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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorkühlsysteme und betrifft im Speziellereneinen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der
US 2003 / 0 000 487 A1 , der
US 7 234 422 B2 und der
US 6 810 838 B1 bekannt.
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HINTERGRUND
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Verbrennungsmotoren umfassen herkömmlicherweise eine Vielzahl von Zylindern. Jeder der Vielzahl von Zylindern umfasst eine zylindrische Bohrung mit einem bewegbaren Kolben, der darin angeordnet ist, und eine zugeordnete Verbrennungsquelle (z. B. eine Zündkerze), um ein chemisches Gemisch (z. B. eine Kombination aus Kraftstoff und Luft) innerhalb des Brennraumes der zylindrischen Bohrung als Teil eines Zweitakt- oder Viertakt-Verbrennungsvorganges zu zünden. Die Zündung des chemischen Gemisches durch die Verbrennungsquelle hat die Erzeugung von Hochtemperatur-, Hochdruckgasen zur Folge, die Nutzarbeit (z. B. mechanische Leistung) von dem Motor produzieren.
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Allerdings führt die resultierende Produktion dieser Hochtemperatur-, Hochdruckgase zu der Notwendigkeit, verschiedene Abschnitte des Verbrennungsmotors zu kühlen. Moderne Motoren, unter anderem Verbrennungsmotoren und Kompressionszündungsmotoren, beeinflussen Motorbetriebstemperaturen mithilfe eines Kühlsystems. Viele moderne Kühlsysteme verwenden typischerweise ein flüssiges Kühlmittel, das besonders gut geeignet ist, dem Motor Wärme zu entziehen, um eine geeignete Betriebstemperatur der verschiedenen Teile des Motors aufrechtzuerhalten und diese Wärme zur Ableitung zu einem Motorkühler abzuleiten. Dieser Kühlvorgang kann jedoch schwierig sein, wenn er mit vielen modernen Motoren verwendet wird, die aus leichtgewichtigen Materialien wie z. B. Aluminium hergestellt sind. Diese leichtgewichtigen Materialien sind wegen der damit verbundenen Gewichtsreduktion des Motors und somit des Gesamtgewichts des Fahrzeuges sehr wünschenswert. Durch Reduzieren des Gewichts des Motors und des Fahrzeuges kann ein verbesserter Kraftstoffverbrauch realisiert werden. Allerdings weisen leichtgewichtige Materialien, die bei der Fertigung moderner Motoren verwendet werden, Betriebstempertaturen auf, die niedriger als bei Materialien sind, die in bisherigen Motoren verwendet wurden. Es ist daher oft wichtig und/oder wünschenswert, die Betriebstemperatur dieser Motoren und zugehörigen Komponenten mithilfe von verbesserten Kühlsystemen- und -konstruktionen sorgfältig zu regeln.
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Beispielsweise kann in einigen Motoren, die vier oder mehr Zylinder verwenden, das flüssige Kühlmittel entlang zumindest eines Abschnitts der Zylinder geleitet oder andernfalls gepumpt werden, um dem Zylinderblock Wärme zu entziehen. Unglücklicherweise wird jedoch bei diesen herkömmlichen Anwendungen dieses flüssige Kühlmittel in der Regel an einer Stelle wie z. B. einem ersten Zylinder eingeleitet und bewegt sich die restlichen unterstromigen Zylinder entlang, um eine Temperaturreduktion der Zylinder zu bewirken. Wenn das flüssige Kühlmittel eingeleitet wird und sich die restlichen Zylinder entlang bewegt, steigt die Temperatur des flüssigen Kühlmittels und vermindert dadurch die Kühlwirkung des flüssigen Kühlmittels auf diese unterstromigen Zylinder. Demzufolge können die unterstromigen Zylinder nicht auf die gleiche Temperatur gekühlt werden, wie der/die oberstromige/n Zylinder. Demgemäß arbeiten diese unterstromigen Zylinder bei verschiedenen Temperaturen und können gegebenenfalls nicht unter idealen Betriebsbedingungen bleiben.
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Es besteht demgemäß auf dem diesbezüglichen technischen Gebiet Bedarf, ein Kühlsystem vorzusehen, welches in der Lage ist, eine gleichbleibende Kühlung der Zylinder eines Motors bereitzustellen. Außerdem besteht auf dem diesbezüglichen technischen Gebiet Bedarf, ein Kühlsystem vorzusehen, welches in der Lage ist, jeden einer Vielzahl von Zylindern in den Motoren einzeln auf eine allgemein gleichmäße Temperatur zu kühlen. Überdies besteht auf dem diesbezüglichen technischen Gebiet Bedarf, ein Kühlsystem vorzusehen, welches individuelle Zuführöffnungen bereitstellt, um ein flüssiges Kühlmittel direkt zu jedem der Zylinder weiterzuleiten, um eine allgemein gleichmäße Temperatur der Zylinder sicherzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dem geschilderten Bedarf gerecht zu werden.
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Diese Aufgabe wird mit einem Motor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Lehren ist ein Kühlsystem für einen Motor mit einer Vielzahl von Kolbenzylindern vorgesehen, welches eine/n vorteilhafte/n Bauweise und Betrieb aufweist. Das Kühlmittelsystem umfasst eine Quelle für ein flüssiges Kühlmittel, welche ein flüssiges Kühlmittel aufweist, und ein Zylinderkühldurchgangsnetzwerk mit einem Einlass und einem Auslass zum Empfangen und Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels. Das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk weist eine Vielzahl von einzelnen oberstromigen strömungstechnischen Durchgängen auf, von denen jeder fluidtechnisch mit dem Einlass gekoppelt ist, um das flüssige Kühlmittel direkt von der Quelle für ein flüssiges Kühlmittel in paralleler Strömung zu empfangen. Das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk weist ferner eine Vielzahl von Zylindermanteldurchgängen auf, von denen sich jeder um zumindest einen Abschnitt eines entsprechenden der Vielzahl von Kolbenzylindern herum erstreckt und unmittelbar benachbart dazu positioniert ist. Die Zylindermanteldurchgänge sind fluidtechnisch direkt mit einem entsprechenden der Vielzahl von einzelnen oberstromigen strömungstechnischen Durchgängen gekoppelt, um das flüssige Kühlmittel zu empfangen und das flüssige Kühlmittel für eine verbesserte Kühlleistung zu dem Auslass weiterzuleiten.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur für Illustrationszwecke vorgesehen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur Illustrationszwecken der gewählten Ausführungsformen.
- 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Zylinderblocks eines Motors mit einem Kühlsystem gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren;
- 2 ist eine schematische Darstellung der strömungstechnischen Durchgänge des Kühlsystems der vorliegenden Lehren;
- 3A ist eine schematische Darstellung der strömungstechnischen Durchgänge des Kühlsystems, die von einer Stelle eines einzigen Punktes relativ zueinander ausgehen; und
- 3B ist eine schematische Darstellung der Fluiddurchgänge des Kühlsystems, die von Stellen mehrerer Punkte relativ zueinander ausgehen.
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Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen durchweg entsprechende Teile.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nunmehr werden beispielhafte Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Es sind beispielhafte Ausführungsformen bereitgestellt, sodass diese Offenbarung gründlich sein. Es sind viele spezifische Details wie Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren dargelegt, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu bieten. Fachleute werden einsehen, dass es nicht notwendig ist, spezifische Details zu verwenden, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass sie nicht dahingehend zu interpretieren sind, dass sie den Schutzumfang der Offenbarung einschränken. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung spezieller beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Wie hierin verwendet, sollen die Einzahlformen „ein/e/s“ und „der/die/das“ auch die Mehrzahlformen umfassen, es sei denn, der Kontext bringt deutlich etwas anderes zum Ausdruck. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „einschließlich“ und „aufweisend“ sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten, schließen aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines/r oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sind nicht als unbedingt deren Durchführung in der speziellen erläuterten oder dargestellten Reihenfolge erfordernd zu verstehen, sofern sie nicht speziell als eine Reihenfolge der Durchführung gekennzeichnet sind. Es ist auch verständlich, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
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Wenn auf ein Element oder eine Schicht als „auf“ einem/r anderen Element oder Schicht befindlich, „damit in Eingriff stehend“, „damit verbunden“ oder „damit gekoppelt“ Bezug genommen wird, kann es/sie sich direkt auf dem/r anderen Element oder Schicht befinden, damit in Eingriff stehen, damit verbunden oder damit gekoppelt sein, oder es können dazwischentretende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn hingegen auf ein Element als „direkt auf“ einem/r anderen Element oder Schicht befindlich, „damit direkt in Eingriff stehend“, „damit direkt verbunden“ oder „damit direkt gekoppelt“ Bezug genommen wird, können keine dazwischentretenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Ausdrücke, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sind in gleicher Weise zu verstehen (z. B. „zwischen“ versus „direkt zwischen“, „benachbart“ versus „direkt benachbart“, etc.). Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen angeführten Punkte.
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Wenngleich die Ausdrücke erste/s/r, zweite/s/r, dritte/s/r etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Teilstücke zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Teilstücke nicht durch diese Begriffe eingeschränkt sein. Diese Ausdrücke können rein verwendet werden, um ein/e Element, Komponente, Region, Schicht oder Teilstück von einem/r anderen Region, Schicht oder Teilstück zu unterscheiden. Ausdrücke wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und andere numerische Ausdrücke implizieren, wenn sie hierin verwendet werden, keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern dies nicht klar durch den Kontext angezeigt ist. Somit könnte ein/e erste/s nachstehend erläuterte/s Element, Komponente, Region, Schicht oder Teilstück als ein/e zweite/s Element, Komponente, Region, Schicht oder Teilstück bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
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Räumlich bezogene Ausdrücke wie „innere/r/s“, „äußere/r/s“, „unterhalb“, „unter“, „untere/r/s“, „über“, „obere/r/s“ und dergleichen können hierin zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Fig. veranschaulicht, zu beschreiben. Räumlich bezogene Ausdrücke sollen verschiedene Orientierungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der in den Fig. dargestellten Orientierung umfassen können. Wenn die Vorrichtung in den Fig. z. B. umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben wurden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert sein. Somit kann der Beispielausdruck „unter“ sowohl eine Orientierung von über als auch von unter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders (um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen) orientiert sein und die hierin verwendeten räumlich bezogenen beschreibenden Ausdrücke werden entsprechend interpretiert.
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Mit Bezugnahme auf die 1-3 ist ein Zylinderblock-Kühlsystem 10 illustriert, welches die/den vorteilhafte/n Bauweise und Betrieb gemäß den Prinzipien der vorliegenden Lehren aufweist. Das Zylinderblock-Kühlsystem 10 ist besonders gut zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor 100 geeignet, der einen Zylinderblock 104 aufweist. Es sollte jedoch verständlich sein, dass die vorliegenden Lehren in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor offenbart werden, und es sollte einzusehen sein, dass die Prinzipien der vorliegenden Lehren nicht als auf diese beschränkt zu betrachten ist. Die Prinzipien der vorliegenden Lehren können in Motoranwendungen speziell vorteilhaft sein, wo einer Vielzahl oder Reihe von Motorzylindern mithilfe eines flüssigen Kühlmittels Wärme entzogen wird. Aus diesem Grund sollte, wenngleich die vorliegende Offenbarung auf Verbrennungsmotoren oder -vorgänge verweist, dies nicht als einschränkend für die Erfindung betrachtet werden.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann ein Zylinderblock-Kühlsystem 10 in einem Verbrennungsmotor 100 verwendet werden. Wie beschrieben, kann der Verbrennungsmotor 100 eine Vielzahl von Kolbenzylindern 102 umfassen, die in einer allgemein linearen oder Reihen-Anordnung angeordnet sein können. Zu Illustrationszwecken wird auf die Vielzahl von Kolbenzylindern 102 als ein erster Zylinder 102a, ein zweiter Zylinder 102b, ein dritter Zylinder 102c und ein vierter Zylinder 102d Bezug genommen. Es sollte einzusehen sein, dass die Prinzipien der vorliegenden Lehren nicht auf nur Vierzylinder-Verbrennungsmotoranwendungen beschränkt sind. Die Prinzipien der vorliegenden Lehren sind gleichermaßen auf Motoren mit beliebig vielen von mehreren Zylindern, unter anderem, aber nicht beschränkt auf, zwei, drei, fünf, sechs, acht, zehn, zwölf oder dergleichen, anwendbar.
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Die Vielzahl von Kolbenzylindern 102 ist in einem Zylinderblockelement 104 angeordnet. Das Zylinderblockelement 104 besteht aus einem Material, welches für die vorweggenommene Struktur und andere Bedürfnisse förderlich ist, wie z. B. Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Eisen, Kombinationen aus mehreren Materialien (z. B. Buchsen) und anderen herkömmlichen Materialien.
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Der Verbrennungsmotor 100 umfasst ferner das Zylinderblock-Kühlsystem 10, welches eine Quelle 12 für ein flüssiges Kühlmittel, ein Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 und einen Behälter 16 für ein flüssiges Kühlmittel aufweist. Es sollte einzusehen sein, dass das Kühlsystem 10 in einigen Ausführungsformen ein geschlossenes, kontinuierliches System umfassen kann, wobei die Quelle 12 für ein flüssiges Kühlmittel und der Behälter 16 für ein flüssiges Kühlmittel in fluidtechnischer Verbindung stehen können, um zuzulassen, dass das flüssige Kühlmittel dazwischen strömt. Außerdem kann das Kühlsystem 10 einen herkömmlichen Motorkühler 18 zum Ableiten von Wärme (d. h., der als ein Wärmeaustauscher dient) von dem flüssigen Kühlmittel an ein umgebendes Medium (z. B. Umgebungsluft) umfassen kann.
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In einigen Ausführungsformen kann das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 einen Einlass 20, einen Auslass 22 und eine Reihe von strömungstechnischen Durchgängen umfassen, welche sich dazwischen erstrecken. Der Einlass 20 kann in fluidtechnischer Verbindung mit der Quelle 12 für ein flüssiges Kühlmittel stehen, um flüssiges Kühlmittel mit einer ersten Temperatur zu empfangen. Der Auslass 22 kann hingegen in fluidtechnischer Verbindung mit dem Motorkühler 18 und dem Behälter 16 für ein flüssiges Kühlmittel stehen.
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Das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 wird mit spezieller Bezugnahme auf 2 in näherem Detail beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 ausgestaltet, um eine allgemein gleichmäßige Kühlung eines jeden der Vielzahl von Kolbenzylindern 102 zu definieren. Zu diesem Zweck stellt das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 eine Vielzahl von einzelnen strömungstechnischen Durchgängen bereit, die sich in einer vorbestimmten Ausgestaltung erstrecken, um jeden der Vielzahl von Kolbenzylindern 102 mit einem Teil flüssigen Kühlmittels direkt von der Quelle 12 für ein flüssiges Kühlmittel zu versehen. Auf diese Weise, die beschrieben wird, wird jeder der Vielzahl von Kolbenzylindern 102 mit flüssigem Kühlmittel gekühlt, das keine oberstromige Erwärmung infolge einer Einwirkung benachbarter Zylinder erfahren hat und somit in der Lage ist, einen gleichmäßigen Temperaturgradienten über den Zylinderblock hinweg zu bewerkstelligen. Außerdem kann dieser Temperaturgradient in einigen Ausführungsformen einen geringeren Bohrungsverzug der Kolbenzylinder 102 bereitstellen und damit das Kolben-Durchblasen reduzieren.
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In einigen Ausführungsformen ist das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 abgestimmt, um ein/e/n vorbestimmte/s/n Strömungsmuster, -rate und/oder -druck für ein verbessertes Kühl-Ansprechen bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 z. B. einen ersten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26a, der direkt von dem Einlass 20 zu einem Bereich benachbart des ersten Zylinders 102a geführt wird, einen zweiten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26b, der direkt von dem Einlass 20 zu einem Bereich benachbart des zweiten Zylinders 102b geführt wird, einen dritten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26c, der direkt von dem Einlass 20 zu einem Bereich benachbart des dritten Zylinders 102c geführt wird, und einen vierten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26d, der direkt von dem Einlass 20 zu einem Bereich benachbart des vierten Zylinders 102d geführt wird, umfassen. In einigen Ausführungsformen kann jeder der oberstromigen strömungstechnischen Durchgänge 26 ausgestaltet, geformt, konturiert oder sonst wie abgestimmt sein, um spezifische Kühlanforderungen des Motors 100 anzusprechen. Das heißt, abhängig von den spezifischen Kühlbedürfnissen des Motors 100, z. B. in Bezug auf die thermisch wirksame Masse benachbarter Teilstücke des Motors, der Nebenluftströmung um die Außenseite des Motors herum und/oder anderen Faktoren, kann jeder der oberstromigen strömungstechnischen Durchgänge 26 eine einzigartige Ausgestaltung umfassen, die ein vorbestimmtes Kühlprofil des entsprechenden Zylinders und einer ähnlichen Struktur zur Folge hat. In einigen Ausführungsformen kann jedoch jeder der oberstromigen strömungstechnischen Durchgänge 26 ähnliche Ausgestaltungen umfassen, die vorbestimmte Kühlprofile zur Folge haben, beispielsweise Ausgestaltungen, die eine gespiegelte Symmetrie definieren. Beispielsweise können in der Ausführungsform, welche in den Fig. illustriert ist, der erste oberstromige strömungstechnische Durchgang 26a und der vierte oberstromige strömungstechnische Durchgang 26d Ausgestaltungen mit einer gespiegelten Symmetrie und Kühlprofilen aufweisen. In ähnlicher Weise können der zweite oberstromige strömungstechnische Durchgang 26b und der dritte oberstromige strömungstechnische Durchgang 26c Ausgestaltungen mit einer gespiegelten Symmetrie und Kühlprofilen aufweisen. Für die Zwecke dieser Erörterung sollte verständlich sein, dass die zuvor erwähnten gespiegelten Symmetrien existieren. Es sollte jedoch auch verständlich sein, dass solch eine Symmetrie nicht notwendig ist und somit jeder oberstromige Durchgang einzeln oder in Kombination verändert werden kann. Beispielsweise, wie speziell illustriert, können in einigen Ausführungsformen der zweite oberstromige strömungstechnische Durchgang 26b und der dritte oberstromige strömungstechnische Durchgang 26c verschiedene Querschnitts- und/oder Führungsprofile definieren, welche ein maßgeschneidertes Strömungsansprechen und ein zugehöriges Kühlprofil zulassen können. In einigen Ausführungsformen kann beispielsweise der dritte oberstromige strömungstechnische Durchgang 26c größer sein als der zweite oberstromige strömungstechnische Durchgang 26b.
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Mit spezieller Bezugnahme auf die 3A und 3B kann in einigen Ausführungsformen der Einlass 20 eine oder mehrere Orientierungen umfassen. Wie in den 1-3A illustriert, kann der Einlass 20 z. B. eine fluidtechnische Kopplung mit jedem der Durchgänge 26a, 26b, 26c und 26d an einer Stelle 20' eines einzigen Punktes herstellen. Dies hat zur Folge, dass jeder Durchgang 26a, 26b, 26c und 26d an einer einzigen unterstromigen Position relativ zueinander fluidtechnisch mit dem Einlass 20 gekoppelt ist. Alternativ, wie in 3B illustriert, kann der Einlass 20 eine fluidtechnische Kopplung mit jedem der Durchgänge 26a, 26b, 26c und 26d an Stellen 20" mehrerer Punkte herstellen. Dies Mehrpunkt-Szenario kann einem verzweigten Netzwerk gleichen, in dem jeder Durchgang 26a, 26b, 26c und 26d an eigenen unterstromigen Positionen relativ zueinander fluidtechnisch mit dem Einlass 20 gekoppelt ist. Es sollte auch verständlich sein, dass Kombinationen dieser Ausgestaltungen, unter anderem Kombinationen von sowohl Einzelpunkt- als auch Mehrpunktstellen-Szenarios in einer einzigen Ausführungsform vorstellbar sind.
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In einigen Ausführungsformen kann das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 ferner eine Reihe von strömungstechnischen Manteldurchgängen 28, allgemein unmittelbar benachbart eines jeden der Kolbenzylinder 102 umfassen, die fluidtechnisch mit den oberstromigen strömungstechnischen Durchgängen 26 gekoppelt sind. Die strömungstechnischen Manteldurchgänge 28 befinden sich jeweils in einer Position, um Wärme von dem entsprechenden Kolbenzylinder 102 zu absorbieren und werden somit durch ihre Position unmittelbar zu dem entsprechenden Kolbenzylinder 102 erkannt. Das Zylinderkühldurchgangsnetzwerk 14 kann insbesondere einen ersten Manteldurchgang 28a, der direkt von dem ersten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26a zu einem Bereich unmittelbar benachbart des ersten Zylinders 102a geführt wird, einen zweiten Manteldurchgang 28b, der direkt von dem zweiten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26db zu einem Bereich unmittelbar benachbart des zweiten Zylinders 102b geführt wird, einen dritten Manteldurchgang 28c, der direkt von dem dritten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26c zu einem Bereich unmittelbar benachbart des dritten Zylinders 102c geführt wird, und einen vierten Manteldurchgang 28d umfassen, der direkt von dem vierten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26d zu einem Bereich benachbart des vierten Zylinders 102d geführt wird.
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In einigen Ausführungsformen können der zweite Manteldurchgang 28b und der dritte Manteldurchgang 28C fluidtechnisch an oder entlang eines Verbindungsdurchganges 28x gekoppelt sein, der sich dazwischen erstreckt. Dieser Verbindungsdurchgang 28x kann der Abschnitt sein, wo der zweite Manteldurchgang 28b und der dritte Manteldurchgang 28c miteinander verschmelzen und muss somit an sich keinen separaten Durchgang umfassen. In ähnlicher Weise können der erste Manteldurchgang 28a und der zweite Manteldurchgang 28b fluidtechnisch an oder entlang eines Verbindungsdurchganges 28y gekoppelt sein, der sich dazwischen erstreckt, und können der dritte Manteldurchgang 28c und der vierte Manteldurchgang 28d fluidtechnisch an oder entlang eines Verbindungsdurchganges 28z gekoppelt sein, der sich dazwischen erstreckt. Auf diese Weise können die oberstromigen strömungstechnischen Durchgänge 26 und Abschnitte der Manteldurchgänge 28 ein strömungstechnisches Parallelströmungsnetzwerk definieren, welches eine parallele Strömung eines flüssigen Kühlmittels aufweist, das direkt zu jedem der Kolbenzylinder 102 geführt wird. Diese Strömung kann dann sich dann vermischen, um um die außen liegenden Seiten der Kolbenzylinder 102 zu einer entgegengesetzten, unterstromigen Seite der Kolbenzylinder 102 zu strömen, wobei diese Strömung insbesondere entlang der außen liegenden Seite des ersten Manteldurchganges 28a zu einer Position auf der unterstromigen Seite des ersten Kolbenzylinders 102a weitergeleitet werden kann, und eine zusätzliche Strömung entlang der außen liegenden Seite des vierten Manteldurchganges 28d zu einer Position auf der unterstromigen Seite des vierten Kolbenzylinders 102d weitergeleitet werden kann.
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Es sollte einzusehen sein, dass basierend auf Strömungsauslegungsparametern und zugehörigen Temperaturgradienten in einigen Ausführungsformen die Querschnittsauslegung- und -form oberstromiger strömungstechnischer Durchgänge 26 maßgeschneidert werden können, um die parallele Strömung von flüssigem Kühlmittel auf spezielle Kolbenzylinder wie z. B. jene Zylinder abzustimmen, deren flüssiges Kühlmittel zu benachbarten Zylindern strömen wird. Wie in 2 ersichtlich, kann der zweite oberstromige strömungstechnische Durchgang 26b bezüglich des ersten oberstromigen strömungstechnischen Durchganges 26a größer und/oder gerader dimensioniert sein, um eine zusätzliche Strömung von flüssigem Kühlmittel dadurch für eine bessere thermische Leistung zu fördern. In ähnlicher Weise kann die Führungsform des ersten oberstromigen strömungstechnischen Durchganges 26a variiert werden, um eine Strömung dadurch zu fördern oder abzuhalten, z. B. indem scharfe Kurven (siehe den ersten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26a) oder sanfte Kurven (siehe den zweiten oberstromigen strömungstechnischen Durchgang 26b) verwendet werden.
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Im Verlauf einer Strömung zu der unterstromigen Seite der Kolbenzylinder wird die Strömung flüssigen Kühlmittels fortgesetzt, um Wärme von den zugeordneten Kolbenzylindern zu absorbieren und zurückzuhalten. Das flüssige Kühlmittel kann entlang sowohl des ersten Manteldurchganges 28a als auch des vierten Manteldurchganges 28d strömen und entlang der unterstromigen Seite der Kolbenzylinder fortsetzen. Zu diesem Zweck kann das flüssige Kühlmittel von dem ersten Manteldurchgang 28a zu der unterstromigen Seite des zweiten Manteldurchganges 28b gelangen. Gleichermaßen kann das flüssige Kühlmittel von dem vierten Manteldurchgang 28d zu der unterstromigen Seite des dritten Manteldurchganges 28c gelangen.
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Dann kann das flüssige Kühlmittel von der unterstromigen Seite der Manteldurchgänge 28 an einem oder mehreren Austrittsdurchgängen 30 in einen Austrittssammler/verteiler 32 zu dem Auslass 22 gelangen. Es sollte einzusehen sein, dass abhängig von der gewünschten Strömungsrate und -route des flüssigen Kühlmittels beliebig viele Austrittsdurchgänge 30 verwendet werden können.
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Es sollte einzusehen sein, dass die Prinzipien der vorliegenden Lehren ein Kühlsystem vorsehen, welches in der Lage ist, eine gleich bleibende Kühlung der Zylinder eines Motors bereitzustellen. Außerdem sehen die Prinzipien der vorliegenden Lehren ein Kühlsystem vor, welches in der Lage ist, jeden der Vielzahl von Zylindern in den Motoren individuell auf eine allgemein gleichmäßige Temperatur zu kühlen. Das Kühlsystem der vorliegenden Lehren sieht eine allgemein ausgeglichene Strömungsgröße vor. In ähnlicher Weise sieht das Kühlsystem der vorliegenden Lehren eine allgemein gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit und einen allgemein ausgeglichen oberstromigen Fluiddruck und einen gleich bleibenden unterstromigen Fluiddruck vor.
