DE19720380C1 - Flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flüssigkeitsgekühltes Zylinder­ kurbelgehäuse entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige, beispielsweise aus der DE 195 11 864 C1 bekannte Kurbelgehäuse können in Druckgußtechnik gefertigt werden. Dabei ist das Volumen des Kühlwasserraumes durch die Anforderungen der Gußform festgelegt. Dieses Volumen kann deshalb nicht optimal für die Kühlung der Zylinder ausgelegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zylinderkurbelgehäuse zu schaffen, bei dem die Kühlung der Zylinder optimiert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch den in den Kühlwasserraum eingelegten Verdrängerkörper ergibt sich eine erzwungene Strömung entlang den Wänden der Zylinder und eine stark verbesserte Kühlung der besonders kritischen Stegbereiche zwischen benachbarten Zylindern. Damit wird eine gleichmäßige Kühlung erreicht, durch die die Klopfneigung verringert wird. Der Verdrängerkörper bewirkt überdies eine deutliche Reduzierung der Kühlwassermenge, wodurch ein schneller Warmlauf der Brennkraftmaschine mit positiven Auswirkungen auf die Schadstoffemissionen, die Reibleistung, den Fahrkomfort und das Ansprechverhalten der Heizung erreicht wird und die Wasserpumpenleistung reduziert werden kann, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.

Die Kühlwassermenge kann weiter verringert werden, wenn die Form des Verdrängerkörpers an die Form des Kühlwasserraumes angenähert ist, so daß im wesentlichen nur der Spalt zwischen dem Verdrängerkörper und den Zylindern bzw. dem die Zylinder enthaltenden Zylinderblock von Kühlwasser durchströmt wird.

Um eine möglichst gleichmäßige Umströmung der Zylinder bzw. des Zylinderblocks zu erreichen, kann an den Verdrängerkörper ein Spoiler angeordnet sein, der sich in Richtung auf den Kühlwasser-Eintrittstutzen erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme aufteilt, die durch Durchtrittsöffnungen auf beiden Seiten des Spoilers entlang den Zylindern bzw. dem Zylinderblock auf der einen und auf der anderen Seite des Zylinderkurbelgehäuses geleitet werden.

Wie erwähnt, sind die Stegbereiche zwischen den Zylindern besonders gefährdet. Um eine gute Kühlung dieser Bereiche sicherzustellen, sollte sich die Innenwand des Verdränger­ körpers bis nahe an diese Bereiche erstrecken, so daß der Kühlwasserstrom gezwungen ist, diese Bereiche zu bestreichen und Totwasserzonen vermieden werden.

Vorzugsweise sollte der Verdrängerkörper eine geringe Wärme­ kapazität haben, was durch einen entsprechenden Werkstoff, z. B. Kunststoff, dadurch erreicht werden kann, daß der Verdrängerkörper als Hohlkörper ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen horizontalen Längsschnitt eines Zylinderkurbel­ gehäuses,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt im Bereich des Kühlwasser-Ein­ trittstutzens in größerem Maßstab, und

Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 1.

Das Zylinderkurbelgehäuse 1 hat Außenwände 2, die eine obere Flanschfläche 3 für einen nicht gezeigten Zylinderkopf bilden und einen Kühlwasserraum 4 umschließen, der zur Flanschfläche 3 hin offen ist, so daß das Kurbelgehäuse in Druckgußtechnik gefertigt werden kann. In dem Kühlwasserraum 4 sind die zu einem Zylinderblock 5 zusammengefaßten Zylinder 6 angeordnet. Der Zylinderblock 5 ist mit dem Gehäuse 1 einstückig und liegt in einem Abstand von den Außenwänden 2. In den Kühlwasserraum 4 mündet ein Kühlwasser-Eintrittstutzen 7.

In den Kühlwasserraum 4 ist ein Verdrängerkörper 8 eingelegt, dessen Form an die Form des Kühlwasserraumes angenähert ist. Die Innenwand 9 des Verdrängerkörpers 8 begrenzt mit der Außenfläche 10 des Zylinderblockes 5 einen relativ engen Spalt 11, der mit dem Eintrittstutzen 7 über Öffnungen 12 (Fig. 2) in der Wand des Verdrängerkörpers 8 in Verbindung steht. Um eine Verteilung des Kühlwasserstromes auf beide Seiten des von den Zylindern 6 gebildeten Zylinderblockes 5 zu erreichen, ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an den Verdrängerkörper 8 ein Spoiler 13 angeformt, der sich in Richtung auf den Eintrittstutzen 7 erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme aufteilt, die durch die auf jeder Seite des Spoilers vorgesehenen Öffnungen 12 in den Spalt 11 eintreten und von denen der eine Teilstrom entlang dem Zylinderblock 5 auf der einen Seite und der andere Teilstrom entlang dem Zylinderblock 5 auf der anderen Seite des Zylinderkurbelgehäuses 1 durch den Spalt 11 strömt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, verläuft die Innenwand 9 des Verdrän­ gerkörpers 8 in relativ geringem Abstand von der Außenfläche 10 des Zylinderblockes 5 und vor allem von den Stegbereichen 14 zwischen benachbarten Zylindern 6, so daß das Kühlwasser gezwungen wird, an der Außenwand 10 des Zylinderblockes 5 entlang zu strömen und eine intensive Kühlung insbesondere auch der kritischen Stegbereiche bewirkt.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei Zylinderkurbel­ gehäusen mit einzeln stehenden Zylindern oder nassen Zylin­ derlaufbüchsen verwendbar.

Claims (7)

1. Flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse in Open-Deck-Kon­ struktion mit Außenwänden (2), die eine obere Flansch­ fläche (3) für den Zylinderkopf bilden und einen Kühlwasser­ raum (4) umschließen, der zu der Flanschfläche (3) hin offen ist und in den ein Kühlwasser-Eintrittstutzen (7) mündet und in dem die Zylinder (6) mit einem Abstand von den Außenwänden (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlwasserraum (4) ein Verdrängungskörper (8) eingelegt ist, der die Zylinder (6) oder einen die Zylinder enthaltenden Zylinderblock (5) umgibt und dessen Innenwand (9) mit den Außenflächen (10) der Zylinder (6) bzw. des Zylinderblocks (5) einen Spalt (11) begrenzt, der mit dem Kühlwasser-Eintrittstutzen (7) in Verbindung steht.

2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ford des Verdrängerkörpers (8) an die Form des Kühlwasserraumes (4) angenähert ist.

3. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verdrängerkörper (8) ein Spoiler (13) angeformt ist, der sich in Richtung auf den Kühlwasser-Ein­ trittstutzen (7) erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme aufteilt, und daß in der Wand des Verdränger­ körpers (8) auf jeder Seite des Spoilers (13) mindestens eine Durchtrittsöffnung (12) für einen der beiden Teilströme vorgesehen ist, derart, daß der eine Teilstrom entlang den Zylindern (6) bzw. dem Zylinderblock (5) auf der einen Seite und der andere Teilstrom entlang den Zylindern (6) bzw. dem Zylinderblock (5) auf der anderen Seite des Zylinderkurbel­ gehäuses (1) geleitet wird.

4. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenwand (9) des Verdrängerkörpers (8) bis nahe an die Stegbereiche (14) zwischen den Zylindern (6) erstreckt.

5. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Verdrängerkörper (8) eine geringe Wärmekapazität hat.

6. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verdrängerkörper (8) als Hohlkörper ausgebildet ist.

7. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (8) aus Kunststoff besteht.