DD228584A1

DD228584A1 - Anordnung zur fluessigkeitskuehlung mehrzylindriger brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DD228584A1
Application number: DD26316284A
Authority: DD
Inventors: Hans Standhardt; Ingo Menze; Elisabeth Floeter
Original assignee: Schwermasch Liebknecht Veb K
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fluessigkeitskuehlung mehrzylindriger Brennkraftmaschinen, insbesondere von Viertaktdieselmotoren mit einer die Zylinderlaufbuchse unter Bildung eines Kuehlraumes umfassenden Huelse. Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei einem geringen Aufwand an Material und Bearbeitung fuer die Bauteile einen hohen Wirkungsgrad der Kuehlung zu gewaehrleisten. Es soll dabei von der Kuehlmittelzufuehrung in den Kuehlraum der Zylinderlaufbuchse bis zum Uebertritt in den Zylinderkopf eine gleichmaessige gerichtete Drallstroemung des Kuehlmittels auftreten. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass die Huelse gemeinsam mit der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopf einen durchgehenden kreisringfoermigen Kuehlraum bilden und dass die Kuehlmitteluebertritte zum Zylinderkopf in Form von auf dem Umfang des Zylinderkopfes verteilten und in Drallrichtung des Kuehlmittels geneigten Bohrungen ausgebildet sind. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Anordnung zur Flüssigkeitskühlung mehrzylindriger Brennkraftmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Flüssigkeitskühlung mehrzylindriger Brennkraftmaschinen, insbesondere von Viertaktdieselmotoren mit einer an jeder Zylindereinheit zumindest den oberen Bereich der aus dem Zylindergehäuse teilweise herausragenden Zylinderlaufbuchse sowie den unteren Teil des Zylinderkopfes umfassenden und die Führung und Weiterleitung des Kühlmittels vornehmenden Hülse.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der DE-OS 2755612 ist eine Anordnung zur Kühlung eines Zylinderkopfes für Viertaktdieselmotoren bekannt, bei der die Zylinderlaufbuchse im Buchsenbund mit Kühlbohrungen versehen ist und die Weiterleitung des Kühlmittels zum Zylinderkopf mittels einer den oberen Bereich des Buchsenbundes und den unteren Teil des Zylinderkopfes umfassenden Hülse erfolgt. Die Einarbeitung von Kühlbohrungen in den Buchsenbund erfordert einen relativ dickwandig ausgeführten Buchsenbund sowie einen hohen mechanischen Bearbeitungsaufwand. Die DE-PS 133985 zeigt

eine Zylinderlaufbuchse mit einer Hülse, die gemeinsam einen Kühlraum bilden. Die Weiterleitung des Kühlmittels aus dem Kühlraum zum Zylinderkopf muß über einen gesonderten Anschluß erfolgen, der einen zusätzlichen Aufwand erfordert und eine Änderung des Strömungsverlaufs im oberen Bereich des Kühlraumes bedingt, so daß unter Umständen die Kühlung dieses thermisch am stärksten beaufschlagten Bereiches beeinträchtigt ist. Eine Einrichtung zur Kühlmittelführung im Zylinderblock von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen nach der DE-AS 1220203 weist eine tangentiale Anströmung der Zylinderlaufbuchse mit Kühlmittel auf, wobei durch Leitrippen ein gegenläufiger Sinn der Kühlmittelströmungsrichtung benachbarter Zylindereinheiten erreicht wird. Es erfolgt eine zentrale Überleitung der Kühlmittelströme, so daß im Bereich der Bundauflage eine ungleichmäßige Strömung hervorgerufen wird, die zu einer Verringerung der Kühlwirkung führt. Mit dieser bekannten Einrichtung zur Kühlmittelführung ist daher eine gleichmäßige gezielte Kühlung der Zylindereinheiten einer Brennkraftmaschine nicht zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anordnung zur Flüssigkeitskühlung mehrzylindriger Brennkraftmaschinen, die bei einem hohen Wirkungsgrad der Kühlung nur einen geringen Aufwand an Material und mechanischer Bearbeitung für die zur Realisierung der Anordnung erforderlichen Bauteile benötigt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flüssigkeitskühlung mehrzylindriger Brennkraftmaschinen so zu

verbessern, daß von der Kühlmittelzuführung in den Kühlraum der Zylinderlaufbuchse bis zum Übertritt in den Zylinderkopf eine gleichmäßige gerichtete Drallströmung des Kühlmittels auftritt, die auch den äußeren unteren Teil des Zylinderkopfes mit erfaßt und zur gleichmäßigen Versorgung der Kühlkanäle und Kühlräume im Zylinderkopf beiträgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kühlmittelzuführungen jeweils auf der gleichen Seite der Zylindereinheiten liegen und in einer etwa senkrecht zur Kippebene der Kolben stehenden Ebene in den Kühlraum münden, daß die Hülse gemeinsam mit der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopf einen durchgehenden kreis— ringförmigen Kühlraum bilden, daß die Kühlmittelzuführung und der kreisringförmige Kühlraum einen etwa überein st ijnmenden hydraulisch gleichwertigen Durchmesser nach der Beziehung

_dgl . ----

bilden, daß die Kühlmittelübertritte zum Zylinderkopf in Form von auf dem Umfang des Zylinderkopfes verteilten und in Drallrichtung des Kühlmittels geneigten Bohrungen ausgebildet sind und daß der auf die Anzahl der Bohrungen eines Zylinderkopfes bezogene hydraulisch gleichwertige Durchmesser das 4-8 fache des hydraulisch gleichwertigen ( Durchmessers der Kühlmittelzuführung beträgt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : den senkrechten Schnitt durch einen Zylinderkopf und eine Zylinderlaufbuchse einer Brennkraftmaschine nach Pig. 2,

Pig· 2 : den Schnitt B-B durch die Zylinderlaufbuchse

nach Pig. 1, Pig. 3 : den Schnitt A-A durch den Zylinderkopf nach Pig. I.

Die aus dem Zylindergehäuse 1 einer Brennkraftmaschine teilweise herausragende Zylinderlaufbuchse 2 ist im oberen Bereich von einer Hülse 3 umgeben, die auch den unteren Teil des Zylinderkopfes 4 umfaßt. Die Hülse 3 bildet gemeinsam mit der Zylinderlaufbuchse 2 und dem Zylinderkopf 4 einen durchgehenden kreisringförmigen Kühlraum 5» der über eine Kuhlmittelzuführung 6 mit Kühlmittel versorgt wird. Die Kuhlmittelzuführung 6 mündet in einer etwa senkrecht zur Kippebene 7 der Kolben stehenden Ebene in den Kühlraum 5* Die Kühlmittelübertritte zum Zylinderkopf sind in Porm von auf dem Umfang verteilten und in Drallrichtung des Kühlmittels geneigten Bohrungen 8, 9 ausgebildet· Die Bohrungen 8 führen dabei zu den Kühlkanälen im Bereich der nicht dargestellten Ventilsitzringe, und die Bohrungen 9 führen zu den Kühlräumen 10 des Zylinderkopf es 4· Die Kühlmittelzuführung 6 und der kreisringförmige Kühlraum 5 besitzen einen etwa übereinstimmenden hydraulisch gleichwertigen Durchmesser, und der auf die Anzahl der Bohrungen 8, 9 bezogene hydraulisch gleichwertige Durchmesser beträgt das 4-8 fache des der Kühlmittelzuführung 6. Der hydraulisch gleichwertige Durchmesser ergibt sich aus der Beziehung

, 4 . P S¹ υ

und ist Ausdruck strömungstechnischer und thermodynamischer Bedingungen in den vom Kühlmittel durchflösse-.nen Räumen. Die Gestaltung, die Lage und der hydraulisch gleichwertige Durchmesser der Kühlmittelzuführung 6 und der Bohrungen 8, 9 beeinflussen maßgeblich den Kühl-

mitteltransport sowie die Ausbildung der Kühlmittel-Strömung im Kühlraum 5·

Die Erfindung führt zu folgenden vorteilhaften Effekten:

- Vermeidung von ungünstigen Verwirbelungen am Eintritt in den Kühlraum 5,

gleichmäßige Verteilung des Kühlmittelstromes mit gesichertem mindestens einmaligem Umströmen der Zylinderlaufbuchse 2 mit gleichmäßigem Geschwindigkeitsprofil als erzwungene Drallströmung, Ausprägung einer gerichteten Strömung auch im kavitationsgefährdeten Bereich der Kippebene 7 der Kolben,

- gleichmäßige Versorgung der Kühlräume 10 im Zylinderkopf 4 durch die Drallströmung im Kühlraum 5 und durch die zugeordnete effektive Durchströmfläche der Kühlmittelübertritte,

- gleichmäßige Kühlung von Zylinderlaufbuchse 2 und Zylinderkopf 4·

Die erfindungsgemäße Anordnung ist mit geringem Aufwand realisierbar und sichert eine lange Lebensdauer der Zylinderlaufbuchse durch Vermeidung von Kavitation und damit einen hohen Gebrauchswert.

Claims

Erfindungsanspruch. '.:

Anordnung zur Flüssigkeitskühlung mehrzylindjgriger Brennkraftmaschinen, insbesondere von Viertaktdieselmotoren mit einer an jeder Zylindereinheit zumindest den oberen Bereich der aus dem Zylindergehäuse teilweise herausragenden Zylinderlaufbuchse sowie den unseren Teil des Zylinderkopfes umfassenden und die Führung und Weiterleitung des Kühlmittels vornehmenden Hülse und mit Einzelversorgung der Zylindereinheiten mit Kühlmittel, wobei die Kühlmittelzuführungen als tangentialer Anschluß an den kreisringförmigen Kühlraum jeder Zylinderlaufbuchse am unteren Ende dieser Kühlräume angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- die Kühlmittelzuführungen (6) liegen jeweils auf der gleichen Seite der Zylindereinheiten und münden in einer etwa senkrecht zur Kippebene (7) der Kolben stehenden Ebene in den Kühlraum (5),

- die Hülse (3) bildet gemeinsam mit der Zylinderlaufbuchse (2) und dem Zylinderkopf (4) einen durchgehenden kreisringförmigen Kühlraum (5), die Kühlmittelzuführung (6) und der kreisringförmige Kühlraum (5) besitzen einen etwa übereinstimmenden hydraulisch gleichwertigen Durchmesser nach der Beziehung

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- die Kühlmittelübertritte zum Zylinderkopf (4) sind in Form von auf dem Umfang des Zylinderkopfes (4) verteilten und in Drallrichtung des Kühlmittels geneigten Bohrungen (8,9) ausgebildet,

- der auf die Anzahl der Bohrungen (8,9) eines Zylinderkppfes (4) bezogene hydraulisch gleichwertige Durchmesser beträgt das 4-8 fache des hydraulisch gleichwertigen Durchmessers der Kühlmittelzuführung (6),

Hierzu
2 Blatt Zeichnungen