WO2001083958A1 - Kühlkreislauf für eine mehrzylindrige brennkraftmaschine - Google Patents

Kühlkreislauf für eine mehrzylindrige brennkraftmaschine Download PDF

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WO2001083958A1
WO2001083958A1 PCT/EP2001/003607 EP0103607W WO0183958A1 WO 2001083958 A1 WO2001083958 A1 WO 2001083958A1 EP 0103607 W EP0103607 W EP 0103607W WO 0183958 A1 WO0183958 A1 WO 0183958A1
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Manfred Batzill
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Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a cooling circuit and a method for operating a cooling circuit for a multi-cylinder internal combustion engine according to the features of the preambles of the two main claims.
  • Such a cooling circuit system is known for example from EP 0 816 651 AI. It describes a cooling circuit for an internal combustion engine, in which the entire coolant flow is first passed through the cylinder head housing before it subsequently flows through the cylinder block. So that the catalytic converter arranged in the exhaust system reaches its operating temperature as quickly as possible after a cold start, the control of the cooling circuit is designed so that below a coolant temperature Tl only coolant flows through the cylinder head housing and when Tl is reached the coolant is also passed through the cylinder block.
  • the invention is based on the object, using simple means, of realizing a coolant flow distribution that is appropriate to the different temperature conditions in the cylinder block and in the cylinder head of the internal combustion engine.
  • the needs-based coolant flow distribution is matched by the cross-sections of the connections and / or by the flow resistances in the cooling jackets or cooling rooms so that approx. 70 to 80% of the coolant flow circulated for engine cooling gets through the high-temperature-loaded cylinder head housing, while 20 to 30% for the cooling of the cylinder block is available.
  • the coolant flows through the cylinder head housing in an advantageous manner; this cools all cylinder head units optimally and evenly. Distortions or component stresses in the cylinder head caused by temperature differences are reduced, a higher knock limit is reached, which in turn allows the internal combustion engine to be compressed to a higher degree.
  • connection for the cylinder head cooling space is connected to a longitudinal coolant channel, which distributes the coolant evenly to the individual cylinder head units via inlet openings provided on the longitudinal coolant channel.
  • the cooling circuit system according to the invention can be realized in a simple and space-saving manner in that a connection for the cylinder cooling jacket and a connection for a cylinder head cooling chamber are provided on one end face of a row of cylinders, while the cooling channels of the cylinder cooling jacket and the cylinder head cooling chamber are provided on the other end face open common exit into a return chamber. It has been shown that it is sufficient for cooling the cylinder blocks if the cooling jacket for the cylinder block is formed only in the upper region of the cylinder running surfaces. The measure contributing to further weight reduction increases the efficiency of the internal combustion engine and nevertheless ensures the necessary cooling of the temperature-stressed components of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a front view of the internal combustion engine designed as a V engine
  • FIG. 3 shows a section along the line HI-HI in FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 2 and FIG. 5, 6 two plan views of a partial section of the internal combustion engine.
  • the V8 engine shown in Fig.l consists of a crankcase lower part 10 and a crankcase upper part 12, in which two rows of cylinders 1 to 4 and 5 to 8 are arranged in a V-shape to each other.
  • a cylinder head housing 14 connects to the crankcase upper part 12 for each row of cylinders.
  • the construction of both rows of cylinders is identical, only the cylinder head housing 14 for cylinder rows 1 to 4 (in the view on the left) being shown in FIG.
  • Both rows of cylinders have cylinder cooling jackets 16 and 18 surrounding the cylinder running surfaces, the cylinder cooling jackets 16, 18 being assigned only to the upper region of the cylinder running surfaces; the length I of the cylinder cooling jackets 16, 18 amounts to approximately 1/2 the total length of the individual cylinders or Cylinder liners.
  • the slot-like openings 24 arranged on the end face of the cylinder cooling jackets 16, 18 are closed with the aid of a cylinder head gasket (not shown).
  • Cold rooms 20, 22 are arranged in the cylinder head housing 14.
  • the cooling chamber cross section 22 has been shown for the right row of cylinders (cylinders 5 to 8).
  • the spiral-shaped housing 26 of a water pump is arranged between the two rows of cylinders, the cover part of the water pump, not shown, receiving the turbine wheel driven via the crankshaft for generating the coolant flow.
  • a structural unit 27 is provided which, among other things, has a return chamber 28 which, as will be described in more detail later, forms the return for the coolant from the cylinder cooling jackets 16, 18 and the cylinder head cooling chambers 20, 22.
  • the pressure-side outlet 30 of the water pump housing 26 is connected to a coolant distributor pipe 34 via a coolant pipe 32, which extends between the two rows of cylinders to the other end of the internal combustion engine.
  • the coolant distributor pipe 34 has two connections 36, 38 for each row of cylinders, which are shown in FIG. 1 only for the right row of cylinders (cyl. 5-8).
  • the first connecting pieces 36 are connected to the longitudinally flowed cooling jackets 16, 18 arranged in the cylinder block, while the second connecting pieces 38 are connected to outer longitudinal coolant channels 40, 41 cast into the crankcase upper part 12.
  • the outer longitudinal coolant channels 40, 41 have inlet openings 47 assigned to the individual cylinder head units, via which the coolant is guided into the cylinder head cooling chambers 20, 22.
  • the structural unit 27 has, in addition to the return chamber 28, a second return chamber 56 which communicates with the first return chamber 56 and the suction port 31 of the pump housing via an opening 54 regulated by a first valve plate 51 of a thermostat 52 26 communicates.
  • the assembly 27 consisting of the two return chambers 28 and 56 and the thermostat 52 is constructed in two parts, the lower part of the assembly 27 being cast together with the pump housing 26 in the crankcase upper part 12 between the two cylinder banks.
  • the housing cover 66 of the assembly 27 receiving the thermostat 52 is screwed to the lower part of the assembly 27.
  • the second valve plate 53 of the thermostat 52 controls a return opening 58 leading to the second return chamber 56, the connection 59 connected to the first return chamber 28 forming the flow and the connection 61 connected to the second return chamber 56 forming the return of a coolant circuit, not shown in any more detail.
  • the second return chamber 56 is further connected to the return line 60 of a heating circuit, not shown, and a line 62 leading to an expansion tank. Starting from the first return chamber 28, a line 64 forms the heating flow.
  • the coolant circuit activated in the engine warm-up phase hereinafter referred to as the small coolant circuit, works as follows:
  • the opening 54 between the first return chamber 28 and the second return chamber 56 is opened through the first valve plate 51 of the thermostat 52 (see FIG. 4), so that the coolant passes from the first return chamber 28 into the second return chamber 56. From there, it is conveyed into the coolant pipe 32 via the intake port 31 of the water pump housing 26 and via the coolant distributor pipe 34 to the cylinder cooling jackets 16 arranged in the cylinder block, 18 and via the outer longitudinal coolant channels 40, 41 to the cylinder head cooling chambers 20, 22 arranged in the cylinder head housing 14.
  • a throttle 50 is provided in the cylinder cooling jackets 16, 18, with the aid of which the flow resistance is adjusted in such a way that 70 to 80%, preferably 75%, of the coolant stream circulated for engine cooling passes into the cylinder head housing 14 via the outer longitudinal coolant channels 40, 41 ,
  • the specified percentage distribution of the coolant flow ensures that the cylinder head housing 14 and the cylinder block, which are subjected to high temperatures, are cooled as required.
  • a switch is made to a large coolant circuit, in which, as is known, the cooler circuit is also included.
  • the opening 54 is closed by the first valve plate 51 of the thermostat 52, while the opening 58 controlled by the second valve plate 53 is released to the cooler circuit.
  • This activates the cooler circuit, in which the coolant, after it has passed through the small coolant circuit, reaches the second return chamber 56 via the supply connection 59, the cooler (not shown) and the return connection 61.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreislaufs für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem ein Zylinderkopfgehäuse (14) und einen Zylinderblock umgebenden Kühlmantel (16, 18, 20, 22), der über eine Pumpe mit Kühlflüssigkeit versorgt wird. Es wird vorgeschlagen, dass Zylinderkühlmantel (16, 18) und Zylinderkopfkühlraum (20, 22) mit einem Anschluss (36, 38) für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit versehen sind und dass die Durchströmung von Zylinderkopfgehäuse (14) und Zylinderblock mit Kühlflüssigkeit parallel erfolgt. Damit erfolgt ohne zusätzliche Steuereinrichtungen eine bedarfsgerechte Kühlung von Zylinderblock und Zylinderkopf. Der Motor erreicht schnell seine Betriebstemperatur; damit reduziert sich die Kaltlaufphase und als Folge davon können der Kraftstoffverbrauch und die Rohemissionen reduziert werden.

Description

Kühlkreislauf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Kühlkreislauf sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreislaufs für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach den Merkmalen der Oberbegriffe der beiden Hauptansprüche.
Ein derartiges Kühlkreislaufsystem ist beispielsweise aus der EP 0 816 651 AI bekannt. Darin wird ein Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine beschrieben, bei der der gesamte Kühlmittelstrom zuerst durch das Zylinderkopfgehäuse geführt wird, bevor er anschließend den Zylinderblock durchströmt. Damit der in der Abgasanlage angeordnete Katalysator nach einem Kaltstart möglichst schnell seine Betriebstemperatur erreicht, ist die Regelung des Kühlkreislaufes so ausgelegt, daß unterhalb einer Kühlmitteltemperatur Tl nur das Zylinderkopfgehäuse mit Kühlmittel und mit dem Erreichen von Tl auch der Zylinderblock mit Kühlmittel durchströmt wird.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine auf die unterschiedlichen Temperaturverhältnisse im Zylinderblock und im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine bezogene bedarfsgerechte Kühlmittelstromverteilung zu realisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmalen der beiden Hauptansprüche gelöst.
Durch die erfindungsgemäße parallele Kühlmitteldurchströmung von Zylinderblock und Zylinderkopfgehäuse wird ohne zusätzliche Steuereinrichtungen eine bedarfsgerechte Kühlung von Zylinderblock und Zylinderkopf erreicht. Der Motor erreicht schnell seine Betriebstemperatur; damit reduziert sich die Kaltlaufphase und als Folge davon können der Kraftstoffverbrauch und die Rohemissionen reduziert werden. Durch die parallele Aufteilung des Kühlmittelstromes können die Querschnitte der Kühlkanäle im Zylinderblock reduziert werden, so daß der Bauraum und damit auch das Gewicht der Brennkraftmaschine weiter reduzierbar sind. Gegenüber einer seriellen Kühlmitteldurchströmung von Zylinderblock und Zylinderkopf reduziert sich der Druckverlust im Kühlkreislauf, wodurch die Antriebsleistung der Wasserpumpe kleiner gewählt werden kann.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs enthalten.
Die bedarfsgerechte Kühlmittelstromverteilung ist durch die Querschnitte der Anschlüsse und/oder durch die Strömungswiderstände in den Kühlmänteln bzw. Kühlräumen so abgestimmt, daß durch das hochtemperaturbelastete Zylinderkopfgehäuse ca. 70 bis 80 % des zur Motorkühlung in Umlauf gebrachten Kühlmittelstromes gelangt, während 20 bis 30 % für die Kühlung des Zylinderblockes zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Weise wird das Zylinderkopfgehäuse vom Kühlmittel querdurchströmt; dadurch werden alle Zylinderkopfeinheiten optimal und gleichmäßig gekühlt. Durch Temperaturdifferenzen verursachte Verzüge bzw. Bauteilspannungen im Zylinderkopf werden abgebaut, eine höhere Klopfgrenze erreicht, wodurch wiederum die Brennkraftmaschine höher verdichtet werden kann.
Damit das Zylinderkopfgehäuse vom Kühlmittel quer durchströmt werden kann, ist der Anschluß für den Zylinderkopfkuhlraum mit einem Kühlmittellängskanal verbunden, der das Kühlmittel über am Kühlmittellängskanal vorgesehene Einlaßöffnungen gleichmäßig auf die einzelnen Zylinderkopfeinheiten verteilt.
Das erfindungsgemäße Kühlkreislaufsystem läßt sich auf einfache und platzsparende Art und Weise dadurch realisieren, daß an der einen Stirnseite einer Zylinderreihe ein Anschluß für den Zylinderkühlmantel und ein Anschluß für einen Zylinderkopfkuhlraum vorgesehen sind, während an der anderen Stirnseite die Kühlkanäle des Zylinderkühlmantels und des Zylinderkopfkühlraumes über einen gemeinsamen Ausgang in eine Rücklaufkammer einmünden. Es hat sich gezeigt, daß es für die Kühlung der Zylinderblöcke ausreichend ist, wenn der Kühlmantel für den Zylinderblock nur im oberen Bereich der Zylinderlaufflächen ausgebildet ist. Die zur weiteren Gewichtsreduzierung beitragende Maßnahme erhöht den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine und stellt dennoch die notwendige Kühlung der temperaturbelasteten Bauteile der Brennkraftmaschine sicher.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und
Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine in schematischer Gesamtansicht,
Fig. 2 eine Vorderansicht der als V- Motor ausgebildeten Brennkraftmaschine,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-HI in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV— IV in Fig. 2 und Fig. 5,6 zwei Draufsichten auf einen Teilauschnitt der Brennkraftmaschine.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in Fig.l dargestellte V8-Motor besteht aus einem Kurbelgehäuseunterteil 10 und einem Kurbelgehäuseoberteil 12, in dem zwei Zylinderreihen 1 bis 4 und 5 bis 8 V-förmig zueinander angeordnet sind. An das Kurbelgehäuseoberteil 12 schließt sich für jede Zylinderreihe ein Zylinderkopfgehäuse 14 an. Beide Zylinderreihen sind vom Aufbau identisch, wobei in Figur 1 nur das Zylinderkopfgehäuse 14 für Zylinderreihe 1 bis 4 (in der Ansicht links) dargestellt ist, während für die rechte Zylinderreihe (Zylinder 5 bis 8) zur besseren Darstellung der Kühlmittelströme das Zylinderkopfgehäuse nicht dargestellt ist. Beide Zylinderreihen verfügen über die Zylinderlaufflächen umgebende Zylinderkühlmäntel 16 und 18, wobei die Zylinderkühlmäntel 16, 18 nur dem oberen Bereich der Zylinderlaufflächen zugeordnet sind; die Länge I der Zylinderkühlmäntel 16, 18 beläuft sich auf ca. 1/2 der Gesamtlänge der einzelnen Zylinder bzw. Zylinderlaufflächen. Die auf der Stirnseite der Zylinderkühlmäntel 16, 18 angeordneten schlitzartigen Öffnungen 24 werden mit Hilfe einer nicht dargestellten Zylinderkopfdichtung verschlossen.
Im Zylinderkopfgehäuse 14 sind Kühlräume 20, 22 angeordnet. Zur besseren Darstellung der Zylinderkopfkühlräume 20, 22 ist für die rechte Zylinderreihe (Zylinder 5 bis 8) der Kühlraumquerschnitt 22 dargestellt worden.
Zwischen den beiden Zylinderreihen ist das spiralförmig ausgebildete Gehäuse 26 einer Wasserpumpe angeordnet, wobei das nicht dargestellte Deckelteil der Wasserpumpe das über die Kurbelwelle angetriebene Turbinenrad zur Erzeugung der Kühlmittelströmung aufnimmt. Hinter dem Gehäuse 26 der Wasserpumpe ist eine Baueinheit 27 vorgesehen, die unter anderem eine Rücklaufkammer 28 aufweist, die, wie später noch näher beschrieben, den Rücklauf für das Kühlmittel aus den Zylinderkühlmänteln 16, 18 und den Zylinderkopfkühlräumen 20, 22 bildet.
Der druckseitige Ausgang 30 des Wasserpumpengehäuses 26 ist über ein Kühlmittelrohr 32, das sich zwischen den beiden Zylinderreihen zur anderen Stirnseite der Brennkraftmaschine erstreckt, mit einem Kühlmittelverteilerrohr 34 verbunden. Das Kühlmittelverteilerrohr 34 verfügt pro Zylinderreihe über jeweils zwei Anschlüsse 36, 38, die in Figur 1 nur für die rechte Zylinderreihe (Zyl. 5-8) dargestellt sind. Die ersten Anschlußstutzen 36 sind mit dem im Zylinderblock angeordneten längs durchströmten Kühlmänteln 16, 18 verbunden, während die zweiten Anschlußstutzen 38 mit in das Kurbelgehäuseoberteil 12 eingegossenen äußeren Kühlmittellängskanälen 40, 41 verbunden sind. Die äußeren Kühlmittellängskanäle 40, 41 weisen den einzelnen Zylinderkopfeinheiten zugeordnete Einlaßöffnungen 47 auf, über die das Kühlmittel in die Zylinderkopfkühlräume 20, 22 geführt wird. Von dort aus gelangt es nach einer Querdurchströmung des Zylinderkopfgehäuses 14 in ebenfalls in das Kurbelgehäuseoberteil 12 eingegossene, mit Auslaßöffnungen 49 versehene innere Kühlmittellängskanäle 42, 43. Das ausgangsseitige Ende der inneren Kühlmittellängskanäle 42, 43 und das ausgangsseitige Ende der beiden Zylinderkühlmäntel 16, 18 führen über gemeinsame, als Übertrittsbohrungen 44, 45 ausgebildete Ausgänge in die Rücklaufkammer 28.
Wie in den Figuren 2 bis 6 näher dargestellt, weist die Baueinheit 27 neben der Rücklaufkammer 28 eine zweite Rücklaufkammer 56 auf, die über eine durch einen ersten Ventilteller 51 eines Thermostats 52 geregelte Öffnung 54 mit der ersten Rücklaufkammer 56 und mit dem Ansaugstutzen 31 des Pumpengehäuses 26 in Verbindung steht. Die aus den beiden Rücklaufkammern 28 und 56 und dem Thermostat 52 bestehende Baueinheit 27 ist zweiteilig aufgebaut, wobei der untere Teil der Baueinheit 27 zusammen mit dem Pumpengehäuse 26 im Kurbelgehäuseoberteil 12 zwischen den beiden Zylinderbänken eingegossen ist. Der das Thermostat 52 aufnehmende Gehäusedeckel 66 der Baueinheit 27 wird mit dem unteren Teil der Baueinheit 27 verschraubt. Der zweite Ventilteller 53 des Thermostats 52 kontrolliert eine zur zweiten Rücklaufkammer 56 führende Rücklauföffnung 58, wobei der mit der ersten Rücklaufkammer 28 verbundene Stutzen 59 den Vorlauf und der mit der zweiten Rücklaufkammer 56 verbundene Stutzen 61 den Rücklauf eines nicht näher dargestellten Kühlerkreislaufs bildet. Wie in Figur 5 dargestellt, ist die zweite Rücklaufkammer 56 weiterhin mit der Rücklaufleitung 60 eines nicht näher dargestellten Heizungskreislaufs und einer Leitung 62, die zu einem Ausgleichsbehälter führt, verbunden. Von der ersten Rücklaufkammer 28 ausgehend, bildet eine Leitung 64 den Heizungsvorlauf.
Der in der Warmlaufphase des Motors aktivierte Kühlmittelkreislauf, im folgenden als kleiner Kühlmittelkreislauf bezeichnet, funktioniert folgendermaßen:
In dieser Betriebsphase ist die Öffnung 54 zwischen der ersten Rücklaufkammer 28 und der zweiten Rücklaufkammer 56 durch den ersten Ventilteller 51 des Thermostats 52 freigegeben (siehe Fig. 4), so daß das Kühlmittel von der ersten Rücklaufkammer 28 in die zweite Rücklaufkammer 56 gelangt. Von dort wird es über den Ansaugstutzen 31 des Wasserpumpengehäuses 26 in das Kühlmittelrohr 32 gefördert und über das Kühlmittelverteilerrohr 34 zu den im Zylinderblock angeordneten Zylinderkühlmänteln 16, 18 sowie über die äußeren Kühlmittellängskanäle 40, 41 zu den im Zylinderkopfgehäuse 14 angeordneten Zylinderkopfkühlräumen 20, 22 geführt. Eingangsseitig ist in den Zylinderkühlmänteln 16, 18 eine Drossel 50 vorgesehen, mit deren Hilfe der Strömungswiderstand so abgestimmt ist, daß 70 bis 80 %, vorzugsweise 75 % des zur Motorkühlung in Umlauf gebrachten Kühlmittelstromes über die äußeren Kühlmittellängskanäle 40, 41 in das Zylinderkopfgehäuse 14 gelangen. Durch die angegebene prozentuale Verteilung des Kühlmittelstromes ist sichergestellt, daß eine bedarfsgerechte Kühlung des temperaturhochbelasteten Zylinderkopfgehäuses 14 und des Zylinderblockes erfolgt. Nachdem die Zylinderkühlmäntel 16, 18 und die Zylinderkopfkühlräume 20, 22 beider Zylinderreihen vom Kühlmittel durchströmt worden sind, wird das Kühlmittel über die gemeinsamen Übertrittsbohrungen 44, 45 wieder in die erste Rücklaufkammer 28 zurück geführt.
Neben dem soeben beschriebenen kleinen Kühlmittelkreislauf wird nach dem Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine auf einen großen Kühlmittelkreislauf umgeschaltet, bei dem, wie bekannt ist, der Kühlerkreislauf mit einbezogen ist. In diesem Fall wird durch den ersten Ventilteller 51 des Thermostats 52 die Öffnung 54 verschlossen, während die durch den zweiten Ventilteller 53 kontrollierte Öffnung 58 zum Kühlerkreislauf freigegeben wird. Damit ist der Kühlerkreislauf aktiviert, bei dem das Kühlmittel, nachdem es den kleinen Kühlmittelkreislauf durchlaufen hat, über den Vorlauf- Stutzen 59, den nicht dargestellten Kühler und den Rücklauf-Stutzen 61 in die zweite Rücklaufkammer 56 gelangt.

Claims

Patentansprüche
1. Kühlkreislauf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem ein Zylinderkopfgehäuse und einen Zylinderblock umgebenden Kühlmantel, der über eine Pumpe mit Kühlflüssigkeit versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zylinderkühlmantel (16, 18) und mindestens ein Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) mit einem Anschluß (36, 38) für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit versehen sind und daß die Durchströmung von Zylinderkopfgehäuse (14) und Zylinderblock mit Kühlflüssigkeit parallel erfolgt.
2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Stirnseite einer Zylinderreihe der Anschluß (36) für den Zylinderkühlmantel (16, 18) und der Anschluß (38) für den Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) vorgesehen sind, während an der anderen Stirnseite die Kühlkanäle des Zylinderkühlmantels (16, 18) und des Zylinderkopfkühlraums (20, 22) über einen gemeinsamen Ausgang (44, 45) in eine Rücklaufkammer (28) einmünden.
3. Kühlkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querdurchströmung des Zylinderkopfkühlraumes (20, 22) mit Kühlflüssigkeit über einen mit dem Anschluß (38) verbundenen Kühlmittellängskanal (40, 41) erfolgt, der den einzelnen Zylinderkopfeinheiten zugeordnete, in den Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) führende Einlaßöffnungen (47) aufweist.
4. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der im Zylinderblock angeordnete Zylinderkühlmantel (16, 18) nur im oberen
Bereich der Zylinderlaufflächen erstreckt.
5. Kühlkreislauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufkammer (28) über eine durch ein Thermostat (52) kontrollierbare Öffnung (54) mit einer Kammer (56) in Verbindung steht, die eine Öffnung (58) für den Anschluß eines Kühlerkreislaufs aufweist, die ebenfalls durch das Thermostat (52) kontrollierbar ist.
6. Kühlkreislauf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufkammer (28) mit einem Vorlaufanschluß (64) und die Kammer (56) mit einem
Rücklaufanschluß (60) für einen Heizkreislauf versehen sind.
7. Kühlkreislauf nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (56) einen Rücklaufanschluß (62) für einen mit einem Ausgleichsbehälter versehenen Wasserkreislauf aufweist.
8. Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreislaufs für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, mit einem ein Zylinderkopfgehäuse und einen Zylinderblock umgebenden Kühlmantel, der über eine Pumpe mit Kühlflüssigkeit versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine parallele, d.h. gleichzeitige Durchströmung des Zylinderkopfgehäuses (14) und des Zylinderblockes mit Kühlflüssigkeit erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Anschlusses (36) für einen Zylinderkühlmantel (16, 18) und der Querschnitt eines Anschlusses (38) für einen Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) und/oder die
Strömungswiderstände im Zylinderkühlmantel (16, 18) und im Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) so abgestimmt sind, daß 20 bis 30 % des zur Motorkühlung in Umlauf gebrachten Kühlmittelstromes durch den Zylinderkühlmantel (16, 18) und 70 bis 80 % durch den Zylinderkopfkuhlraum (20, 22) strömt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock in Längsrichtung und das Zylinderkopfgehäuse (14) in Querrichtung mit Kühlflüssigkeit durchströmt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2623759A1 (de) * 2012-01-16 2013-08-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit zumindest drei Zylindern

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10232910B4 (de) * 2002-07-19 2005-08-04 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Wassergekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE10237664A1 (de) 2002-08-16 2004-02-19 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Zylinderkopf für eine wassergekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE112008003840B4 (de) * 2008-05-31 2019-06-19 FEV Europe GmbH Kühlungsvorrichtung, Kühlkreislauf und Kühlungsverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE102010018624B4 (de) 2010-04-28 2015-12-17 Audi Ag Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine
DE102010045217A1 (de) 2010-09-13 2012-03-15 Audi Ag Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine
US9784175B2 (en) * 2015-06-01 2017-10-10 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine and coolant pump
DE102017108673A1 (de) * 2017-04-24 2018-10-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Anordnung eines Kühlmittelausgleichsbehälters in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs
US10550754B2 (en) 2017-05-15 2020-02-04 Polaris Industries Inc. Engine
US10428705B2 (en) 2017-05-15 2019-10-01 Polaris Industries Inc. Engine
USD904227S1 (en) 2018-10-26 2020-12-08 Polaris Industries Inc. Headlight of a three-wheeled vehicle

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB542009A (en) * 1940-06-18 1941-12-22 Arthur John Rowledge Improvements in or relating to liquid-cooling systems for sleevevalve internal-combustion engines
GB646201A (en) * 1947-05-02 1950-11-15 Thornycroft John I & Co Ltd Improvements in or relating to cooling systems for internal combustion engines
US3889644A (en) * 1973-04-12 1975-06-17 Perkins Engines Ltd Engine cooling system
JPS6019912A (ja) * 1983-07-11 1985-02-01 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の冷却装置
JPH03225015A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Yamaha Motor Co Ltd 内燃エンジンの冷却装置
JPH0586970A (ja) * 1991-09-20 1993-04-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンの冷却装置
JPH06212970A (ja) * 1992-12-25 1994-08-02 Mazda Motor Corp エンジンの冷却装置
EP0816651A1 (de) 1996-06-24 1998-01-07 Automobiles Peugeot Kühlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497734A (en) * 1993-12-22 1996-03-12 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for liquid-cooled engine
DE19628762A1 (de) 1996-07-17 1998-01-22 Porsche Ag Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
AT2106U1 (de) 1997-04-03 1998-04-27 Avl List Gmbh Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine
DE19803885B4 (de) * 1998-01-31 2013-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlkreisanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
DE19803808A1 (de) 1998-01-31 1999-08-05 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB542009A (en) * 1940-06-18 1941-12-22 Arthur John Rowledge Improvements in or relating to liquid-cooling systems for sleevevalve internal-combustion engines
GB646201A (en) * 1947-05-02 1950-11-15 Thornycroft John I & Co Ltd Improvements in or relating to cooling systems for internal combustion engines
US3889644A (en) * 1973-04-12 1975-06-17 Perkins Engines Ltd Engine cooling system
JPS6019912A (ja) * 1983-07-11 1985-02-01 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の冷却装置
JPH03225015A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Yamaha Motor Co Ltd 内燃エンジンの冷却装置
JPH0586970A (ja) * 1991-09-20 1993-04-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンの冷却装置
JPH06212970A (ja) * 1992-12-25 1994-08-02 Mazda Motor Corp エンジンの冷却装置
EP0816651A1 (de) 1996-06-24 1998-01-07 Automobiles Peugeot Kühlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 139 (M - 387) 14 June 1985 (1985-06-14) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 509 (M - 1195) 24 December 1991 (1991-12-24) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 423 (M - 1458) 6 August 1993 (1993-08-06) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 579 (M - 1698) 7 November 1994 (1994-11-07) *
See also references of EP1280984A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2623759A1 (de) * 2012-01-16 2013-08-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit zumindest drei Zylindern

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Publication number Publication date
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DE10021525A1 (de) 2001-11-15

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