably at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, or at least 95% of the fluid flows are the first cylinder head flow chamber and the second
  • Cylinder head flow chamber fluidly serially, so in series, switched. Accordingly lie in the two
  • Cylinder head flow chambers in comparison to a parallel connection of the two chambers before very high flow velocities, because the fluid is not or at most slightly divided. This means that in the two cylinder head flow chambers a high
  • first crankcase flow chamber is flow-connected to the second crankcase flow chamber via a connecting line.
  • first crankcase flow chamber is not merely the second cylinder head flow chamber with the second
  • the fluid inlet has a plurality of fluid inlet lines, wherein in each case two of the fluid inlet lines are arranged on both sides of the third fluid line.
  • the first cylinder head flow chamber is thus not only supplied with fluid via a single fluid inlet line, it being understood that this may also be provided. Rather, the plurality of fluid inlet lines should preferably be present, which open in particular opposite the first fluid line into the first cylinder head flow chamber.
  • the fluid inlet lines are now arranged such that two of them in each case receive the third fluid line between them. Below that is
  • an imaginary plane intersects at least two of the fluid inlet lines and the third fluid line.
  • the imaginary plane takes both an area of
  • a development of the invention provides that at least two first fluid lines and / or at least two second fluid lines are provided.
  • the above-described first fluid line is so far not available as the only first fluid line, which of course may also be the case.
  • Fluid line In the exemplary embodiment described here, there should be at least two first fluid lines, at least two second fluid lines, or both two first fluid lines and two second fluid lines. With such a configuration, a symmetrical
  • a preferred further embodiment of the invention provides that the second fluid lines are arranged between the first fluid lines. This is to be understood in particular that an imaginary plane, the second fluid lines and the first fluid lines at least
  • the longitudinal center axes of the second fluid lines and the longitudinal center axes of the first fluid lines are each at least
  • the second fluid lines and the first fluid lines are arranged mirror-symmetrically relative to one another with respect to a further imaginary plane, so that the two first fluid lines each have the same distance from the further imaginary plane. This is preferably also the case for the second fluid lines.
  • Crankcase flow chamber opens. Basically, two different embodiments can be realized in this respect, with other more are of course possible.
  • the first fluid line opens into that side of the first
  • the first fluid conduit initially passes around the first crankcase flow chamber to subsequently open into it from the side remote from the cylinder head.
  • the first fluid line opens into the first crankcase flow chamber on the same side as the second one Fluid line.
  • the opposite is the case, so that therefore opens the first fluid line on the opposite side of the mouth of the second fluid line in the first crankcase flow chamber.
  • a development of the invention provides that the second fluid line of a cylinder head facing side of the first
  • Cylinder head flow chamber at least one vent line
  • the two cylinder head flow chambers are in this respect not flow-connected exclusively via the first crankcase flow chamber, whereby the main flow path continues to run therethrough. In this respect, only a small part of the fluid passing through the fluid inlet into the water jacket can pass from the first cylinder head flow chamber into the second through the vent line
  • Cylinder head flow chamber preferably at most 25%, at most 20%, at most 15%, at most 10%, at most 5%, at most 2.5% or at most 1%.
  • vent line opens with respect to the first
  • Cylinder head flow chamber opposite to the first fluid line from the first cylinder head flow chamber.
  • a longitudinal center axis of the vent line coincides with a longitudinal central axis of the first fluid line.
  • Vent line is significantly smaller than the flow area of the first fluid line according to the foregoing. It is preferably at most 1%, at most 2.5%, at most 5%, at most 10%, at most 15%, at most 20% or at most 25% of the flow cross-section of the first fluid line. There may be only a single vent line, even if several first
  • Fluid lines are present. Preferably, however, each is first
  • Fluid line associated with a separate vent line so far as the number of vent lines the number of first fluid lines preferably corresponds.
  • Ring cooling channel is provided, on the one hand to the first
  • the annular cooling channel is preferably in the form of a circular channel, particularly preferably as a closed circular channel.
  • Ring cooling channel extends at least partially around the inlet valve or the exhaust valve around.
  • Exhaust valve is associated with such a ring cooling channel and the
  • the annular cooling channel is fluidically connected on the one hand to the first cylinder head flow chamber and the other to the second fluid line. Due to the special design with the essentially serial flow through the two
  • Cylinder head flow chambers are between the first
  • Cylinder head flow chamber and the second fluid line is a high pressure difference, so that an efficient flow through the
  • the first cylinder head flow chamber is so far essentially provided for cooling the intake valve and / or the exhaust valve, while the second cylinder head flow chamber a
  • the first cylinder head flow chamber is configured such that it completely surrounds the inlet valve or the outlet valve, particularly preferably both separately in the circumferential direction.
  • the second cylinder flow chamber and the at least one line can be the case for the second cylinder flow chamber and the at least one line.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a water jacket for cooling a crankcase and a cylinder head
  • FIG. 2 shows an overall representation of the water jacket
  • FIG. 3 shows a first cylinder head flow chamber of the water jacket, a first crankcase flow chamber of the water jacket in a first embodiment
  • Figure 5 shows a second embodiment of the first
  • FIG. 7 shows a view of the water jacket in the direction of a water jacket
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 1 with at least one cylinder 2, which is merely indicated here.
  • the internal combustion engine 1 has a cylinder 2 associated
  • the cylinder 2 is characterized by a longitudinal central axis 6, which points in the direction of its greatest longitudinal extent.
  • the cylinder 2 is preferably configured cylindrically with respect to the longitudinal central axis 6.
  • the water jacket 3 has a plurality of flow chambers, namely a first cylinder head flow chamber 7, a first
  • Flow chamber 1 which is present for example as a ring cooling channel, and / or a web flow chamber 12, which is arranged at least partially between two cylinders 2, are present. Both the
  • flow chamber 11 and the web flow chamber 12 are optional.
  • the first cylinder head flow chamber 7 has a fluid inlet 13, via which the first cylinder head flow chamber 7 to a
  • Fluid channel 14 is connected. From the first Cylinder head flow chamber 7 assumes a first fluid line 15, which opens into the first crankcase flow chamber 8. This is fluidly connected via a second fluid line 16 with the second cylinder head flow chamber 9, from which in turn emanates a third fluid line 17, which opens into the second crankcase flow chamber 10. The latter also has a fluid outlet 18, via which the second crankcase flow chamber 10 is connected to a fluid channel 19. Both the fluid channel 14 and the fluid channel 19 may be formed at least partially in the crankcase.
  • the flow chamber 11 is connected on the one hand to the first cylinder head flow chamber 7 and on the other hand to the second fluid line 16.
  • the flow chamber 11 is used in particular for cooling an inlet valve and / or an outlet valve of the
  • the web flow chamber 2 is flow-connected on the one hand to the first fluid line 15 and on the other hand to the third fluid line 17. It is provided in each case that the
  • Crankcase flow chamber 10 is small, so that along the
  • Flow path is the main flow path for a fluid which is supplied through the fluid inlet 13 to the water jacket 3.
  • the fluid inlet 13 has a plurality of fluid inlet line 21, through which the water jacket 3 in the direction of the arrows 22, a fluid,
  • the fluid inlet lines 21 are preferably arranged on both sides of the third fluid line 17. Through the fluid inlet lines 21, the fluid can flow into the first cylinder head flow chamber 7 and this in the direction of
  • Crankcase flow chamber 10 is fluidly connected.
  • the web flow chamber 12 lies in the connecting line
  • FIG. 3 shows a detailed view of the first cylinder-head flow chamber 7. It is clear that these are designed in such a way that they have openings
  • a further opening 30 is formed for a cylinder 2 associated spark plug.
  • FIG. 4 shows a representation of the crankcase flow chambers 8 and 10 in a first embodiment.
  • two second fluid lines 16 are present analogously to the first two fluid lines 15.
  • the first fluid lines 15 open on the same side in the first
  • FIG. 5 shows the crankcase flow chambers 8 and 10 in a second embodiment. Reference is made to the above statements regarding the first embodiment. The only difference to this is that the first fluid lines 15 open on one side in the first crankcase flow chamber 8, which faces away from the side relative to the first crankcase flow chamber 8, on which the second fluid lines 16 from this.
  • FIG. 6 shows the second cylinder head flow chamber 9 in a detailed view. Attention is drawn to the above statements.
  • FIG. 7 shows a view of the water jacket 3 in the direction of
  • Flow chambers 11 are provided, which are each designed as a ring cooling channel.
  • the flow chambers 1 each surround a valve of the internal combustion engine 1, for example, either the intake valves or the exhaust valves.
  • each of the valves of the cylinder 2 may be associated with such a flow chamber 11.
  • Flow chamber 11 is fluidly connected to the first cylinder head flow chamber 7 via a first connecting line 31 and to the second fluid line 16 via a second connecting line 32.
  • first connecting line 31 a first connecting line
  • second connecting line 32 a second connecting line

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einem Zylinder (2), dem zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil zugeordnet sind, und mit einem dem Zylinder (2) zugeordneten Wassermantel (3) zur Kühlung eines Kurbelgehäuses und eines Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine (1). Dabei ist vorgesehen, dass der Wassermantel (3) in dem Kurbelgehäuse eine erste Kurbelgehäuseströmungskammer (8) und eine zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) aufweist, die den Zylinder (2) in Umfangsrichtung jeweils bereichsweise umgreifen, dass der Wassermantel (3) in dem Zylinderkopf über eine erste Zylinderkopfströmungskammer (7) und eine zweite Zylinderkopfströmungskammer (9) verfügt, die den Zylinder (2) jeweils übergreifen, wobei die erste Zylinderkopfströmungskammer (7) in axialer Richtung zwischen dem Zylinder (2) und der zweiten Zylinderkopfströmungskammer (9) angeordnet ist, und dass die erste Zylinderkopfströmungskammer (7) über wenigstens einen Fluideinlass (13) verfügt und über zumindest eine erste Fluidleitung (15) mit der ersten Kurbelgehäuseströmungskammer (8) verbunden ist, wobei die erste Kurbelgehäuseströmungskammer (8) über eine zweite Fluidleitung (16) mit der zweiten Zylinderkopfströmungskammer (9) verbunden ist, die über eine dritte Fluidleitung (17) an die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) angeschlossen ist, und wobei die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) über wenigstens einen Fluidauslass (18) verfügt.

Description

Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem
Zylinder, dem zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil zugeordnet sind, und mit einem dem Zylinder zugeordneten Wassermantel zur Kühlung eines Kurbelgehäuses und eines Zylinderkopfs der
Brennkraftmaschine.
Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Bereitstellen eines
Antriebsmoments, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Sie weist wenigstens einen Zylinder auf, in welchem ein Kolben in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Zylinders verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben schließt mit dem Zylinder beziehungsweise einer Zylinderwand einen
Brennraum ein, in welchen während des Betriebs der Brennkraftmaschine Kraftstoff sowie ein Oxidator, vorzugsweise Sauerstoff, insbesondere
Luftsauerstoff, eingebracht und verbrannt werden.
Das Einbringen des Oxidators und/oder eines Gemischs aus dem Kraftstoff und dem Oxidator erfolgt durch das zumindest eine Einlassventil, welches zu diesem Zweck dem Zylinder, insbesondere dem Brennraum, zugeordnet ist. Zum Ausbringen von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen ist das zumindest eine Auslassventil vorgesehen, welches ebenfalls dem Zylinder, insbesondere dem Brennraum, zugeordnet ist. Der Zylinder liegt wenigstens bereichsweise in dem Kurbelgehäuse vor. Insbesondere wird er in
wenigstens eine Richtung, insbesondere auf der dem Kolben abgewandten Seite des Brennraums, von dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine begrenzt.
Bedingt durch während der Verbrennung des Kraftstoffs in dem Zylinder entstehende Wärme erwärmen sich sowohl das Kurbelgehäuse als auch der Zylinderkopf. Um die Temperatur dieser Bauteile der Brennkraftmaschine innerhalb zulässiger Grenzen zu halten, ist der Wassermantel vorgesehen. In diesem befindet sich ein Fluid, insbesondere ein Kühlmittel. Dieses wird durch den Wassermantel hindurchgefördert, sodass das Fluid Wärme aus dem Kurbelgehäuse und dem Zylinderkopf aufnehmen und abführen kann, insbesondere in Richtung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Hauptkühlers der Brennkraftmaschine.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2009 008 237 A1 bekannt. Diese betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf, der mindestens einen oberen
Kühlmittelraum und mindestens einen unteren Kühlmittelraum umschließt. Um die Herstellung des Zylinderkopfs zu erleichtern, wird vorgeschlagen, dass der obere Kühlmittelraum und der untere Kühlmittelraum innerhalb des Zylinderkopfs vollständig voneinander getrennt sind.
Der Stand der Technik zeigt weiterhin die Druckschrift DE 10 2010 041 860 A1. Diese beschreibt einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, in dem sich ein Kühlmittelkanal weitgehend von einer Einlassseite zu einer Auslassseite des Zylinderkopfs erstreckt. Dabei ist ein zweiter Kühlmittelkanal vorgesehen, der geodätisch über oder unter dem Kühlmittelkanal angeordnet ist, der sich weitgehend von der Einlassseite zu der Auslassseite des Zylinderkopfs erstreckt, wobei der Kühlmittelkanal und der zweite Kühlmittelkanal von einer geodätisch zwischen ihnen
angeordneten Trennwand voneinander getrennt sind. Auf diese Art und Weise soll eine sehr gute zwangsgeführte und flache Heißzonenströmung dargestellt und zudem durch den geteilten Kühlmittelraum eine sehr hohe Strukturfestigkeit des Zylinderkopfes erreicht werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber dem Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere einen hohen Wärmeübergang in das Fluid, beispielsweise durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten an zu kühlenden Stellen, bei gleichzeitig geringem Druckverlust ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmäschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Dabei ist vorgesehen, dass der Wassermantel in dem Kurbelgehäuse eine erste Kurbelgehäuseströmungskammer und eine zweite Kurbelgehäuseströmungskammer aufweist, die den Zylinder in
Umfangsrichtung jeweils bereichsweise umgreifen, dass der Wassermantel in dem Zylinderkopf über eine erste Zylinderkopfströmungskammer und eine zweite Zylinderkopfströmungskammer verfügt, die den Zylinder jeweils übergreifen, wobei die erste Zylinderkopfströmungskammer in axialer Richtung zwischen dem Zylinder und der zweiten
Zylinderkopfströmungskammer angeordnet ist, und dass die erste
Zylinderkopfströmungskammer über wenigstens einen Fluideinlass verfügt und über zumindest eine erste Fluidleitung mit der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer verbunden ist, wobei die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer über eine zweite Fluidleitung mit der zweiten Zylinderkopfströmungskammer verbunden ist, die über eine dritte Fluidleitung an die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer angeschlossen ist, und wobei die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer über wenigstens einen Fluidauslass verfügt.
Der Wassermantel weist insoweit mehrere Strömungskammern auf, nämlich die wenigstens eine erste Kurbelgehäuseströmungskammer, die wenigstens eine zweite Kurbelgehäuseströmungskammer, die wenigstens eine erste Zylinderkopfströmungskammer sowie die wenigstens eine zweite
Zylinderkopfströmungskammer. Diese Strömungskammern sind in dem Kurbelgehäuse beziehungsweise dem Zylinderkopf auf bestimmte Art und Weise angeordnet. So umgreifen die erste Kurbelgehäuseströmungskammer und die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer den Zylinder in
Umfangsrichtung - bezogen auf eine Längsmittelachse des Zylinders - jeweils bereichsweise. Beispielsweise liegen sich die
Kurbelgehäuseströmungskammern dabei einander bezüglich der
Längsmittelachse des Zylinders, welchem sie zugeordnet sind, gegenüber, insbesondere diametral gegenüber. Die erste Kurbelgehäuseströmungskammer und/oder die zweite
Kurbelgehäuseströmungskammer können an einen Verlauf einer
Zylinderwand des Zylinders formangepasst sein, insbesondere also in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse gekrümmt sein. Die erste Kurbelgehäuseströmungskammer und/oder die zweite
Kurbelgehäuseströmungskammer weisen dabei beispielsweise an
wenigstens zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Punkten denselben Abstand von der Zylinderwand und/oder der Längsmittelachse auf. Besonders bevorzugt gilt dies für die gesamte Erstreckung der jeweiligen Strömungskammer in Umfangsrichtung, vorzugsweise zumindest jedoch über einen Anteil von wenigstens 50 %, wenigstens 60 %, wenigstens 70 %, wenigstens 80 %, wenigstens 90 % oder wenigstens 95 %. In axialer
Richtung gesehen können die erste Kurbelgehäuseströmungskammer und die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, überlappend angeordnet sein, also zumindest bereichsweise an derselben Axialposition vorliegen.
Die beiden Zylinderkopfströmungskammern, also die erste
Zylinderkopfströmungskammer und die zweite
Zylinderkopfströmungskammer, übergreifen den Zylinder jeweils, und sind dazu in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse des Zylinders gesehen von dem Zylinder beziehungsweise dem Brennraum beabstandet angeordnet. Vorzugsweise verläuft die (gedachte) Längsmittelachse des Zylinders durch die erste Zylinderkopfstromungskammer und/oder die zweite Zylinderkopfstromungskammer. Die Zylinderkopfströmungskammern sind in dem Zylinderkopf ausgebildet beziehungsweise diesem zugeordnet. Die erste
Zylinderkopfstromungskammer ist dem Zylinder beziehungsweise dem
Brennraum in axialer Richtung näher als die zweite
Zylinderkopfstromungskammer. Die erste Zylinderkopfstromungskammer liegt insoweit zwischen dem Zylinder und der zweiten
Zylinderkopfstromungskammer vor. Vorzugsweise übergreifen die erste Zylinderkopfstromungskammer und die zweite
Zylinderkopfstromungskammer den Zylinder in lateraler Richtung vollständig.
Der Wassermantel weist den Fluideinlass und den Fluidauslass auf. Der Fluideinlass ist der ersten Zylinderkopfstromungskammer zugeordnet beziehungsweise mündet in diese ein. Auf seiner der ersten
Zylinderkopfstromungskammer abgewandten Seite kann der Fluideinlass an einen Fluidkanal, insbesondere einen Fluidzuführkanal, angeschlossen sein, welcher beispielsweise in dem Kurbelgehäuse wenigstens bereichsweise ausgebildet ist. Der Fluidauslass ist dagegen der zweiten
Kurbelgehäuseströmungskammer zugeordnet beziehungsweise an diese angeschlossen. Bevorzugt liegt auf der der zweiten
Kurbelgehäuseströmungskammer abgewandten Seite des Fluidauslasses ebenfalls ein Fluidkanal vor, welcher jedoch als Fluidabführkanal ausgestaltet ist. Dieser Fluidkanal kann ebenfalls wenigstens bereichsweise in dem
Kurbelgehäuse ausgebildet sein. Die Kurbelgehäuseströmungskammern und die
Zylinderkopfströmungskammem sind nun mittels mehrerer Fluidleitungen miteinander strömungsverbunden. So liegt zwischen der ersten
Zylinderkopfströmungskammer und der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer die erste Fluidleitung vor. Dabei mündet die erste Fluidleitung vorzugsweise auf einer dem Fluideinlass abgewandten Seite der ersten Zylinderkopfströmungskammer aus dieser aus. Die erste Kurbelgehäuseströmungskammer ist ihrerseits über die zweite Fluidleitung mit der zweiten Zylinderkopfströmungskammer verbunden. Die zweite Fluidleitung mündet vorzugsweise beabstandet von einer Einmündung der ersten Fluidleitung in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer aus der ersten Kurbelgehäuseströmungskammer aus.
Die zweite Zylinderkopfströmungskammer ist schließlich über die dritte Fluidleitung an die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer angeschlossen, wobei die dritte Fluidleitung vorzugsweise beabstandet von einer
Einmündung der zweiten Fluidleitung in die zweite
Zylinderkopfströmungskammer aus der zweiten
Zylinderkopfströmungskammer ausmündet, insbesondere gegenüberliegend. Wie bereits vorstehend erläutert, verfügt die zweite
Kurbelgehäuseströmungskammer über den Fluidauslass, durch welchen das Fluid aus dem Wassermantel ausströmen kann. Beispielsweise mündet die dritte Fluidleitung beabstandet von dem Fluidauslass in die zweite
Kurbelgehäuseströmungskammer ein, beispielsweise gegenüberliegend.
Zusammenfassend bedeutet dies, dass das Fluid zunächst in die erste Zylinderkopfströmungskammer gelangt und aus dieser in die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer geführt wird. Anschließend wird das Fluid aus der ersten Kurbelgehäuseströmungskammer in die zweite
Zylinderkopfströmungskammer geleitet, aus welcher es in die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer weiterströmt. Aus dieser gelangt es schlussendlich durch den Fluidauslass wieder aus dem Wassermantel heraus. Zumindest entlang eines Hauptströmungspfads des Fluids durch den
Wassermantel hindurch, entlang welchem ein Großteil des Fluids,
vorzugsweise mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 %, mindestens 80 %, mindestens 90 % oder mindestens 95 % des Fluids strömt, sind die erste Zylinderkopfströmungskammer und die zweite
Zylinderkopfströmungskammer strömungstechnisch seriell, also in Reihe, geschaltet. Entsprechend liegen in den beiden
Zylinderkopfströmungskammern im Vergleich zu einer Parallelschaltung der beiden Kammern sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten vor, weil sich das Fluid nicht oder allenfalls geringfügig aufteilt. Das bedeutet, dass in den beiden Zylinderkopfströmungskammern eine hohe
Strömungsgeschwindigkeit und mithin eine hohe Turbulenzintensität vorherrscht. Dies resultiert in einem hohen Wärmeübertragungskoeffizienten, sodass die Wärme zumindest aus dem Zylinderkopf besonders effizient mittels des Fluids abgeführt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kurbelgehäuseströmungskammer über eine Verbindungsleitung mit der zweiten Kurbelgehäuseströmungskammer strömungsverbunden ist. Die erste Kurbelgehäuseströmungskammer ist also nicht lediglich über die zweite Zylinderkopfströmungskammer mit der zweiten
Kurbelgehäuseströmungskammer strömungsverbunden, sondern zusätzlich auch über die Verbindungsleitung. Die erstgenannte Strömungsverbindung stellt jedoch weiterhin den Hauptströmungspfad des Fluids durch den
Wassermantel dar, während die Verbindungsleitung von einem kleineren Anteil des Fluids durchströmt wird, beispielsweise von höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 %, höchstens 20 %, höchstens 10 % oder höchstens 5 % des durch den Fluideinlass in den Wassermantel eintretenden Fluids. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fluideinlass mehrere Fluideinlassleitungen aufweist, wobei jeweils zwei der Fluideinlassleitungen beidseitig der dritten Fluidleitung angeordnet sind. Der ersten Zylinderkopfströmungskammer wird also nicht lediglich über eine einzige Fluideinlassleitung Fluid zugeführt, wobei dies selbstverständlich ebenfalls vorgesehen sein kann. Vielmehr sollen vorzugsweise die mehreren Fluideinlassleitungen vorliegen, welche insbesondere der ersten Fluidleitung gegenüberliegend in die erste Zylinderkopfströmungskammer einmünden. Die Fluideinlassleitungen sind nun derart angeordnet, dass jeweils zwei von ihnen die dritte Fluidleitung zwischen sich aufnehmen. Darunter ist
vorzugsweise zu verstehen, dass eine gedachte Ebene zumindest zwei der Fluideinlassleitungen sowie die dritte Fluidleitung schneidet. Besonders bevorzugt nimmt die gedachte Ebene sowohl einen Bereich der
Längsmittelachsen der beiden Fluideinlassleitungen sowie einen Bereich der Längsmittelachse der dritten Fluidleitung in sich auf.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei erste Fluidleitungen und/oder wenigstens zwei zweite Fluidleitungen vorgesehen sind. Die vorstehend beschriebene erste Fluidleitung liegt insoweit nicht als einzige erste Fluidleitung vor, wobei dies selbstverständlich ebenfalls der Fall sein kann. Entsprechendes gilt für die vorstehend beschriebene zweite
Fluidleitung. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sollen entweder wenigstens zwei erste Fluidleitungen, wenigstens zwei zweite Fluidleitungen oder sowohl zwei erste Fluidleitungen als auch zwei zweite Fluidleitungen vorliegen. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine symmetrische
Durchströmung der ersten Kurbelgehäuseströmungskammer erzielt werden. Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweiten Fluidleitungen zwischen den ersten Fluidleitungen angeordnet sind. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass eine gedachte Ebene die zweiten Fluidleitungen sowie die ersten Fluidleitungen wenigstens
bereichsweise schneidet, wobei die zweiten Fluidleitungen innenliegend und die ersten Fluidleitungen außenliegend angeordnet sind. Besonders bevorzugt liegen die Längsmittelachsen der zweiten Fluidleitungen und die Längsmittelachsen der ersten Fluidleitungen jeweils zumindest
bereichsweise in der gedachten Ebene. Beispielsweise sind die zweiten Fluidleitungen und die ersten Fluidleitungen bezüglich einer weiteren gedachten Ebene spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet, sodass die beiden ersten Fluidleitungen jeweils denselben Abstand zu der weiteren gedachten Ebene aufweisen. Dies ist vorzugsweise ebenfalls für die zweiten Fluidleitungen der Fall.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Fluidleitung von einer dem Zylinderkopf zugewandten Seite oder auf einer dem Zylinderkopf abgewandten Seite in die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer einmündet. Grundsätzlich können insoweit zwei unterschiedliche Ausführungsformen realisiert werden, wobei weitere selbstverständlich möglich sind. In einer ersten der Ausführungsformen mündet die erste Fluidleitung in diejenige Seite der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer ein, die dem Zylinderkopf zugewandt ist. In einer zweiten der Ausführungsformen läuft die erste Fluidleitung zunächst um die erste Kurbelgehäuseströmungskammer herum, um anschließend von der dem Zylinderkopf abgewandten Seite in sie einzumünden.
In ersterer Ausführungsform mündet die erste Fluidleitung auf derselben Seite in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer ein wie die zweite Fluidleitung. In letzterer Ausführungsform ist Gegenteiliges der Fall, sodass also die erste Fluidleitung auf der der Ausmündung der zweiten Fluidleitung gegenüberliegenden Seite in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer einmündet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Fluidleitung von einer dem Zylinderkopf zugewandten Seite der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer ausgeht. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde vorstehend bereits hingewiesen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Zylinderkopfströmungskammer und der zweiten
Zylinderkopfströmungskammer wenigstens eine Entlüftungsleitung
ausgebildet ist. Die beiden Zylinderkopfströmungskammern sind insoweit nicht ausschließlich über die erste Kurbelgehäuseströmungskammer strömungsverbunden, wobei über diese weiterhin der Hauptströmungspfad verläuft. Durch die Entlüftungsleitung kann insoweit lediglich ein geringer Teil des durch den Fluideinlass in den Wassermantel gelangenden Fluids von der ersten Zylinderkopfströmungskammer in die zweite
Zylinderkopfströmungskammer gelangen, vorzugsweise höchstens 25 %, höchstens 20 %, höchstens 15 %, höchstens 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2,5 % oder höchstens 1 %.
Beispielsweise mündet die Entlüftungsleitung bezüglich der ersten
Zylinderkopfströmungskammer gegenüberliegend der ersten Fluidleitung aus der ersten Zylinderkopfströmungskammer aus. Beispielsweise fällt eine Längsmittelachse der Entlüftungsleitung mit einer Längsmittelachse der ersten Fluidleitung zusammen. Der Durchströmungsquerschnitt der
Entlüftungsleitung ist gemäß den vorstehenden Ausführungen deutlich kleiner als der Durchströmungsquerschnitt der ersten Fluidleitung. Vorzugsweise beträgt er höchstens 1 %, höchstens 2,5 %, höchstens 5 %, höchstens 10 %, höchstens 15 %, höchstens 20 % oder höchstens 25 % des Durchströmungsquerschnitts der ersten Fluidleitung. Es kann lediglich eine einzige Entlüftungsleitung vorliegen, selbst wenn mehrere erste
Fluidleitungen vorhanden sind. Vorzugsweise ist jedoch jeder ersten
Fluidleitung eine separate Entlüftungsleitung zugeordnet, sodass insoweit die Anzahl der Entlüftungsleitungen der Anzahl der ersten Fluidleitungen bevorzugt entspricht. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Kühlung des Einlassventils oder des Auslassventils wenigstens ein
Ringkühlkanal vorgesehen ist, der einerseits an die erste
Zylinderkopfströmungskammer und andererseits an die zweite Fluidleitung angeschlossen ist. Der Ringkühlkanal liegt vorzugsweise als Kreisringkanal vor, besonders bevorzugt als geschlossener Kreisringkanal. Der
Ringkühlkanal verläuft wenigstens bereichsweise um das Einlassventil oder das Auslassventil herum. Selbstverständlich können mehrere Ringkühlkanäle vorliegen, wobei vorzugsweise jedem Einlassventil und/oder jedem
Auslassventil ein derartiger Ringkühlkanal zugeordnet ist und das
entsprechende Ventil umgreift. Der Ringkühlkanal ist strömungstechnisch zum einen an die erste Zylinderkopfströmungskammer und zum anderen an die zweite Fluidleitung angeschlossen. Durch die spezielle Ausgestaltung mit der im Wesentlich seriellen Durchströmung der beiden
Zylinderkopfströmungskammern liegt zwischen der ersten
Zylinderkopfströmungskammer und der zweiten Fluidleitung ein hoher Druekunterschied vorliegt, sodass eine effiziente Durchströmung des
Ringkühlkanals sichergestellt ist.
Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Zylinderkopfströmungskammer das Einlassventil und/oder das Auslassventil in Umfangsrichtung vollständig umgreift und/oder dass die zweite Zylinderkopfströmungskammer eine an das Einlassventil oder das Auslassventil angeschlossene Leitung in Umfangsrichtung vollständig umgreift. Die erste Zylinderkopfströmungskammer ist insoweit im Wesentlichen zur Kühlung des Einlassventils und/oder des Auslassventils vorgesehen, während die zweite Zylinderkopfströmungskammer eine
Kühlung der an das jeweilige Ventil angeschlossenen Leitung sicherstellen kann. Entsprechend ist die erste Zylinderkopfströmungskammer derart ausgestaltet, dass sie das Einlassventil oder das Auslassventil, besonders bevorzugt beide jeweils separat in Umfangsrichtung vollständig umgreift. Entsprechendes kann für die zweite Zylinderströmungskammer und die zumindest eine Leitung der Fall sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Wassermantel zur Kühlung eines Kurbelgehäuses und eines Zylinderkopfs,
Figur 2 eine Gesamtdarstellung des Wassermantels,
Figur 3 eine erste Zylinderkopfströmungskammer des Wassermantels, eine erste Kurbelgehäuseströmungskammer des Wassermantels in einer ersten Ausführungsform,
Figur 5 eine zweite Ausführungsform der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer des Wassermantels, Figur 6 eine zweite Zylinderkopfströmungskammer des Wassermantels, und Figur 7 eine Ansicht des Wassermantels in Richtung einer
Längsmittelachse eines Zylinders der Brennkraftmaschine.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1 mit wenigstens einem Zylinder 2, welche hier lediglich angedeutet ist. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen dem Zylinder 2 zugeordneten
Wassermantel 3 auf, der zur Kühlung eines Kurbelgehäuses (angedeutet durch den Pfeil 4) und eines Zylinderkopfs (angedeutet durch den Pfeil 5) dient. Der Zylinder 2 ist durch eine Längsmittelachse 6 charakterisiert, welche in Richtung seiner größten Längserstreckung weist. Der Zylinder 2 ist bevorzugt zylindrisch bezüglich der Längsmittelachse 6 ausgestaltet.
Der Wassermantel 3 weist mehrere Strömungskammern auf, nämlich eine erste Zylinderkopfströmungskammer 7, eine erste
Kurbelgehäuseströmungskammer 8, eine zweite
Zylinderkopfströmungskammer 9 sowie eine zweite
Kurbelgehäuseströmungskammer 10. Weiterhin können eine
Strömungskammer 1 , welche beispielsweise als Ringkühlkanal vorliegt, und/oder eine Stegströmungskammer 12, welche zwischen zwei Zylindern 2 wenigstens bereichsweise angeordnet ist, vorliegen. Sowohl die
Strömungskammer 11 als auch die Stegströmungskammer 12 sind jedoch optional.
Die erste Zylinderkopfströmungskammer 7 verfügt über einen Fluideinlass 13, über welchen die erste Zylinderkopfströmungskammer 7 an einen
Fluidkanal 14 angeschlossen ist. Von der ersten Zylinderkopfströmungskammer 7 geht eine erste Fluidleitung 15 aus, die in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer 8 einmündet. Diese ist über eine zweite Fluidleitung 16 mit der zweiten Zylinderkopfströmungskammer 9 strömungsverbunden, von welcher wiederum eine dritte Fluidleitung 17 ausgeht, die in die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer 10 einmündet. Letztere weist zudem einen Fluidauslass 18 auf, über welchen die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer 10 an einen Fluidkanal 19 angeschlossen ist. Sowohl der Fluidkanal 14 als auch der Fluidkanal 19 können in dem Kurbelgehäuse wenigstens bereichsweise ausgebildet sein.
Es wird deutlich, dass die Strömungskammer 11 einerseits an die erste Zylinderkopfströmungskammer 7 und andererseits an die zweite Fluidleitung 16 angeschlossen ist. Die Strömungskammer 11 dient insbesondere zur Kühlung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils der
Brennkraftmaschine 1. Die Stegströmungskammer 2 ist dagegen einerseits mit der ersten Fluidleitung 15 und andererseits mit der dritten Fluidleitung 17 strömungsverbunden. Dabei ist es jeweils vorgesehen, dass der
Durchströmungsquerschnitt über die Strömungskammer 11 und/oder der Durchströmungsquerschnitt über die Stegströmungskammer 12 im Vergleich zu dem kleinsten Durchströmungsquerschnitts des Strömungswegs von der ersten Zylinderkopfströmungskammer 7 über die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer 8 und die zweite
Zylinderkopfströmungskammer 9 bis hin zur zweiten
Kurbelgehäuseströmungskammer 10 klein ist, sodass entlang des
Strömungsweg der Hauptströmungspfad für ein Fluid vorliegt, welches durch den Fluideinlass 13 dem Wassermantel 3 zugeführt wird.
Schließlich kann zwischen der ersten Zylinderkopfströmungskammer 7 und der zweiten Zylinderkopfströmungskammer 9 eine Entlüftungsleitung 20 vorliegen. Mit der hier vorgestellten Konfiguration des Wassermantels 3 beziehungsweise der Brennkraftmaschine 1 wird eine im Wesentlichen serielle Durchströmung der beiden Zylinderkopfströmungskammern 7 und 9 erzielt. Dies bewirkt eine im Vergleich zu einer Parallelschaltung hohe
Strömungsgeschwindigkeit, aus welcher eine hohe Turbulenzintensität und mithin ein hoher Wärmeübergangskoeffizient folgen. Letzteres führt wiederum zu einer hervorragenden Kühlwirkung des Fluids, welches den Wassermantel 3 durchströmt.
Die Figur 2 zeigt eine Gesamtansicht des Wassermantels 3. Es wird deutlich, dass der Fluidleinlass 13 mehrere Fluideinlassleitung 21 aufweist, durch welche dem Wassermantel 3 in Richtung der Pfeile 22 ein Fluid,
insbesondere ein Kühlfluid, zugeführt werden kann. Bevorzugt sind jeweils zwei der Fluideinlassleitungen 21 beidseitig der dritten Fluidleitung 17 angeordnet. Durch die Fluideinlassleitungen 21 kann das Fluid in die erste Zylinderkopfströmungskammer 7 einströmen und diese in Richtung des
Pfeils 23 durchströmen. Anschließend gelangt das Fluid gemäß dem Pfeil 24 durch die erste Fluidleitung 15 in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer 8 und ausgehend von dieser gemäß dem Pfeil 25 durch die zweite
Fluidleitung 16 in die zweite Zylinderkopfströmungskammer 9. Diese durchströmt es in Richtung des Pfeils 26. Nachfolgend gelangt es durch die dritte Fluidleitung 17 in die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer 10 und kann aus dieser durch den Fluidauslass 18 und wie durch den Pfeil 27 angedeutet aus dem Wassermantel 3 austreten. Es ist hier nun ansatzweise zu erkennen, dass zwei erste Fluidleitungen 15 vorliegen. Analog dazu sind auch zwei zweite Fluidleitungen 16 vorgesehen, was hier jedoch nicht ohne weiteres erkennbar ist. Weiter wird deutlich, dass eine Verbindungsleitung 28 vorgesehen ist, über welche die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer 8 mit der zweiten
Kurbelgehäuseströmungskammer 10 strömungsverbunden ist. Beispielsweise liegt die Stegströmungskammer 12 in der Verbindungsleitung
28 vor oder entspricht dieser.
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht der ersten Zylinderkopfströmungskammer 7. Es wird deutlich, dass diese derart ausgebildet sind, dass sie Durchbrüche
29 für das Einlassventil und/oder das Auslassventil, in der hier dargestellten Ausführungsform für zwei Einlassventile und zwei Auslassventile, aufweist. Zudem ist ein weiterer Durchbruch 30 für eine dem Zylinder 2 zugeordnete Zündkerze ausgebildet.
Die Figur 4 zeigt eine Darstellung der Kurbelgehäuseströmungskammern 8 und 10 in einer ersten Ausführungsform. Hier wird nun deutlich, dass analog zu den beiden ersten Fluidleitungen 15 zwei zweite Fluidleitungen 16 vorliegen. In der hier dargestellten Ausführungsform münden die ersten Fluidleitungen 15 auf derselben Seite in die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer 8 ein, auf der die zweiten Fluidleitungen 16 aus dieser ausmünden. Es ist zu erkennen, dass die beiden
Kurbelgehäuseströmungskammem 8 und 10 den Zylinder 2 (hier nicht zu erkennen) in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse 6 jeweils wenigstens bereichsweise umgreifen.
Die Figur 5 zeigt die Kurbelgehäuseströmungskammern 8 und 10 in einer zweiten Ausführungsform. Auf die vorstehenden Ausführungen zu der ersten Ausführungsform wird hingewiesen. Der einzige Unterschied zu dieser besteht darin, dass die ersten Fluidleitungen 15 auf einer Seite in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer 8 einmünden, welche derjenigen Seite bezüglich der ersten Kurbelgehäuseströmungskammer 8 abgewandt ist, auf welcher die zweiten Fluidleitungen 16 aus dieser ausmünden. Die Figur 6 zeigt die zweite Zylinderkopfströmungskammer 9 in einer Detaildarstellung. Es wird auf die vorstehenden Ausführungen hingewiesen.
Die Figur 7 zeigt eine Ansicht des Wassermantels 3 in Richtung der
Längsmittelachse 6. Hier ist nun zu erkennen, dass mehrere
Strömungskammern 11 vorgesehen sind, welche jeweils als Ringkühlkanal ausgestaltet sind. Die Strömungskammern 1 umgreifen jeweils ein Ventil der Brennkraftmaschine 1 , beispielsweise entweder die Einlassventile oder die Auslassventile. Selbstverständlich kann auch jedem der Ventile des Zylinders 2 eine derartige Strömungskammer 11 zugeordnet sein. Jede
Strömungskammer 11 ist über eine erste Anschlussleitung 31 mit der ersten Zylinderkopfströmungskammer 7 und über eine zweite Anschlussleitung 32 mit der zweiten Fluidleitung 16 strömungsverbunden. In der hier gewählten Darstellung wird deutlich, dass mehrere Verbindungsleitungen 28
vorgesehen sind. Diese können beispielsweise in Form der vorstehend bereits angesprochenen Stegströmungskammer 12 vorliegen und insoweit einer Stegkühlung eines zwischen dem Zylinder 2 und benachbarten Zylindern vorliegenden Stegs dienen.

Claims

Patentansprüche
1. Brennkraftmaschine (1 ) mit wenigstens einem Zylinder (2), dem zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil zugeordnet sind, und mit einem dem Zylinder (2) zugeordneten Wassermantel (3) zur Kühlung eines Kurbelgehäuses und eines Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Wassermantel (3) in dem
Kurbelgehäuse eine erste Kurbelgehäuseströmungskammer (8) und eine zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) aufweist, die den Zylinder (2) in Umfangsrichtung jeweils bereichsweise umgreifen, dass der
Wassermantel (3) in dem Zylinderkopf über eine erste
Zylinderkopfströmungskammer (7) und eine zweite
Zylinderkopfströmungskammer (9) verfügt, die den Zylinder (2) jeweils übergreifen, wobei die erste Zylinderkopfströmungskammer (7) in axialer Richtung zwischen dem Zylinder (2) und der zweiten
Zylinderkopfströmungskammer (9) angeordnet ist, und dass die erste
Zylinderkopfströmungskammer (7) über wenigstens einen Fluideinlass (13) verfügt und über zumindest eine erste Fluidleitung (15) mit der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer (8) verbunden ist, wobei die erste
Kurbelgehäuseströmungskammer (8) über eine zweite Fluidleitung (16) mit der zweiten Zylinderkopfströmungskammer (9) verbunden ist, die über eine dritte Fluidleitung (17) an die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) angeschlossen ist, und wobei die zweite Kurbelgehäuseströmungskammer (10) über wenigstens einen Fluidauslass (18) verfügt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kurbelgehäuseströmungskammer (8) über eine
Verbindungsleitung (28) mit der zweiten Kurbelgehäuseströmungskammer (10) strömungsverbunden ist.
3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluideinlass (13) mehrere
Fluideinlassleitungen (21 ) aufweist, wobei jeweils zwei der
Fluideinlassleitungen (21) beidseitig der dritten Fluidleitung (17) angeordnet sind.
4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der ersten Fluidleitungen (15) und/oder wenigstens zwei zweite Fluidleitungen (16) vorgesehen sind.
5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Fluidleitungen (16) zwischen den ersten Fluidleitungen (15) angeordnet sind.
6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fluidleitung (15) von einer dem Zylinderkopf zugewandten Seite oder auf einer dem Zylinderkopf
abgewandten Seite in die erste Kurbelgehäuseströmungskammer (8) einmündet.
7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidleitung (16) von einer dem Zylinderkopf zugewandten Seite der ersten
Kurbelgehäuseströmungskammer (8) ausgeht.
8. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten
Zylinderkopfströmungskammer (7) und der zweiten
Zylinderkopfströmungskammer (9) wenigstens eine Entlüftungsleitung (20) ausgebildet ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung des Einlassventils oder des Auslassventils wenigstens ein Ringkühlkanal (11 ) vorgesehen ist, der einerseits an die erste Zylinderkopfströmungskammer (7) und andererseits an die zweite Fluidleitung (16) angeschlossen ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylinderkopfströmungskammer (7) das Einlassventil und/oder das Auslassventil in Umfangsrichtung vollständig umgreift, und/oder dass die zweite Zylinderkopfströmungskammer (9) eine an das Einlassventil oder das Auslassventil angeschlossene Leitung in Umfangsrichtung vollständig umgreift.
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