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<'kassergekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine"
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Die Erfindung bezieht sich auf eine wassergekühlte mehrzylindrige
Brennkraftmaschine, bei der der Kühlwasserraum wenigstens eines Zylinders eine Wassereintrittsöffnung,
eine mit dem Kühlwasserraum seines Zylinderkopfes verbundene Wasseraustrittsöffnung
sowie wenigstens eine zusätzliche Wasseraustrittsöffnung aufweist.
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Bekannte Brennkraftmaschinen dieser Art (DT-PS 745 596, Abb.i) arbeiten
so, daß in jedem der nacheinander durchströmten Kühlwasserräume der Zylinder eine
Teilmenge des in den Kühlwasserraum eintretenden Kühlwassers abgezweigt und dem
Kühlwasserraum des zugehörigen Zylinderkopfes zugeleitet wird - während die verbleibende
Restmenge des Kühlwassers in den Kühlwasserraum des stromab benachbarten Zylinders
abströmt. Auf diese weise verringert sich diese Restmenge bei jedem Zylinder und
damit auch die Geschwindigkeit der Kühlwasserströmung, so daß die i'ärmeabfuhr bei
den in Strömungsrichtung hinten liegenden Zylindern kleiner wird.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen
darin, die Kühlung einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern,
daß trotz abnehmender Geschwinin
digkeit der Külllwasserströmung
auch bei den/Strömungsrichtung hinten liegenden Zylindern eine intensivere Wirmeabfuhr
gewährleistet ist.
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Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise
dadurch gelöst, daß der Kühlwasserraum des Zylinders durch Trennmittel so in zwei
gemeinsam über die Wassereintrittsöffnung mit Kühlwasser gespeiste Kammern aufgeteilt
ist, daß die mit dem Kühlwasserraum des Zylinderkopfes verbundene Wasseraustrittsö.ffnung
an die eine Kammer und die zusätzlichen Wasseraustrittsöffnungen an die andere Kammer
angeschlossen sind.
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Durch die erfindungsgemäße Kammeraufteilung des KüIilwasserraumes
eines Zylinders ist auf einfache Weise eine Zwangsführung der in den Kühlwasserraum
des zugehörigen Zylinderkopfes abgezweigten Teilmenge des Kühlwassers erreicht.
Da die an den Zylinderkopf angeschlossene Kammer naturgemäß im Bereich des Brennraumes
liegt, kann durch konstruktive Gestaltung von Volumen und Verlauf dieser Kammer
die Kühlwasserführung im Bereich des Brennraumes den jeweiligen Erfordernissen der
Wärmeabfuhr auch dann genau angepaßt werden, wenn die Wasserströmung im Külilwasserraum
relativ langsam ist.
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Um in der üblichen Weise das Entleeren des gesamten Kühlwassermantels
der Brennkraftmaschine auch bei erfindungsgemäßer Kammeraufteilung des Kiihlwasserraumes
des jeweiligen Zylinders zu ermöglichen, kann die Anordnung so getroffen sein, daß
die mit den zusätzlichen Wasseraustrittsöffnungen versehene Kammer wenigstens eine
der Entleerung des Kiihlwasserraumes eines benachbarten Zylinders dienende zusätzliche
Wassereintrittsöffnung aufweist. Die zusätzliche Eintrittsöffnung dieser Kammer
nimmt hierbei die beim Entleeren aus dem Kiihlwasserraum
des stromauf
benachbarten Zylinders austretende Kühlwassermenge auf, die über die zusätzliche
Austrittsöffnung der Kammer in den Kühlwasserraum des stromab benachbarten Zylinders
abfließt.
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Um im Bereich des Brennraumes die Wärmeabfuhr durch Erhöhung der Geschwindigkeit
der Kühlwasserströmung zu verbessern, ist es bei der Brennkraftmaschine nach der
Erfindung vorteilhaft, daß die an den Kühlwasserraum des Zylinderkopfes angeschlossene
Kammer sich nach ihrer Wasseraustrittsöffnung hin verengt.
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Um hierbei Toträume mit stehenden Wassersäulen und dgl. zu vermeiden,
ist es zweckmäßig, daß die Verengung im wesentlichen stetig ist.
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Um trotz der Querschnittsverengung der an den Zylinderkopf angeschlossenen
Kammer mit einem Kühlwassermantel konstanter Wanddicke arbeiten zu können, ist es
bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung vorteilhaft, daß sich die Kammer im
wesentlichen nur in Richtung der Zylinderachse verengt.
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Auch bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung ist die Entlüftung
des in Kammern aufgeteilten Kühlwasserraumes dadurch gewährleistet, daß die mit
dem Kühlwasserraum des Zylinderkopfes verbundene Kammer wenigstens eine Entlüftungsöffnung
aufweist.
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Weiterhin ist es bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung vorteilhaft,
daß die Kammern durch eine relativ zum Kurbelgehäuse starre Leitrippe voneinander
getrennt sind.
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Die Herstellung der als Trennmittel für die Kammeraufteilung
dienenden
Leitrippe ist bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung besonders dadurch vereinfacht,
daß die Leitrippe mit dem Kurbelgehäuse einteilig ist. Auf diese Weise kann die
Leitrippe am Kurbelgehäuse angegossen und nachträglich bearbeitet sein.
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Zur Vermeidung von Kavitation und Verkalkungen in dem Bereich zwischen
der Leitrippe und der Zylinderlaufbüchse ist es bei der Brennkraftmaschine nach
der Erfindung schließlich auch noch vorteilhaft, daß zwischen der zylindrischen
Außenfläche der Zylinderlaufbüchse und der Leitrippe ein freier Spalt vorgesehen
ist.
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Wie eine Brennkraftmaschine nach der Erfindung ausgebildet sein kann,
ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung in perspektivischer Schemadarstellung
gezeigten Ausführungsbeispieles beschrieben. Von dem Ausführungsbeispiel ist lediglich
die Partie eines Zylinderblockes mit einem teilweise aufgeschnittenen Zylinder und
einer in den Zylinder eingesetzten, ebenfalls teilweise aufgeschnittenen nassen
Zylinderlaufbüch se gezeichnet.
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Ein Zylinder 1 eines Zylinderblockes 2 weist im Bereich der Trennfläche
3 des letzteren einen balkonartigen Ansatz 4 auf, auf den ein Laufbüchsenbund 5
einer Zylinderlaufbüchse 6 aufgesetzt ist. Auf die Trennfläche 3 ist in üblicher
Weise der nicht mehr dargestellte Zylinderkopf aufgesetzt.
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In seinem unteren Bereich ist der Zylinder 1 mit einer Führuhig 8
für das untereEnde 29 der Zylinderlaufbüchse 6 versehen. Der Ansatz 4 und die Führung
8 schließen einen ringspaltartigen
Kühlwasserraum 9 zwischen Zylinder
1 und Zylinderlaufbüchse 6 nach oben bzw. unten flüssigkeitsdicht ab. Der Kühlwasserraum
9 ist durch eine angegossene Leitrippe 10 des Zylinders 1 in eine obere Kammer 11
und eine untere Kammer 12 unterteilt. Die obere Kammer 11 steht über eine in der
Trennfläche 3 ausmündende Austrittsöffnung 13 in nicht gezeigter Weise mit dem Kühlwasserraum
des zugehörigen Zylinderkopfes in Verbindung. Schließlich weist die obere Kammer
noch zwei engere, ebenfalls in der Trennfläche 3 ausmündende Entlüftungsöffnungen
14 und 15 auf, die ebenfalls an den Kühlwasserraum des zugehörigen Zylinderkopfes
in nicht gezeigter Weise angeschlossen sind.
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Beide Kammern 11 und 12 werden über eine im Zylinder 1 vorgesehene
Eintrittsöffnung 16 mit Kühlwasser gespeist. Die Eintrittsöffnung 16 ist mit einem
größeren Abstand zur Trennfläche 3 als die Austrittsöffnung 13 angeordnet. Die Leitrippe
10 endet jeweils in einem mittleren seitlichen Bereich 17 bzw i8 der Eintrittsöffnung
16 und nimmt von dort aus einen stetig ansteigenden Verlauf 19 bzw. 20 in Richtung
auf die Austrittsöffnung 13. Auf diese oise gehen in jeder Kammer 11 bzw. 12 zwei
laminare Teilströme 21 und 22 bzw 23 und 24 des Kühlwassers in entgegengesetzten
Umfangsrichtungen von der Eintrittsöffnung 16 weg. Während die beiden Teilströme
21 und 22 der oberen Kammer 11 infolge der durch die stetigen Verläufe 19 und 20
bedingten Kammerverengung mit erhöhter Geschwindigkeit der Austrittsöffnung 13 zum
Zylinderkopf zufließen, treten die beiden Teilströme 23 und 24 mit relativ langsauer
Geschwindigkeit über eine im Zylinder 1 vorgesehene Austrittsöffnung 25 der unteren
Kammer 12 in den Kühlwasserraum des nächsten Zylinders aus. Um den Zylinderblock
2 entleeren zu können, ist die untere Kammer 12 sowohl mit einer zusätzlichen
Eintrittsöffnung
26 als auch mit iner zusätzlichen Austrittsöffnung 27 versehen, die jeweils im geodätisch
untersten Bereich der Kammer liegen.
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Wie bei 28 angedeutet, ist zwischen der Leitrippe 10 und der Zylinderlaufbüchse
6 ein freier Spalt belassen, um das Auftreten von Kavitation und Verkalkungen zu
vermeiden Schließlich ist durch den Spalt 28 ein gewisser Kühlwasseraustausch zwischen
den Kammern 11 und 12 begünstigt, wodurch Überhitzungserscheinungen im Bereich der
Trennmittel für die Kammeraufteilung vermieden sind.