WO2015036584A1 - Kühlsystem für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2015036584A1
WO2015036584A1 PCT/EP2014/069576 EP2014069576W WO2015036584A1 WO 2015036584 A1 WO2015036584 A1 WO 2015036584A1 EP 2014069576 W EP2014069576 W EP 2014069576W WO 2015036584 A1 WO2015036584 A1 WO 2015036584A1
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coolant
valve
cylinder head
cooling jacket
cooling system
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PCT/EP2014/069576
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Reinhard BILLER
Christof Knollmayr
Gernot Fuckar
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Avl List Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a cooling system for an internal combustion engine with at least one cylinder head, which is connected via at least one cylinder head sealing surface with at least one cylinder block, with at least one arranged in the cylinder head first cooling jacket, which is fluidly connected to at least one coolant inlet and at least a first coolant outlet, and at least a second cooling jacket arranged in the cylinder block, which is connected to at least one second coolant outlet, wherein the first and the second cooling jacket are connected to one another via at least one connecting flow path, preferably through an opening in a cylinder head sealing surface, and through which a liquid coolant can flow successively; and wherein the coolant flow through the second cooling jacket via at least a first valve, preferably a thermostatic valve, is controllable, which in a first valve position thedemi ttelstrom locks by the second cooling jacket and releases in at least a second valve position.
  • a first valve preferably a thermostatic valve
  • an internal combustion engine with a cylinder head and a cylinder block wherein the cylinder head and cylinder block each have a cooling jacket.
  • the cooling jacket of the cylinder block is in fluid communication with the cooling jacket of the cylinder head, wherein the coolant enters the cooling jacket of the cylinder head and flows from the cooling jacket of the cylinder head into the cooling jacket of the cylinder block.
  • EP 1 258 609 A2 discloses a similar water-cooled internal combustion engine with a cooling jacket in the cylinder head and a cooling jacket in the cylinder block, wherein in the cold state, the coolant only through the cooling jacket of the cylinder head and in the warm state in addition by the cooling jacket of the cylinder block and a cylinder block downstream Radiator is passed. The coolant from the cooling jacket of the cylinder head flows directly into the return line leading to the coolant pump.
  • Both GB 2 348 485 A and EP 1 258 609 A2 have coolant inlet and coolant outlet of the cooling jacket of the cylinder head at different ends of the cylinder head, whereby the cooling jacket of the cylinder head flows through in the longitudinal direction. As a result, a relatively large cooling jacket cross section in the cylinder head is required. The necessary relatively large coolant volume results in the disadvantage of relatively long heating times of the coolant.
  • EP 2 562 379 A1 describes a separate coolant circuit for an internal combustion engine, wherein a cylinder head water jacket and an engine block water jacket are provided.
  • the separate coolant circuit includes a pump, a radiator, a control, an exhaust housing, and a heater, wherein coolant circulates in the separate coolant.
  • the control is connected downstream of the cylinder head water jacket and has a thermostat and a separate proportional valve. Through the control, the coolant can be supplied to either a radiator or the engine block water jacket. Both the cylinder head water jacket and the cylinder block water jacket are flowed through longitudinally. This longitudinal flow, as well as a relatively large number of required external lines between cylinder head water jacket and cylinder block water jacket have an adverse effect on the volume of coolant.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to improve the cooling and heating behavior.
  • the first cooling jacket preferably also the second cooling jacket
  • the first cooling jacket can be flowed through in a transverse direction of the internal combustion engine, preferably in the flow path between the first cooling jacket and the first coolant outlet at least one substantially extending in the longitudinal direction of the internal combustion engine collecting space and / or in the flow path between the coolant inlet and the first cooling jacket, a distribution chamber extending substantially in the longitudinal direction of the internal combustion engine is arranged.
  • the transverse direction of the internal combustion engine is understood to mean a direction approximately normal to the crankshaft axis and normal to the cylinder axis.
  • the second cooling jacket is activated or deactivated as needed, wherein the first cooling jacket of the cylinder head is always flowed through by the full amount of coolant.
  • the collecting space for the coolant can be integrated into the cylinder block according to a first embodiment of the invention.
  • the collecting space is hydraulically separated from the second cooling jacket within the cylinder block.
  • the collecting space is arranged in the cylinder head, wherein preferably the collecting space between the outlet channels and the cylinder head sealing surface is arranged.
  • This arrangement has the advantage that the outlet channels, and possibly also an exhaust manifold integrated in the cylinder head, can be additionally cooled by the collecting space integrated in the cylinder head.
  • the collecting space may extend substantially over the entire length of the cylinder head or the cylinder block
  • the first coolant outlet of the cylinder head continuously flow connected to the return line of the cooling system and the second coolant outlet of the cylinder head on the first valve is switchably connected to a return line of the cooling system.
  • a mixing chamber of the first valve has a first and a second valve inlet, and a valve outlet and the first coolant outlet of the cylinder head with the first valve inlet, the second coolant outlet with the second valve inlet and the valve outlet with a return line of the cooling system is fluidly connected , wherein preferably only the flow connection between the second valve inlet and the valve outlet is switchable by the first valve.
  • the return line may comprise a long return train having at least one radiator and a short return train bypassing the radiator, wherein the flow of coolant through the short or long return train may be controlled by at least one second valve, preferably a thermostatic valve. About the second valve, the coolant can be fed back either directly or via a radiator of the coolant pump.
  • the first cooling jacket flows through the entire coolant flow. Downstream of the first cooling jacket, the first valve is arranged, which completely blocks the outflow of the coolant from the second cooling jacket of the cylinder block in a first position. Thus, the entire coolant is fed directly to the return line of the cooling system. If the first valve moves into the second position, a partial flow of the coolant is conducted into the second cooling jacket of the cylinder block. After flowing through the second cooling jacket, the coolant is passed via a transfer channel back into the cylinder head, where it is supplied via the first valve to the coolant system.
  • the coolant pump is driven by a camshaft preferably arranged in the cylinder head.
  • a particularly low coolant volume and thus very short heating times can be achieved if the coolant inlet, the first coolant outlet and the second coolant outlet are arranged in the cylinder head.
  • FIG. 1 shows the cooling jackets of a cooling system according to the invention in a first embodiment in an oblique view.
  • Fig. La the second cooling jacket in a plan view of the cylinder head sealing plane
  • FIG. 3 shows the cooling system according to the invention in a schematic representation in a first embodiment
  • FIG. 4 the cooling system of FIG. 3 in a first switching position
  • FIG. 6 the cooling system of FIG. 3 in a second switching position
  • FIG. 9 shows the coolant flow in the third switching position in a cross section through the cooling jackets
  • FIG. 10 shows an inventive cooling system in a second embodiment in an oblique view.
  • 10a shows the second cooling jacket in a plan view of the cylinder head sealing plane
  • FIG. 11 shows the cooling system according to the invention in a schematic illustration in a second embodiment variant
  • FIG. 12 shows the cooling system from FIG. 11 in a first switching position
  • FIG. 13 the coolant flow in the first switching position in a cross section through the cooling jackets
  • FIG. 14 shows the cooling system from FIG. 11 in a second switching position
  • FIG. 16 shows the cooling system from FIG. 11 in a third switching position
  • FIG. 18 shows the cooling system from FIG. 11 in a side view.
  • the internal combustion engine has a cylinder head 1 and a cylinder block 2 for a plurality of cylinders 3, as well as a cooling system 4 with a liquid cooling medium.
  • a first cooling jacket 5 is arranged, which serves for cooling thermally critical areas in the cylinder head 1.
  • the cylinder block 2 has a second cooling jacket 6, which is fluidly connected to the first cooling jacket 5.
  • the cooling jacket 5 is fluidly connected to a coolant inlet 27 and a first coolant outlet 19 of the cylinder head 1.
  • the cooling system 4 further comprises a coolant pump 7, a first valve 8 designed as a thermostatic valve, a second valve 9 designed as a thermostatic valve, a radiator 10, an interior heater 11, an expansion tank 12 and an oil tank. cooler 13 as shown in FIGS. 3 and 4. 11 is shown.
  • the cooling system has a collecting space 14a or 14b which extends in the longitudinal direction of the cylinder block 2 or the cylinder head 1 and which is arranged either in the cylinder block 2 (FIGS. 1 to 9) or in the cylinder head 1 (FIGS. 10 to 17) is.
  • the components coolant pump 7, first thermostatic valve 8 and second valve 9 may be combined in a pump / thermostat module.
  • the coolant pump 7 is advantageously arranged in or on the cylinder head 1 and is driven by an overhead camshaft, which in FIG. 1 is indicated by the camshaft axis 15.
  • the coolant is passed to the first cooling jacket 5 via a distributor chamber 16 extending in the longitudinal direction of the internal combustion engine within the cylinder head 1.
  • the distributor chamber 16 is arranged in the exemplary embodiments on the outlet side E of the cylinder head 1.
  • the inlet side is indicated by reference I.
  • the coolant flows in the transverse direction of the cylinder head 1 through the first cooling jacket 5, whereby regions subjected to high thermal stress around the outlet valves, etc. are cooled.
  • the first cooling jacket 5 is in fluid communication with the second cooling jacket 6 via openings 17a in the cylinder head sealing surface 28 or in the cylinder head gasket (not shown).
  • the first cooling jacket 5 is further connected to the collecting space 14a and 14b via collecting channels 18, wherein at least one collecting channel 18 per cylinder 3 is provided.
  • the collecting space 14a, 14b is connected to a first outlet 19 arranged in the cylinder head 1.
  • the second cooling jacket 6 of the cylinder block 2 is flow-connected via a riser 21 with a second outlet 20 in the cylinder head 1.
  • the cylinder head gasket openings 18a via which the coolant passes through the collecting channels 18 into the collecting space 14a.
  • the cylinder head gasket in the region of an end face of the internal combustion engine has a transfer opening 18b, via which the coolant passes from the collecting space 14a in the cylinder block 2 into an outlet channel 22 in the cylinder head 1 to the first outlet 19.
  • the openings 17a, 18a and the transfer opening 18b can be clearly seen in Fig. La.
  • FIG. 10 to FIG. 17 illustrated variant with an integrated into the cylinder head 1 plenum 14b the openings 18a, and the transfer opening 18b accounted for in the cylinder head gasket.
  • the collecting space 14b is below, ie on the cylinder derblock 2 facing side, the exhaust ports 29 and an integrated into the cylinder head 1 exhaust manifold 30 (see FIG. 18) arranged.
  • the exhaust ducts are thus limited on the one hand by the distributor space 16 upwards and the collecting space 14b down, whereby a particularly high heat dissipation from the region of the outlet channels is made possible (see Fig. 10).
  • the first coolant outlet 19 and the second coolant outlet 20 are connected to a first or second valve inlet 8a, 8b of the first valve 8, wherein from the valve outlet 8c of the first valve 8, a return line 25 via a short return line 23 and a long return line 24 again back to the coolant pump 7 leads.
  • the radiator 10 is arranged for cooling the coolant.
  • the path through the short return line 23 and the long return line 24 is controlled by the second valve 9.
  • the flow direction of the coolant is indicated by arrows.
  • the entire coolant flows through the first cooling jacket 5 of the cylinder head 1, through the first valve 8, depending on the temperature of the coolant, the second cooling jacket 6 in the cylinder block 2 flows through part of the coolant entering the first cooling jacket 5.
  • the coolant is returned either via the radiator 10 or directly - bypassing the radiator 10 - to the coolant pump 7.
  • the first valve 8 and the second valve 9 are in a first valve position, wherein the first switching positions are associated with the cold state of the coolant.
  • the coolant is conveyed by the coolant pump 7 into the first cooling jacket 5 of the cylinder head 1.
  • the first coolant outlet 19 is connected to the valve outlet 8c of the first thermostatic valve 8, but the second coolant outlet 20 is separated from the valve outlet 8c of the first valve 8. Due to the blocked outflow from the second cooling jacket 6, the coolant can not flow from the first cooling jacket 5 into the second cooling jacket 6, as a result of which only the first cooling jacket 5 in the cylinder head 1 is flowed through by the coolant.
  • the entire coolant passes from the first cooling jacket 5 via the collecting channels 18 into the collecting chamber 14a arranged in the cylinder block 2 and flows from the collecting chamber 14a via the transfer opening 18b and the discharge channel 22 to the first coolant outlet 19 of the cylinder head 1 and on to the first valve inlet 8a of the first valve 8.
  • the second valve 9 is located in the first valve position shown in FIG. 4, whereby the coolant outlet from the radiator 10 is closed.
  • FIG. 5 shows the flow between distributor chamber 16 and collecting chamber 14a for this first switching position of the cooling system 4.
  • FIG. 6 shows the cooling system 4 with a warm internal combustion engine, the first valve 8 still being in the second valve position and the second valve 9 still being in the first valve position.
  • the second valve position of the first valve 8 is associated with hot or hot coolant temperatures.
  • both the first valve inlet 8a and the second valve inlet 8b of the first valve 8 are connected to the valve outlet 8c.
  • the coolant now flows both via the collecting channels 18 into the collecting space 14a, as well as via the connecting flow paths 17 and the openings 17a of the cylinder head sealing surface 28 and the cylinder head gasket in the second cooling block 6 arranged in the second cylinder block 2.
  • From the second cooling jacket 6 passes Coolant via the riser 21 to the second outlet 20 of the cylinder head 1.
  • Within the first valve 8 takes place in a mixing chamber 26 of the first valve 8, the merging of the flowing through the first cooling jacket 5 and the second cooling jacket 6 partial stream.
  • the second valve 9 located in the first valve position, the coolant is returned directly to the coolant pump 7.
  • FIG. 7 shows the flow between distributor space 16 and second cooling jacket 6 or collecting space 14a for this second switching position of the cooling system 4.
  • the second valve 9 switches to the second valve position, as shown in FIG. 8.
  • the outflow from the radiator 10 to the coolant pump 7 is released, whereby the coolant flows through the long return line 24 and the radiator 10.
  • the flow through the first and the second cooling jacket 5, 6, takes place analogously to FIGS. 6 and FIG. 7, as shown in FIG. 9.
  • This embodiment differs from that shown in FIGS. 1 to 9 shown first embodiment in that the collecting space 14b is now not in the cylinder block 2, but in the cylinder head 1 is arranged.
  • This has the advantage that the coolant volume is further reduced and the cylinder block 2 can be made simpler.
  • substantially fewer openings 17a are required in the cylinder head sealing surface 28.
  • FIGS. 12 and FIG. 13 show for the second embodiment, a first switching position of the cooling system 4, wherein the first valve 8 and the second valve 9 are each in the first valve position, wherein the first valve positions of the cold engine or the cold coolant are assigned.
  • the coolant flows from the coolant pump 7 into the distributor chamber 16 and further into the first cooling jacket 5 of the cylinder head 1, which it flows through in the transverse direction. Thereafter, the coolant passes through collecting channels 18 in the likewise arranged in the cylinder head 1 collecting space 14b.
  • the first valve 8 is switched to the second valve position, as shown in FIG. 14 is shown. In this position, both the flow connection between the first valve inlet 8a and the valve outlet 8c of the first valve 8, as well as the flow connection between the second valve inlet 8b and the valve outlet 8c are released. As a result, part of the coolant flows from the first cooling jacket 5 of the cylinder head 1 via the connecting flow paths 17 into the second cooling jacket 6 and from there via the riser 21 to the second coolant outlet 20 of the cylinder head 1.
  • FIG. 15 shows the flow between distributor space 16 and second cooling jacket 6 or collecting space 14b for this second switching position of the cooling system 4.
  • the second valve 9 also switches from a second switching temperature into the second one Valve position, which is shown in Fig. 16.
  • the short return line 23 is blocked and the flow from the radiator 10 to the coolant pump 7 is released.
  • the coolant leaving the first valve 8 now flows through the long return line 24 through the radiator 10 and, after passing through the second valve 9, reaches the coolant pump 7. 17 shown through flow of the first cooling jacket 5 and the second cooling jacket 6 is analogous to FIG. 14 and FIG. 15.
  • the second embodiment with the arranged in the cylinder head 1 between at least one outlet channel 29 and the cylinder head sealing surface 28 of the cylinder head 1 plenum 14b has the advantage that the coolant volume of the cooling system 4 can be made very small, and on the other hand, a particularly high heat dissipation from the Exhaust ports 29 is possible, in particular, if the exhaust manifold 30 is integrated into the cylinder head 1, as shown in FIG. 18 can be seen. This in turn has a particularly advantageous effect on the heating time of the coolant during a cold start of the internal combustion engine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem (4) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinderkopf (1), welcher über eine Zylinderkopfdichtfläche (28) mit zumindest einem Zylinderblock (2) verbunden ist, mit zumindest einem im Zylinderkopf (1) angeordneten ersten Kühlmantel (5), der mit mindestens einem Kühlmitteleintritt (27) und mindestens einem ersten Kühlmittelaustritt (19) strömungsverbunden ist, und mit zumindest einem im Zylinderblock (2) angeordneten zweiten Kühlmantel (6), der mit mindestens einem zweiten Kühlmittelaustritt (20) im Zylinderkopf (1) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Kühlmantel (5, 6) über zumindest einen - vorzugsweise durch eine Öffnung (17a) in der Zylinderkopfdichtfläche (28) verlaufenden - Verbindungsströmungsweg (17) miteinander verbunden und nacheinander von einem flüssigen Kühlmittel durchströmbar sind, und wobei der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel (6) über zumindest ein erstes Ventil (8), vorzugsweise ein Thermostatventil, steuerbar ist, welches in einer ersten Ventilstellung den Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel (6) sperrt und in zumindest einer zweiten Ventilstellung freigibt. Um eine rasche Erwärmung des Kühlmittels bei optimaler Kühlung der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der erste Kühlmantel (5) in einer Querrichtung der Brennkraftmaschine durchströmbar ist.

Description

Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinderkopf, welcher über zumindest eine Zylinderkopfdichtfläche mit zumindest einem Zylinderblock verbunden ist, mit zumindest einem im Zylinderkopf angeordneten ersten Kühlmantel, der mit mindestens einem Kühlmitteleintritt und mindestens einem ersten Kühlmittelaustritt strömungsverbunden ist, und mit zumindest einem im Zylinderblock angeordneten zweiten Kühlmantel, der mit mindestens einen zweiten Kühlmittelaustritt verbunden ist, wobei der erste und der zweite Kühlmantel über zumindest einen - vorzugsweise durch eine Öffnung in einer Zylinderkopfdichtfläche verlaufenden - Verbindungsströmungs- weg miteinander verbunden und nacheinander von einem flüssigen Kühlmittel durchströmbar sind, und wobei der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel über zumindest ein erstes Ventil, vorzugsweise ein Thermostatventil, steuerbar ist, welches in einer ersten Ventilstellung den Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel sperrt und in zumindest einer zweiten Ventilstellung freigibt.
Aus der GB 2 348 485 A ist eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock bekannt, wobei Zylinderkopf und Zylinderblock jeweils einen Kühlmantel aufweisen. Der Kühlmantel des Zylinderblockes ist mit dem Kühlmantel des Zylinderkopfes in Strömungsverbindung, wobei das Kühlmittel in den Kühlmantel des Zylinderkopfes eintritt und vom Kühlmantel des Zylinderkopfes in den Kühlmantel des Zylinderblockes strömt.
Die EP 1 258 609 A2 offenbart eine ähnliche wassergekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kühlmantel im Zylinderkopf und einem Kühlmantel im Zylinderblock, wobei im kalten Zustand das Kühlmittel nur durch den Kühlmantel des Zylinderkopfes und im warmen Zustand zusätzlich auch durch den Kühlmantel des Zylinderblockes sowie einem dem Zylinderblock nachgeschalteten Radiator geleitet wird . Das Kühlmittel aus dem Kühlmantel des Zylinderkopfes strömt direkt in die zur Kühlmittelpumpe führenden Rücklaufleitung.
Sowohl bei der GB 2 348 485 A, als auch bei der EP 1 258 609 A2 befinden sich Kühlmitteleintritt und Kühlmittelaustritt des Kühlmantels des Zylinderkopfes an verschiedenen Enden des Zylinderkopfes, wodurch der Kühlmantel des Zylinderkopfes in Längsrichtung durchströmt wird . Dadurch wird ein relativ großer Kühlmantelquerschnitt im Zylinderkopf erforderlich. Durch das nötige relativ große Kühlmittelvolumen ergibt sich der Nachteil von relativ langen Aufheizzeiten des Kühlmittels. Die EP 2 562 379 AI beschreibt einen getrennten Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine, wobei ein Zylinderkopfwassermantel und ein Motorblockwassermantel vorgesehen sind. Der getrennte Kühlmittelkreislauf weist eine Pumpe, einen Kühler, ein Steuerelement, ein Auslassgehäuse und eine Heizung auf, wobei in dem getrennten Kühlmittel ein Kühlmittel zirkuliert. Das Steuerelement ist dabei dem Zylinderkopfwassermantel nachgeschaltet und weist einen Thermostaten und ein davon getrenntes Proportionalventil auf. Über das Steuerelement kann das Kühlmittel entweder einem Kühler oder dem Motorblockwassermantel zugeführt werden. Sowohl der Zylinderkopfwassermantel als auch der Zylinderblockwassermantel werden längs durchströmt. Diese Längsströmung, sowie eine relativ große Anzahl an erforderlichen externen Leitungen zwischen Zylinderkopfwassermantel und Zylinderblockwassermantel wirken sich nachteilig auf das Kühlmittelvolumen aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und das Kühl- und Aufheizverhalten zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird es dadurch erreicht, dass der erste Kühlmantel, vorzugsweise auch der zweite Kühlmantel, in einer Querrichtung der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, wobei vorzugsweise im Strömungsweg zwischen dem ersten Kühlmantel und dem ersten Kühlmittelaustritt zumindest ein sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckender Sammelraum und/ oder im Strömungsweg zwischen dem Kühlmitteleintritt und dem ersten Kühlmantel ein sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckende Verteilerraum angeordnet ist.
Unter Längsrichtung der Brennkraftmaschine ist hier eine Richtung parallel zur Kurbelwellenachse zu verstehen. Unter Querrichtung der Brennkraftmaschine wird eine etwa normal zur Kurbelwellenachse und normal zur Zylinderachse orientierte Richtung verstanden.
Dadurch, dass der erste Kühlmantel in Querrichtung der Brennkraftmaschine durchströmt wird, können einerseits externe Leitungen zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlmantel entfallen und andererseits der Querschnitt des ersten Kühlmantels - normal zur Kurbelwellenachse betrachtet - klein gehalten werden, wodurch das Kühlmittelvolumen drastisch verringert werden kann. Der zweite Kühlmantel wird bedarfsgerecht aktiviert oder deaktiviert, wobei der erste Kühlmantel des Zylinderkopfes stets von der vollen Kühlmittelmenge durchströmt wird . Somit kann eine ausreichende Wärmeabfuhr aus den thermisch hochbelasteten Bereichen um die Auslassventile im Feuerdeck in jedem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine gewährleistet werden. Der Sammelraum für das Kühlmittel kann gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung in den Zylinderblock integriert werden. Der Sammelraum ist dabei innerhalb des Zylinderblockes vom zweiten Kühlmantel hydraulisch getrennt. Diese Variante hat den Vorteil, dass im Zylinderkopf keine konstruktiven Maßnahmen zur Unterbringung des Sammelraumes getroffen werden müssen, was die Herstellung des Zylinderkopfes vereinfacht.
In einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sammelraum im Zylinderkopf angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Sammelraum zwischen den Auslasskanälen und der Zylinderkopfdichtfläche angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass durch den in den Zylinderkopf integrierten Sammelraum die Auslasskanäle, und eventuell auch ein in den Zylinderkopf integrierter Abgaskrümmer, zusätzlich gekühlt werden können.
Der Sammelraum kann sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Zylinderkopfes bzw. des Zylinderblockes erstrecken
Um in jedem Betriebsbereich einen ausreichenden Wärmetransport aus thermisch kritischer Bereiche des Zylinderkopfes und ein rasches Aufwärmen nach einem Kaltstart zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der erste Kühlmittelaustritt des Zylinderkopfes ständig mit der Rücklaufleitung des Kühlsystems strö- mungsverbunden und der zweite Kühlmittelaustritt des Zylinderkopfes über das erste Ventil schaltbar mit einer Rücklaufleitung des Kühlsystems verbunden ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Mischraum des ersten Ventils einen ersten und einen zweiten Ventileintritt, sowie einen Ventilaustritt aufweist und der erste Kühlmittelaustritt des Zylinderkopfes mit dem ersten Ventileintritt, der zweite Kühlmittelaustritt mit dem zweiten Ventileintritt und der Ventilaustritt mit einer Rücklaufleitung des Kühlsystems strömungsverbunden ist, wobei vorzugsweise durch das erste Ventil nur die Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Ventileintritt und dem Ventilaustritt schaltbar ist.
Die Rücklaufleitung kann einen langen Rücklaufstrang mit zumindest einem Radiator und einem den Radiator umgehenden kurzen Rücklaufstrang aufweisen, wobei die Kühlmittelströmung durch den kurzen oder langen Rücklaufstrang durch zumindest ein zweites Ventil, vorzugsweise ein Thermostatventil, gesteuert werden kann. Über das zweite Ventil kann das Kühlmittel entweder direkt oder über einen Kühler der Kühlmittelpumpe wieder zugeführt werden.
Bei allen Ausführungsvarianten der Erfindung wird der erste Kühlmantel vom gesamten Kühlmittelstrom durchströmt. Stromabwärts des ersten Kühlmantels ist das erste Ventil angeordnet, welches in einer ersten Stellung den Abfluss des Kühlmittels aus dem zweiten Kühlmantel des Zylinderblockes vollkommen sperrt. Somit wird das gesamte Kühlmittel direkt der Rücklaufleitung des Kühlsystems zugeführt. Bewegt sich das erste Ventil in die zweite Stellung, wird ein Teilstrom des Kühlmittels in den zweiten Kühlmantel des Zylinderblockes geleitet. Nach Durchströmung des zweiten Kühlmantels wird das Kühlmittel über einen Übertrittskanal wieder in den Zylinderkopf geleitet, wo es über das erste Ventil dem Kühlmittelsystem zugeführt wird .
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kühlmittelpumpe durch eine vorzugsweise im Zylinderkopf angeordnete Nockenwelle angetrieben ist. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das Kühlmittelvolumen zwischen der Kühlmittelpumpe und dem ersten Kühlmantel auf ein Minimum reduziert werden kann, was sich vorteilhaft auf die Aufheizzeit des Kühlmittels auswirkt.
Ein besonders geringes Kühlmittelvolumen und damit sehr kurze Aufheizzeiten lassen sich erreichen, wenn der Kühlmitteleintritt, der erste Kühlmittelaustritt und der zweite Kühlmittelaustritt im Zylinderkopf angeordnet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 die Kühlmäntel eines erfindungsgemäßen Kühlsystems in einer ersten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht;
Fig. la den zweiten Kühlmantel in einer Draufsicht auf die Zylinderkopf- dichtebene;
Fig. 2 die Kühlmäntel in einer weiteren Schrägansicht;
Fig. 3 das erfindungsgemäße Kühlsystem in einer schematischen Darstellung in einer ersten Ausführungsvariante;
Fig. 4 das Kühlsystem aus Fig . 3 in einer ersten Schaltstellung;
Fig. 5 die Kühlmittelströmung in der ersten Schaltstellung in einem Querschnitt durch die Kühlmäntel,
Fig. 6 das Kühlsystem aus Fig . 3 in einer zweiten Schaltstellung;
Fig. 7 die Kühlmittelströmung in der zweiten Schaltstellung in einem
Querschnitt durch die Kühlmäntel;
Fig. 8 das Kühlsystem aus Fig . 3 in einer dritten Schaltstellung;
Fig. 9 die Kühlmittelströmung in der dritten Schaltstellung in einem Querschnitt durch die Kühlmäntel; Fig. 10 ein erfindungsgemäßes Kühlsystem in einer zweiten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht;
Fig. 10a den zweiten Kühlmantel in einer Draufsicht auf die Zylinderkopf- dichtebene;
Fig. 11 das erfindungsgemäße Kühlsystem in einer schematischen Darstellung in einer zweiten Ausführungsvariante;
Fig. 12 das Kühlsystem aus Fig . 11 in einer ersten Schaltstellung;
Fig. 13 die Kühlmittelströmung in der ersten Schaltstellung in einem Querschnitt durch die Kühlmäntel;
Fig. 14 das Kühlsystem aus Fig . 11 in einer zweiten Schaltstellung;
Fig. 15 die Kühlmittelströmung in der zweiten Schaltstellung in einem
Querschnitt durch die Kühlmäntel;
Fig. 16 das Kühlsystem aus Fig . 11 in einer dritten Schaltstellung;
Fig. 17 die Kühlmittelströmung der dritten Schaltstellung in einem Querschnitt durch die Kühlmäntel; und
Fig. 18 das Kühlsystem aus Fig . 11 in einer Seitenansicht.
Funktionsgleiche Merkmale sind in den Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Fig . 4, 6, 8 und Fig . 12, 14, 16 sind nicht durchströmte Elemente des Kühlsystems 4 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.
Die Brennkraftmaschine weist einen Zylinderkopf 1 und einen Zylinderblock 2 für jeweils mehrere Zylinder 3, sowie ein Kühlsystem 4 mit einem flüssigen Kühlmedium auf. Im Zylinderkopf 1 ist ein erster Kühlmantel 5 angeordnet, welcher zur Kühlung thermisch-kritischer Bereiche im Zylinderkopf 1 dient. Der Zylinderblock 2 weist einen zweiten Kühlmantel 6 auf, welcher mit dem ersten Kühlmantel 5 strömungsverbunden ist. Der Kühlmantel 5 ist mit einem Kühlmitteleintritt 27 und einem ersten Kühlmittelaustritt 19 des Zylinderkopfes 1 strömungsverbunden.
Neben dem ersten Kühlmantel 5 und dem zweiten Kühlmantel 6 weist das Kühlsystem 4 weiters eine Kühlmittelpumpe 7, ein als Thermostatventil ausgebildetes erstes Ventil 8, ein als Thermostatventil ausgebildetes zweites Ventil 9, einen Radiator 10, eine Innenraumheizung 11, einen Expansionstank 12 und einen Öl- kühler 13 auf, wie in den Fig. 3 und Fig . 11 gezeigt ist. Weiters weist das Kühlsystem einen sich in Längsrichtung des Zylinderblockes 2 bzw. des Zylinderkopfes 1 erstreckenden Sammelraum 14a bzw. 14b auf, welcher entweder im Zylinderblock 2 (Fig . 1 bis 9) oder im Zylinderkopf 1 (Fig . 10 bis Fig . 17) angeordnet ist.
Die Bauteile Kühlmittelpumpe 7, erstes Thermostatventil 8 und zweites Ventil 9 können in einem Pumpen/ Thermostat-Modul zusammengefasst sein. Die Kühlmittelpumpe 7 ist vorteilhafterweise im oder am Zylinderkopf 1 angeordnet und wird durch eine oben liegende Nockenwelle angetrieben, welche in Fig . 1 durch die Nockenwelleachse 15 angedeutet ist.
Von der Kühlmittelpumpe 7 wird das Kühlmittel über einen sich in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckenden Verteilerraum 16 innerhalb des Zylinderkopfes 1 zum ersten Kühlmantel 5 geleitet. Der Verteilerraum 16 ist in den Ausführungsbeispielen auf der Auslassseite E des Zylinderkopfes 1 angeordnet. Die Einlassseite ist mit Bezugszeichen I angedeutet. Von dem Verteilerraum 16 strömt das Kühlmittel in Querrichtung des Zylinderkopfes 1 durch den ersten Kühlmantel 5, wobei thermisch hoch beanspruchte Bereiche um die Auslassventile etc. gekühlt werden. Der erste Kühlmantel 5 steht über Öffnungen 17a in der Zylinderkopfdichtfläche 28 bzw. in der nicht weiter dargestellten Zylinderkopfdichtung mit dem zweiten Kühlmantel 6 in Strömungsverbindung . Der erste Kühlmantel 5 ist weiters mit dem Sammelraum 14a bzw. 14b über Sammelkanäle 18 verbunden, wobei zumindest ein Sammelkanal 18 pro Zylinder 3 vorgesehen ist. Der Sammelraum 14a, 14b ist mit einem im Zylinderkopf 1 angeordneten ersten Austritt 19 verbunden. Weiters ist der zweite Kühlmantel 6 des Zylinderblockes 2 über einen Steigkanal 21 mit einem zweiten Austritt 20 im Zylinderkopf 1 strömungsverbunden.
Bei der in den Fig . 1 bis Fig . 9 dargestellten Ausführungsvariante weist die Zylinderkopfdichtung Öffnungen 18a auf, über welche das Kühlmittel durch die Sammelkanäle 18 in den Sammelraum 14a gelangt. Weiters weist die Zylinderkopfdichtung im Bereich einer Stirnseite der Brennkraftmaschine eine Übertrittsöffnung 18b auf, über welche das Kühlmittel vom Sammelraum 14a im Zylinderblock 2 in einen Austrittskanal 22 im Zylinderkopf 1 zum ersten Austritt 19 gelangt. Die Öffnungen 17a, 18a und die Übertrittsöffnung 18b ist deutlich der Fig. la zu entnehmen.
Zum Unterschied dazu können bei der in den Fig . 10 bis Fig . 17 dargestellten Ausführungsvariante mit einem in den Zylinderkopf 1 integrierten Sammelraum 14b die Öffnungen 18a, sowie die Übertrittsöffnung 18b in der Zylinderkopfdichtung entfallen. Der Sammelraum 14b ist dabei unterhalb, also auf der dem Zylin- derblock 2 zugewandten Seite, der Abgaskanäle 29 bzw. eines in den Zylinderkopf 1 integrierten Abgaskrümmers 30 (siehe Fig. 18) angeordnet. Die Abgaskanäle werden somit einerseits durch den Verteilerraum 16 nach oben und dem Sammelraum 14b nach unten begrenzt, wodurch eine besonders hohe Wärmeabfuhr aus dem Bereich der Auslasskanäle ermöglicht wird (siehe Fig. 10).
Bei beiden Ausführungsvarianten sind erster Kühlmittelaustritt 19 und zweiter Kühlmittelaustritt 20 mit einem ersten bzw. zweiten Ventileintritt 8a, 8b des ersten Ventils 8 verbunden, wobei vom Ventilaustritt 8c des ersten Ventils 8 eine Rückflussleitung 25 über einen kurzen Rücklaufstrang 23 bzw. einen langen Rücklaufstrang 24 wieder zurück zur Kühlmittelpumpe 7 führt. In der langen Rücklaufleitung 24 ist der Radiator 10 zur Kühlung des Kühlmittels angeordnet. Der Weg durch den kurzen Rücklaufstrang 23 bzw. den langen Rücklaufstrang 24 wird durch das zweite Ventil 9 gesteuert. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist durch Pfeile angedeutet.
Für beide Ausführungsvarianten gilt: Das gesamte Kühlmittel durchströmt den ersten Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 1, durch das erste Ventil 8 wird in Anhängigkeit der Temperatur des Kühlmittels der zweite Kühlmantel 6 im Zylinderblock 2 von einem Teil des in den ersten Kühlmantel 5 eintretenden Kühlmittels durchströmt. Über das zweite Ventil 9 wird das Kühlmittel entweder über den Radiator 10 oder direkt - unter Umgehung des Radiators 10 - zur Kühlmittelpumpe 7 zurückgeführt.
Die Kühlmittelströme sind durch Pfeile angedeutet. Erste Ausführungsvariante (Fig. 1 bis Fig. 9)
In der in Fig . 4 dargestellten ersten Schaltstellung des Kühlsystems 4 befinden sich das erste Ventil 8 und das zweite Ventil 9 in einer ersten Ventilstellung, wobei die ersten Schaltstellungen dem kalten Zustand des Kühlmittels zugeordnet sind . Das Kühlmittel wird durch die Kühlmittelpumpe 7 in den ersten Kühlmantel 5 des Zylinderkopfs 1 gefördert. In der ersten Ventilstellung des ersten Ventils 8 ist der erste Kühlmittelaustritt 19 mit dem Ventilaustritt 8c des ersten Thermostatventils 8 verbunden, der zweite Kühlmittelaustritt 20 ist aber vom Ventilaustritt 8c des ersten Ventils 8 getrennt. Durch den gesperrten Abfluss aus dem zweiten Kühlmantel 6 kann das Kühlmittel nicht vom ersten Kühlmantel 5 in den zweiten Kühlmantel 6 überströmen, wodurch nur der erste Kühlmantel 5 im Zylinderkopf 1 vom Kühlmittel durchströmt wird . Das gesamte Kühlmittel gelangt aus dem ersten Kühlmantel 5 über die Sammelkanäle 18 in den im Zylinderblock 2 angeordneten Sammelraum 14a und strömt vom Sammelraum 14a über die Übertrittsöffnung 18b und den Austrittskanal 22 zum ersten Kühlmittelaustritt 19 des Zylinderkopf 1 und weiter zum ersten Ventileintritt 8a der ersten Ventils 8. Das zweite Ventil 9 befindet sich in der in Fig. 4 dargestellten ersten Ventilstellung, wodurch der Kühlmittelabfluss aus dem Radiator 10 geschlossen ist. Somit gelangt das Kühlmittel vom ersten Ventil 8 direkt zurück zur Kühlmittelpumpe 7. Fig. 5 zeigt die Strömung zwischen Verteilerraum 16 und Sammelraum 14a für diese erste Schaltstellung des Kühlsystems 4.
Fig. 6 zeigt das Kühlsystem 4 bei warmer Brennkraftmaschine, wobei sich das erste Ventil 8 in der zweiten Ventilstellung und das zweite Ventil 9 noch in der ersten Ventilstellung befindet. Die zweite Ventilstellung des ersten Ventils 8 ist warmen oder heißen Kühlmitteltemperaturen zugeordnet. In der zweiten Ventilstellung des ersten Ventils 8 ist sowohl der erste Ventileintritt 8a, als auch der zweite Ventileintritt 8b des ersten Ventils 8 mit dem Ventilaustritt 8c strömungs- verbunden. Dadurch ist der Abfluss vom zweiten Ventilaustritt 20 und somit vom zweiten Kühlmantel 6 des Zylinderblocks 2 frei gegeben. Das Kühlmittel strömt nun sowohl über die Sammelkanäle 18 in den Sammelraum 14a, als auch über die Verbindungsströmungswege 17 und die Öffnungen 17a der Zylinderkopf- dichtfläche 28 bzw. der Zylinderkopfdichtung in den im zweiten Zylinderblock 2 angeordnet zweiten Kühlmantel 6. Vom zweiten Kühlmantel 6 gelangt das Kühlmittel über den Steigkanal 21 zum zweiten Austritt 20 des Zylinderkopfes 1. Innerhalb des ersten Ventils 8 erfolgt in einem Mischraum 26 des ersten Ventils 8 die Zusammenführung des durch den ersten Kühlmantel 5 und dem zweiten Kühlmantel 6 strömenden Teilstromes. Über das sich in der ersten Ventilstellung befindende zweite Ventil 9 wird das Kühlmittel direkt zur Kühlmittelpumpe 7 zurückgeleitet. Fig . 7 zeigt die Strömung zwischen Verteilerraum 16 und zweitem Kühlmantel 6 bzw. Sammelraum 14a für diese zweite Schaltstellung des Kühlsystems 4.
Steigt die Temperatur der Brennkraftmaschine und somit die Temperatur des Kühlmittels weiter an, so schaltet das zweite Ventil 9 in die zweite Ventilstellung, wie in Fig. 8 gezeigt ist. In dieser zweiten Ventilstellung ist der Abfluss aus dem Radiator 10 zur Kühlmittelpumpe 7 freigegeben, wodurch das Kühlmittel durch den langen Rücklaufstrang 24 und den Radiator 10 strömt. Die Strömung durch den ersten und den zweiten Kühlmantel 5, 6, erfolgt analog zu den Fig . 6 und Fig. 7, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
Zweite Ausführungsvariante (Fig. 10 bis Fig. 17)
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Fig . 1 bis Fig. 9 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Sammelraum 14b nun nicht im Zylinderblock 2, sondern im Zylinderkopf 1 angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Kühlmittelvolumen weiter reduziert und der Zylinderblock 2 einfacher gestaltet werden kann. Wie in Fig . 10a ersichtlich ist, sind wesentlich weniger Öffnungen 17a in der Zylinderkopfdichtfläche 28 erforderlich .
Die Fig. 12 und Fig . 13 zeigen für die zweite Ausführungsvariante eine erste Schaltstellung des Kühlsystems 4, wobei das erste Ventil 8 und das zweite Ventil 9 sich jeweils in der ersten Ventilstellung befinden, wobei die ersten Ventilstellungen der kalten Brennkraftmaschine bzw. der kalten Kühlflüssigkeit zugeordnet sind . Das Kühlmittel strömt dabei von der Kühlmittelpumpe 7 in den Verteilerraum 16 und weiter in den ersten Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 1, welchen es in Querrichtung durchströmt. Danach gelangt das Kühlmittel durch Sammelkanäle 18 in den ebenfalls im Zylinderkopf 1 angeordneten Sammelraum 14b. Da durch das erste Ventil 8 die Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Ventileintritt 8b und dem Ventilaustritt 8c gesperrt ist, wird der Abfluss aus dem zweiten Kühlmantel 6 des Zylinderblocks 2 verhindert und somit ein Überströmen des Kühlmittels vom ersten Kühlmantel 5 in den zweiten Kühlmantel 6 unterbunden. Das gesamte Kühlmittel des ersten Kühlmantels 5 gelangt aus dem Sammelraum 14b zum ersten Kühlmittelaustritt 19 des Zylinderkopfs 1, welcher mit dem ersten Ventileintritt 8a des ersten Ventils 8 verbunden ist. Da die Strömungsverbindung zwischen dem ersten Ventileintritt 8a und dem Ventilaustritt 8c innerhalb des ersten Ventils 8 geöffnet und durch die erste Ventilstellung des zweiten Ventils 9 der Abfluss aus dem Radiator 10 gesperrt ist, strömt das aus dem ersten Kühlmantel 5 ausströmende Kühlmittel durch den kurzen Rücklaufstrang 23 zurück zur Kühlmittelpumpe 7.
Sobald das Kühlmittel eine erste Schalttemperatur für das erste Thermostatventil 8 überschritten hat, wird das erste Ventil 8 in die zweite Ventilstellung geschaltet, wie in Fig . 14 dargestellt ist. In dieser Stellung wird sowohl die Strömungsverbindung zwischen dem ersten Ventileintritt 8a und dem Ventilaustritt 8c des ersten Ventils 8, als auch die Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Ventileintritt 8b und dem Ventilaustritt 8c freigegeben. Dadurch strömt ein Teil des Kühlmittels vom ersten Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 1 über die Verbindungs- strömungswege 17 in den zweiten Kühlmantel 6 und gelangt von diesem über den Steigkanal 21 zum zweiten Kühlmittelaustritt 20 des Zylinderkopfs 1. Nach Zusammenführung der aus dem ersten Kühlmantel 5 und dem zweiten Kühlmantel 6 stammenden Kühlmittelteilströme im Mischraum 26 des ersten Ventils 8 wird das Kühlmittel über den kurzen Rücklaufstrang 23 zur Kühlmittelpumpe 7 zurückgeführt. Fig . 15 zeigt die Strömung zwischen Verteilerraum 16 und zweiten Kühlmantel 6 bzw. Sammelraum 14b für diese zweite Schaltstellung des Kühlsystems 4.
Wird die Brennkraftmaschine und damit das Kühlmittel weiter erwärmt, so schaltet auch das zweite Ventil 9 ab einer zweiten Schalttemperatur in die zweite Ventilstellung, welche in Fig. 16 dargestellt ist. Dadurch wird der kurze Rücklaufstrang 23 gesperrt und der Ablauf aus dem Radiator 10 zur Kühlmittelpumpe 7 freigegeben. Das das erste Ventil 8 verlassende Kühlmittel durchströmt nun über den langen Rücklaufstrang 24 den Radiator 10 und gelangt nach Passieren des zweiten Ventils 9 zur Kühlmittelpumpe 7. Die in Fig . 17 gezeigte Durchströmung des ersten Kühlmantels 5 und des zweiten Kühlmantels 6 erfolgt analog zu Fig. 14 und Fig. 15.
Die zweite Ausführungsvariante mit dem im Zylinderkopf 1 zwischen zumindest einem Auslasskanal 29 und der Zylinderkopfdichtfläche 28 des Zylinderkopfes 1 angeordneten Sammelraum 14b hat den Vorteil, dass das Kühlmittelvolumen des Kühlsystems 4 sehr klein ausgelegt werden kann, und dass andererseits eine besonders hohe Wärmeabfuhr aus dem Bereich der Auslasskanäle 29 möglich wird, insbesondere, wenn auch der Abgaskrümmer 30 in den Zylinderkopf 1 integriert wird, wie aus Fig . 18 ersichtlich ist. Dies wiederum wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Aufheizdauer des Kühlmittels bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine aus.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Kühlsystem (4) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinderkopf (1), welcher über eine Zylinderkopfdichtfläche (28) mit zumindest einem Zylinderblock (2) verbunden ist, mit zumindest einem im Zylinderkopf (1) angeordneten ersten Kühlmantel (5), der mit mindestens einem Kühlmitteleintritt (27) und mindestens einem ersten Kühlmittelaustritt (19) strömungsverbunden ist, und mit zumindest einem im Zylinderblock (2) angeordneten zweiten Kühlmantel (6), der mit mindestens einem zweiten Kühlmittelaustritt (20) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Kühlmantel (5, 6) über zumindest einen - vorzugsweise durch eine Öffnung (17a) in der Zylinderkopfdichtfläche (28) verlaufenden - Verbindungsströ- mungsweg (17) miteinander verbunden und nacheinander von einem flüssigen Kühlmittel durchströmbar sind, und wobei der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel (6) über zumindest ein erstes Ventil (8), vorzugsweise ein Thermostatventil, steuerbar ist, welches in einer ersten Ventilstellung den Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühlmantel (6) sperrt und in zumindest einer zweiten Ventilstellung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmantel (5), vorzugsweise auch der zweite Kühlmantel (6), in einer Querrichtung der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, wobei vorzugsweise im Strömungsweg zwischen dem ersten Kühlmantel (5) und dem ersten Kühlmittelaustritt (19) zumindest ein sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckender Sammelraum (14a, 14b) und/oder im Strömungsweg zwischen dem Kühlmitteleintritt (27) und dem ersten Kühlmantel (5) ein sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckende Verteilerraum (16) angeordnet ist.
2. Kühlsystem (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (14a) im Zylinderblock (2) angeordnet ist.
3. Kühlsystem (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (14b) im Zylinderkopf (1) angeordnet ist.
4. Kühlsystem (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (14b) zwischen zumindest einem Auslasskanal (29) und/oder einem in den Zylinderkopf (1) integrierten Abgaskrümmer (30), und der Zylinderkopfdichtfläche (28) des Zylinderkopfes (1) angeordnet ist.
5. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelaustritt (19) des Zylinderkopfes (1) ständig mit zumindest einer Rücklaufleitung (25) des Kühlsystems (4) strömungsverbunden ist.
6. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelaustritt (20) des Zylinderkopfes (1) über das erste Ventil (8) schaltbar mit einer Rücklaufleitung (25) des Kühlsystems (4) verbunden ist.
7. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischraum (26) des ersten Ventils (8) einen ersten und einen zweiten Ventileintritt (8a, 8b), sowie einen Ventilaustritt (8c) aufweist und der erste Kühlmittelaustritt (19) des Zylinderkopfes (1) mit dem ersten Ventileintritt (8a), der zweite Kühlmittelaustritt (20) mit dem zweiten Ventileintritt (8b) und der Ventilaustritt (8c) mit zumindest einer Rücklaufleitung (25) des Kühlsystems (4) strömungsverbunden ist, wobei vorzugsweise durch das erste Ventil (8) nur die Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Ventileintritt (8b) und dem Ventilaustritt (8c) schaltbar ist.
8. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (25) einen langen Rücklaufstrang (24) mit zumindest einem Radiator (10) und einen den Radiator (10) umgehenden kurzen Rücklaufstrang (23) aufweist, wobei die Kühlmittelströmung durch den kurzen oder langen Rücklaufstrang (23, 24) durch zumindest ein zweites Ventil (9), vorzugsweise ein Thermostatventil, steuerbar ist.
9. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (7) durch eine vorzugsweise im Zylinderkopf (1) angeordnete Nockenwelle angetrieben ist.
10. Kühlsystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlmitteleintritt (27) und/oder zumindest ein erster Kühlmittelaustritt (19) und/oder zumindest ein zweiter Kühlmittelaustritt (20) im Zylinderkopf (1) angeordnet sind.
2014 09 15
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