DE3300924A1

DE3300924A1 - Vorrichtung zur kuehlung von zylinderstegen

Info

Publication number: DE3300924A1
Application number: DE19833300924
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing.(grad) 3170 Gifhorn Sturzebecher
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE3300924C2

Description

Vorrichtung zur Kühlung von Zylinderstegen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kübii'rg der Stege zwischen eng zusammengegossenen Zylindern eines Zylinderblocks einer wassergekühlten Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei zusammengegossenen Zylindern eines Zylinderblocks einer wassergekühlten Rubkolben-Brennkraftmaschine sind im allgemeinen die zwischen den Zylindern verbleibenden Stege so schmal, daß Hohlräume zur Kühlwasserführung gußtechnisch nicht untergebracht werden können. Insbesondere bei hochbelasteten Kraftfahrzeugmotoren entstehen daher thermische Probleme, die ihrerseits zu Dichtproblemen und zur Gefahr des Klopfen bei hochverdichteten Motoren führen. Insbesondere im Bereich der Brennräume, die sich am oberen Totpunkt der in den Zylindern gleitenden Kolben etwa im oberen Bereich der Zylinder unterhalb des Zylinderkopfes ausbilden, wäre eine Wärmeabfuhr sowohl zur Reduzierung der Klopfgefahr als auch zur Verbesserung der Zylinderablichtung zweckmäßig.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Maßnahme zur Kühlung solcher zwischen eng zusammengegossenen Zylindern verbleibenden Stege von wassergekühlten Hubkolben-Brennkraftmaschinen vorzuschlagen, die ohne größeren technischen Aufwand durchgeführt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß sollen also im Bereich der Zylinderbrennräume in den Stegen Rohre eingegossen sein, die eine Verbindung zwischen den seitlichen Kühlwassermänteln des Zylinderblocks herstellen und somit eine wirkungsvolle Kühlung dieses besonders hochbelasteten Stegbereiches sicherstellen. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß auch extrem schmale Zylinderstege mit der Folge gekühlt werden können, daß. die Xlopfgefahr auch bei höher verdichtenden Motoren und die ebenfalls bei diesen Motoren auftretenden Dichtprobleme reduziert werden. Die eingegossenen Rohre können dabei an die Stelle von sogenannten Eernstützen treten und deren Funktion erfüllen, nämlich die beim Gießen des Zylinderblocks zur Bildung der Kühlwasserräume vorgesehenen Kerne in ihrer Lage zu halten und fixieren.
Zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merkmalen der Unteransprüche..
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderblock einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine und Figur 2 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf den Zylinderblock gemäß Figur 1.
In der Zeichnung ist mit 1 der Zylinderblock einer beispielsweise vierzylindrigen wassergekühlten Rubkolben-Brennkraftmaschine in Reihenbauweise für ein Kraftfahrzeug angedeutet, dessen Gehäuse 2 mehrere in Reihe hintereinanderliegende Zylinder 3 aufweist. Die Zylinder sind dabei, um eine möglichst kurze Bauform zu erreichen, relativ eng zusammengegossen, so daß nur verhältnismäßig schmale Stege 5 zwischen den einzelnen Zylindern stehenbleiben. Mit 4 ist insgesamt ein die Zylinder umgebender Wassermantel angegeben, der im wesentlichen aus seitlich neben den Zylindern verlaufenden Kühlwassermänteln 4a und 4b sowie stirnseitig vorgesehenen Kühlmänteln Z besteht. Die Hohlräume für diesen Kühlwassermantel 4 werden durch entsprechende Kernausbildung der Gießform für den Zylinderblock 1 geschaffen, wobei allerdings im Bereich der zwischen den Zylindern 3 verbleibenden Stege 5 kein Raum für eine Kühlwasserdurchführung verbleibt. Erfindungsgemäß sind daher zumindest in dem in der Zeichnung oberen Bereich der Stege 5, das heißt in dem Bereich, in dem sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Brennräume in der oberen Totpunktstellung der Kolben ausbilden, Rohre 6 eingegossen, die eine Verbindung zwischen den beiden seitlichen Kühlwassermänteln 4a und 4b herstellen. Diese Rohre 6, deren innerer Leitungsquerschnitt 7 so bemessen ist, daß eine ausreichende Eühlwasserdurchströmung gewährleistet ist, können dabei, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, in ihrem mittleren Bereich, das heißt in dem Bereich, in dem die Stege den engsten Querschnitt annehmen, eine von der-Ereisform abweichende Kontur aufweisen. Diese Kontur wird entweder bereits von vornherein so vorgesehen oder entsteht während der Fertigbearbeitung der Zylinder 3 d r^h ^-+-sprechende Abtragung von Material vom Außenumfang der Rohre durch spanabhebende Bearbeitung. Die in der Zylinderbohrung liegenden bearbeiteten Stellen der Rohre 6 liegen dabei so hoch, daß sie im allgemeinen von den Kolbenringen der in den Zylindern oszillierenden Kolben nicht überlaufen werden.
Mit 8 sind in der Zeichnung noch Gewindelöcher zur Befestigung eines hier nicht weiter dargestellten Zylinderkopfes auf dem Zylinderblock 1 angegeben, während 9 an der Oberseite des Zylinderblocks vorgesehene Durchtrittsöffnungen für das vom Zylinderblock zum Zylinderkopf strömende Kühlmittel bilden.
Durch die von der Erfindung vorgesehenen, in die Stege eingegossenen Rohre, die eine Verbindung zwischen den beiden seitlichen Kühlwassermänteln von zusammengegossenen Zylindern herstellen, ergibt sich die Möglichkeit, eine intensive Kühlung auch dieser besonders hoch beanspruchten Stegbereiche zu gewährleisten. Durch die Kühlung dieser Bereiche läßt sich die Gefahr des Klopfen bei hochverdichteten Motoren wesentlich reduzieren. Auch können die Dichtungsprobleme bei solchen Motoren, die durch thermische Uberbelastung dieser Stegbereiche bedingt sind, verringert werden. Das Eingießen von Rohren oder dgl. stellt gußtechnisch eine an sich bekannte Maßnahme dar und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Die Rohre treten dabei an die Stelle ohnehin erforderlicher Kernstützen und übernehmen dabei auch deren Funktion. Im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen Problem ergibt sich jedoch der Vorteil, eine Kühlung auch in besonders engen Stegbereichen zwischen den Zylindern einer Hubkolben-Brennkraftmaschine sicherzustellen, wobei durch das Eingießen der das Kühlwasser führenden Rohre ein sehr guter Kontakt mit dem umgebenden Wandbereichen der Stege erreicht wird. Auch dies trägt zu einer günstigen Wärmeabfuhr aus diesem hochbelasteten Bereich bei.
- Leereite -

Claims

AN SPR C RE K Vorrichtung zur Kühlung der Stege zwischen eng zusammengegossenen Zylindern eines Zylinderblocks einer wassergekühlten Eubkolben-Brennkraftmaschine, bei der die zusammengegossenen Zylinder von sich auf beiden Seiten neben den Zylindern erstrekkenden Eühlwassermänteln umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in dem dem Zylinderbrennraum entsprechenden Bereich der Stege (5) eingegossene Rohre (6) vorgesehen sind, die die beiden seitlichen Kühlwassermäntel (4a, 4b) miteinander verbinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rohre (6) im Bereich der engsten Stellen der Stege (5) an den den Zylindern (3) zugewandten Seiten abgeflacht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bertigbearbeitung der Innenkontur der Zylinder (3) Material vom Außenumfang der Rohre (6) mit abgetragen ist.