DE102004058646A1 - Method for cooling cylinder head in IC engine has a sandwich construction cylinder head gasket with integral cooling ducts through the narrow section between cylinder bores - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine according to Preamble of claim 1.
Die steigende Leistungsdichte von Brennkraftmaschinen und die damit verbundenen, thermischen Belastungen stellen immer höhere Anforderungen an die Ausgestaltung der einzelnen Komponenten.The increasing power density of internal combustion engines and the so Connected, thermal loads are increasingly demanding to the design of the individual components.
Die höchsten Temperaturen eines Motorblocks, in dem die von einem Kühlmantel umgebenen Zylinder und das Triebwerk vereinigt sind, treten im Bereich des oberen Totpunkts an dem üblicherweise sehr schmalen Steg zwischen den Zylindern mehrzylindriger Brennkraftmaschinen auf. Hierdurch ergibt sich aufgrund der Wärmebelastung eine Ausdehnung insbesondere in Querrichtung des Motorblocks. Dies führt in erster Linie zu einem Verzug zweiter Ordnung der Zylinderbohrungen mit entsprechend nachteiligen Auswirkungen wie etwa Blow-out. Desweiteren dürfen Maximaltemperaturen von 290 bis 300°C nicht überschritten werden, da es sonst zu Verkokungen des Motoröls kommen kann.The highest Temperatures of an engine block in which the of a cooling jacket surrounded cylinder and the engine join in the area of the top dead center at the usually very narrow web between the cylinders of multi-cylinder internal combustion engines on. This results in an expansion due to the heat load especially in the transverse direction of the engine block. This leads in the first place Line to a second-order delay of the cylinder bores with corresponding adverse effects such as blow-out. Furthermore allowed to Maximum temperatures of 290 to 300 ° C are not exceeded, as it is otherwise to coking the engine oil can come.
Die Notwendigkeit der Kühlung im Steg- bzw. Zwickelbereich zur Eingrenzung der Maximaltemperaturen versucht man mit Hilfe von Kühlflüssigkeit durchströmten Verbindungskanälen zu lösen, die den Wassermantel beidseits einer mehrzylindrigen Anordnung im Bereich der hohen Temperaturbelastung verbinden. So ist es aus US 2002/0100435 A1 bekannt, im eigentlichen Stegbereich zwei kleine und zudem schräg verlaufende Bohrungen anzubringen, die mit Kühlmitteltaschen in den zum Stegbereich benachbarten Zwickeln kommunizieren. Dies führt einerseits zu einem entsprechenden Fertigungsaufwand und andererseits zu keiner optimalen Kühlung im heißen Stegbereich.The Need for cooling in the web or gusset area to limit the maximum temperatures one tries to solve with the help of coolant flowed through connection channels, the the water jacket on both sides of a mehrzylindrigen arrangement in the area connect the high temperature load. So it is from US 2002/0100435 A1 known, in the actual bridge area two small and also sloping To install holes with coolant pockets communicate with the gussets adjacent to the land area. This leads on the one hand to a corresponding production cost and on the other hand to none optimal cooling in the be called Web area.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der mit geringem Aufwand eine verbesserte Kühlung erzielt wird.task The invention therefore is a multi-cylinder internal combustion engine to provide in the preamble of claim 1, in the low Effort an improved cooling is achieved.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß zwischen Motorblock und Zylinderkopf ein Zwischendeck angeordnet ist, in dem ein sich über die Länge des Steges zwischen dessen Zwickelbereichen erstreckender und ein dort mündende Kühlkanäle miteinander verbindender, vorzugsweise schlitzartiger Kanal vorgesehen ist, ergibt sich ein Kühlmittelstrom über den gesamten Stegbereich in der Ebene der Zylinderkopfdichtung und damit eine verbesserte Kühlung. Eine Schwächung des Zylinderkopfs im Stegbereich wird ebenfalls vermieden.These The object is achieved according to the features of claim 1. Thereby, that between Engine block and cylinder head a tween deck is arranged, in the one over the length of the Bridge between the gusset areas extending and there opens Cooling channels with each other connecting, preferably slot-like channel is provided, results in a flow of coolant over the entire web area in the plane of the cylinder head gasket and thus an improved cooling. A weakening the cylinder head in the web area is also avoided.
Ein derartiges Zwischendeck ist einfach und ohne spanende Bearbeitung zu fertigen und wird zweckmäßigerweise von einem entsprechenden, vorzugsweise durch Stanzen gebildeten Blech gebildet (anstelle von Stanzen kann beispielsweise auch Laser- oder Wasserstrahlschneiden eingesetzt werden). Das Zwischendeck läßt sich vorteilhafterweise in die Zylinderkopfdichtung integrieren und kann gleichzeitig das Trägerblech hiervon bilden. Allerdings ist es hier zweckmäßig, eine entsprechende Stärke für das Zwischendeck vorzusehen, um einen möglichst großen Kühlmittelquerschnitt sicherzustellen. Bei Anordnung des Zwischendecks in der Zylinderkopfdichtung ist diese natürlich derart auszubilden, daß ein Ein- und Austritt zu dem durch den gebildeten Kühlmittelkanal von der einen Seite des Kühlmittelmantels der Zylinderanordnung zur anderen ermöglicht wird.One Such intermediate deck is simple and without machining to manufacture and is expediently from a corresponding, preferably formed by punching Formed sheet (instead of punching, for example, laser or water jet cutting can be used). The intermediate deck let yourself advantageously integrate into the cylinder head gasket and can simultaneously the carrier sheet form thereof. However, it is appropriate here, a corresponding strength for the tween deck provide as much as possible huge Coolant section sure. When arranging the intermediate deck in the cylinder head gasket this is natural form such that a Inlet and outlet to the coolant channel formed by the one Side of the coolant jacket the cylinder arrangement is made possible to the other.
Für den Motorblock bedeutet dies, daß notwendigerweise eine Verbindung am Ein- bzw. Austritt des gebildeten Kühlmittelkanals zum Kühlmittelmantel von Zylinderblock und/oder Zylinderkopf und darüber hinaus zu dem Kühlmittelkanal bestehen muß. Diese Verbindung ist aber bei "open-deck"-Ausführungen von Motorblöcken bereits prinzipbedingt vorhanden.For the engine block this means that necessarily a connection at the inlet or outlet of the coolant channel formed to the coolant jacket cylinder block and / or cylinder head and beyond to the coolant channel must exist. These Connection is but in "open-deck" versions of engine blocks already inherent in the principle.
Eine typische Dicke des Zwischendecks liegt für PKW-Motoren im Bereich ≥ 0,5 mm bis beispielsweise ca. 6 mm bei einer Schlitzbreite von etwa 1 bis 6 mm, insbesondere etwa 1,5 mm. Für größere Motoren steigen die Werte entsprechend an.A typical thickness of the intermediate deck is for car engines in the range ≥ 0.5 mm to for example, about 6 mm with a slot width of about 1 to 6 mm, in particular about 1.5 mm. For larger engines the values rise accordingly.
Ein- und Auslaufbereiche des gebildeten Kühlmittelkanals können strömungstechnisch optimal ausgebildet werden. Des weiteren ist der Kühlmittelmantel des Motorblocks entsprechend so auszugestalten, daß eine Druckdifferenz zwischen den jeweiligen Flanken des Kühlmittelmantels zu einer Durchströmung des gebildeten Kühlmittelkanals führen.One- and outlet areas of the coolant channel formed can fluidically be optimally trained. Furthermore, the coolant jacket of the engine block according to design so that a pressure difference between the respective flanks of the coolant jacket to a flow through the formed coolant channel to lead.
Durch Integration des Zwischendecks mit der Dichtungsfunktion der Zylinderkopfdichtung ergibt sich ein Verbindungsbauteil zwischen Motorblock und Zylinderkopf, das sowohl Dichtfunktion als auch Kühlmittelführungsfunktion quer zur Dichtrichtung erfüllt.By Integration of the intermediate deck with the sealing function of the cylinder head gasket results in a connecting component between the engine block and cylinder head, the sealing function as well as the coolant guiding function across the sealing direction Fulfills.
Gegebenenfalls läßt sich auch nachträglich an bestehenden Motorausführungen ohne große Änderung der Fertigungslinien hierfür eine entsprechende Kühlung in einfacher Weise realisieren.Possibly let yourself also later existing engine designs without much change the production lines for this a corresponding cooling realize in a simple way.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Embodiments of the invention are the following description and the dependent claims refer to.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The The invention will be described below with reference to the attached drawings illustrated embodiment explained in more detail.
Bei
einer Brennkraftmaschine ist zwischen einem Motorblock
Zusätzlich ist
ein Zwischendeck
Das
Zwischendeck
Die
Deckbleche
Bei
der in
Bei
den dargestellten Ausführungsformen befinden
sich die Stopper
Gegebenenfalls
reicht auch ein Deckblech
Das
Zwischendeck
Claims (13)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200410058646 DE102004058646A1 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Method for cooling cylinder head in IC engine has a sandwich construction cylinder head gasket with integral cooling ducts through the narrow section between cylinder bores |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200410058646 DE102004058646A1 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Method for cooling cylinder head in IC engine has a sandwich construction cylinder head gasket with integral cooling ducts through the narrow section between cylinder bores |
Publications (1)
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ID=36500072
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Country Status (1)
Country | Link |
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- 2004-12-06 DE DE200410058646 patent/DE102004058646A1/en not_active Withdrawn
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