DE3410261A1 - Evaporation cooling device for internal combustion engines with a cooling jacket - Google Patents

Abstract

A form of evaporation cooling for an internal combustion engine is proposed in which liquid coolant is sprayed by means of spray nozzles or other means on to hot ions, especially on to the walls of combustion chamber zones, the quantity of coolant sprayed on being controllable as a function of the engine temperature or suitable operating parameters.

Description

Verdampfungs-Kühlvorrichtung für BrennkraftmaschinenEvaporative cooling device for internal combustion engines

mit einem Kühlmantel Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdampfungs-Kühlvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Kühlmantel gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.with a cooling jacket The invention relates to an evaporative cooling device for internal combustion engines with a cooling jacket according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 14 76 331 ist eine gattungsgemäße Verdampfungskühlvorrichtung bekannt, die einen Vorratsbehälter zur Aufnahme des flüssigen Kühlmittels besitzt, der über eine Vor-und Rücklaufleitung mit dem Kühlmantel der Brennkraftmaschine und durch eine Uberströmöffnung mit dem Kondensator verbunden ist. Der Kühlwassermantel sowie der Vorratsbehälter sind bis zu einer vorgegebenen Höhe mit einem flüssigen Kühlmittel z.B. Wasser gefüllt, das von einer Kühlmittelpumpe im Kreislauf zwischen dem Kühlmantel und dem Vorratsbehälter umgewälzt wird. Bei betriebswarmer Maschine verdampft ein Teil des an den heißen Wandungen der Brennraumzonen entlangströmenden Kühlmittels . Das Gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Kühlmittel gelangt über die Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter, wobei der flüssige Kühlmittelanteil in das Auffangbecken des Vorratsbehälters abläuft und der dampfförmige Kühlmittelanteil durch die Uberströmöffnung in den Kondensator abströmt und nach Rückkühlung in den Vorratsbehälter zurückgefördert wird.From DE-OS 14 76 331 a generic evaporative cooling device is known, which has a reservoir for holding the liquid coolant, via a supply and return line to the cooling jacket of the internal combustion engine and is connected to the condenser through an overflow opening. The cooling water jacket as well as the reservoir are up to a predetermined height with a liquid Coolant e.g. water filled by a coolant pump in the circuit between the cooling jacket and the reservoir is circulated. When the machine is at operating temperature evaporates part of that flowing along the hot walls of the combustion chamber zones Coolant. The mixture of liquid and vaporous coolant passes over the return line into the storage tank, with the liquid coolant component runs into the collecting basin of the storage container and the vaporous coolant component flows through the overflow opening into the condenser and, after recooling, into the Reservoir is returned.

Bei der bekannten Verdampfungskühlvorrichtung ist der Kühlmantel ständig mit Kühlmittel beaufschlagt. Dies hat den Nachteil, daß den Motorbauteilen bereits unmittelbar nach einem Kaltstart der Maschine Wärme entzogen wird, wodurch ein schnelles Uberwinden der Kaltstart- und Warmlaufphase verhindert wird. Die Folge davon ist, daß der Motor über eine unerwünscht lange Zeit in einem ungünstigen Betriebsbereich mit hohem spezifischen Kraftstoffverbrauch, hohen Schadstoffemissionen im Abgas und einer hohen Bauteileabnutzung arbeitet. Ferner ist die Trägheit und mangelnde Regelbarkeit der bekannten Verdampfungskühlung von Nachteil, durch die eine Anpassung der Kühlleistung an den jeweiligen Betriebszustand der Maschine nicht möglich ist. Schließlich ist es noch nachteilig, daß im Kühlkreislauf mehr Kühlmittel umgewälzt wird, als an den Wandungen der Brennraumzonen zu deren Kühlung verdampft.In the known evaporative cooling device, the cooling jacket is permanent charged with coolant. This has the disadvantage that the engine components already Immediately after a cold start of the machine, heat is extracted, resulting in a fast Overcoming the cold start and warm-up phase is prevented. The consequence of this is that the engine for an undesirably long time in an unfavorable operating range with high specific fuel consumption, high pollutant emissions in the exhaust gas and high component wear. Further is the indolence and lack of it The controllability of the known evaporative cooling is disadvantageous because of the adjustment the cooling capacity is not possible depending on the operating status of the machine. Finally, it is also disadvantageous that more coolant circulates in the cooling circuit is evaporated than on the walls of the combustion chamber zones to cool them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdampfungskühlung zu schaffen, deren Kühlleistung mit einfachen Mitteln an den Kühlbedarf der Brennkraftmaschine angepaßt und mit einer möglichst geringen Kühlmittelmenge betrieben werden kann.The invention is based on the object of evaporative cooling to create the cooling capacity of the internal combustion engine with simple means can be adapted and operated with the smallest possible amount of coolant.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Bei der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlvorrichtung werden die heißen Bauteile insbesondere die im Kühlmantel liegenden Wandungen der Brennraumzonen mit Kühlmittel besprüht bzw. angespritzt. Hierdurch sind prinzipiell Wärmestromdichten zu erreichen, die von Flüssigkeitssystemen nicht erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlung besteht darin, daß die Kühlmittelmenge auf die vom Lastzustand der Brennkraftmaschine bzw. die Bauteiletemperatur abhängige Kühlleistung optimal eingestellt werden kann, wodurch die Verdampfungskühlung mit möglichst kleiner Kühlmittelmenge im Kühlkreislauf auskommt. Durch eine Verringerung der umlaufenden Kühlmittelmenge kann das Volumen des Kühlmantels verkleinert werden, so daß insgesamt das Gewicht und das Bauvolumen der Brennkraftmaschine verringert werden kann. Ferner bietet das geschlossene Kühlsystem den Vorteil, daß das verdampfte Kühlmittel die Eigenschaft aufweist sich an kälteren Bauteilen niederzuschlagen und damit als Wärmeträger für einen isothermen Temperaturzustand der Motorbauteile, insbesondere der brennraumnahem Motorbauteile zu fungieren. Schließlich ist noch auf den besonderen Vorteil der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlung hinzuweisen, daß jeweils nur dann Kühlmittel in den Kühlmantel eingesprüht wird, wenn dies entsprechend der Bauteiletemperatur oder dem Lastzustand der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Bei kalter Brennkraftmaschine ist die Kühlmittelzufuhr in den Kühlmantel unterbunden, so daß sich in diesem kein Kühlmittel befindet. Durch den trockenen Kühlmantel wird in der Kaltstart- und Warmlaufphase den Wandungen der Brennraumzonen somit keine Wärme entzogen. Somit können diese ungünstigen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine innerhalb kürzester Zeit überwunden werden.In the evaporative cooling device according to the invention, the hot Components in particular the walls of the combustion chamber zones lying in the cooling jacket Coolant sprayed or injected. This results in heat flux densities in principle that cannot be achieved by fluid systems. Another advantage the evaporative cooling according to the invention consists in that the amount of coolant on the load condition of the internal combustion engine or the component temperature dependent Cooling capacity can be adjusted optimally, whereby the evaporative cooling with The smallest possible amount of coolant in the cooling circuit manages. By reducing it the volume of the cooling jacket can be reduced due to the amount of coolant circulating, so that overall the weight and volume of the internal combustion engine are reduced can be. Furthermore, the closed cooling system has the advantage that the evaporated Coolant has the property of precipitating on colder components and thus as a heat transfer medium for an isothermal temperature state of the engine components, in particular to function of the engine components close to the combustion chamber. Finally is still to point out the particular advantage of the evaporative cooling according to the invention, that in each case coolant is only sprayed into the cooling jacket if this is done accordingly the component temperature or the load condition of the internal combustion engine is. When the internal combustion engine is cold, the supply of coolant to the cooling jacket is prevented, so that there is no coolant in it. Through the dry cooling jacket In the cold start and warm-up phase, the walls of the combustion chamber zones therefore do not have any Heat withdrawn. Thus, these unfavorable operating ranges of the internal combustion engine be overcome within a very short time.

Weitere Ausgestaltunven der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the evaporative cooling according to the invention are the subject of the subclaims.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand. von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the drawing, the invention is based on. of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlvorrichtung.It shows: FIG. 1 a schematic representation of an internal combustion engine with the evaporative cooling device according to the invention.

Fig. 2 Die Brennkraftmaschine aus Fig. 1 in einem teilweisen Querschnitt durch einen Zylinder. FIG. 2 The internal combustion engine from FIG. 1 in a partial cross section through a cylinder.

Fig. 3 in einem Querschnitt durch einen Zylinder eine im Kühlmantel angeordnete Trennwand mit Sprühöffnungen. 3 in a cross section through a cylinder one in the cooling jacket arranged partition with spray openings.

Fig. 4 in einem teilweisen Halbschnitt durch einen Zylinder die Anordnung von Sprühkanälen in der Außenwand des Kühlmantels. 4 shows the arrangement in a partial half section through a cylinder of spray channels in the outer wall of the cooling jacket.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit Verdampfungskühlung dargestellt. Sie umfaßt einen Vorratsbehälter 2 in dem ein flüssiges Kühlmittel, z.B. Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem zu Kühlzwecken geeigneten Alkohol, gespeichert ist.In Fig. 1, an internal combustion engine 1 is shown with evaporative cooling. It comprises a reservoir 2 in which a liquid coolant, for example water or a mixture of water and an alcohol suitable for cooling purposes is.

Der Vorratsbehälter 2 ist über eine Vorlaufleitung 3 mit dem Kühlmantel der Brennkraftmaschine verbunden. In der Vorlaufleitung 3 befindet sich eine Kühlmittelpumpe 4, die bei Kühlbedarf das Kühlmittel aus dem Vorratsbehälter 2 unter Druck in einer noch näher zu beschreibenden Weise in den Kühlmantel bzw. auf die Wandungen der Brennraumzonen fördert. Die Vorlaufleitung 3 mündet in einen Verteiler 5, von dem aus das Kühlmittel zu einem ersten kurbelgehäuseseitigen Kühlmantelbereich 6 und/oder einem zweitenzylinderkopfseitigen Kühlmantelbereich 7 verteilt wird. Das auf die Wandungen der Brennraumzonen, insbesondere die Wandungen der Brennräume und der Gaswechselkanäle im Zylinderkopf aufgesprühte flüssige Kühlmittel verdampft unter Aufnahme von Wärme aus den Wandungen und wird aus dem Kühlmantel über eine Kondensatorleitung 8 in einen Kondensator 9 abgeleitet. Das im Kondensator 9 rückgekühlte flüssige Kühlmittel gelangt über eine Rücklaufleitung 10 in den Vorratsbehälter 2 zurück. In der Kondensatorleitung 8 befindet sich ein Steuerventil 11, von dem eine Kreislaufleitung 12 durch einen Wärmetauscher 13 der Fahrzeugheizung in die Rücklaufleitung 10 führt, über die zur Heizung des Fahrzeuginnenraumes die gesamte Menge des Kühlmitteldampfes oder ein Teil davon abgezweigt werden kann.The storage container 2 is connected to the cooling jacket via a feed line 3 connected to the internal combustion engine. A coolant pump is located in the supply line 3 4, which when cooling is required, the coolant from the reservoir 2 under pressure in a to be described in more detail in the cooling jacket or on the walls of the way Promotes combustion chamber zones. The flow line 3 opens into a distributor 5 from which from the coolant to a first crankcase-side cooling jacket region 6 and / or a second cylinder head side cooling jacket area 7 is distributed. That on the Walls of the combustion chamber zones, in particular the walls of the combustion chambers and the Liquid coolant sprayed on by the gas exchange ducts in the cylinder head evaporates underneath Absorption of heat from the walls and is released from the cooling jacket via a condenser line 8 derived into a capacitor 9. The liquid recooled in the condenser 9 Coolant returns to the storage container 2 via a return line 10. In the condenser line 8 there is a control valve 11, one of which Circulation line 12 leads through a heat exchanger 13 of the vehicle heating system into the return line 10, The entire amount of coolant vapor used to heat the vehicle interior or part of it can be branched off.

Die Aufteilung des Kühlmittelstromes in die einzelnen Kühlmantelbereiche 6 und 7 erfolgt in Abhängigkeit von der Temperatur an den Wandungen der Brennräume. Hierzu sind an diesen mehrere verteilt angeordnete Thermoelemente angebracht, von denen jeweils nur ein Thermoelement 14 im zylinderkopfseitigen Kühlmantelbereich 7 und ein Thermoelement 15 im kurbelgehäuseseitigen Kühlmantelbereich 6 dargestellt ist. Die Thermoelemente 14 und 15 sind über Kontaktleitungen 16 und 17 an eine zentrale Steuereinheit 18 angeschlossen, von der aus signalübertragende Leitungen 19, 20 zur Kühlmittelpumpe 4 und dem Verteiler 5 führen.The division of the coolant flow into the individual cooling jacket areas 6 and 7 takes place as a function of the temperature on the walls of the combustion chambers. For this purpose, several thermocouples arranged in a distributed manner are attached to them, from each of which has only one thermocouple 14 in the cooling jacket area on the cylinder head side 7 and a thermocouple 15 in the cooling jacket area 6 on the crankcase side is shown is. The thermocouples 14 and 15 are via contact lines 16 and 17 to a central Control unit 18 connected, from which signal-transmitting lines 19, 20 to the coolant pump 4 and the distributor 5.

Die zentrale Steuereinheit 18 ist über eine Kontaktleitung 21 mit einer Batterie 22 als elektrische Stromquelle verbunden. In Abhängigkeit von den über die Thermoelemente 14 und 15 erfaßten Bauteiletemperaturen der Maschine wird von der Steuereinheit 18 an der Kühlmittelpumpe die zur Kühlung der Bauteile benötigte Kühlmittelfördermenge eingestellt. Außerdem werden von der Steuereinheit 18 im Verteiler 5 nicht näher dargestellte Steueröffnungen für die Aufteilung der Kühlmittelmenge in die Kühlmantelbereiche 6 und 7 derart gesteuert, daß das Kühlmittel entweder in den Kühlmantelbereich 6 oder 7 oder in beide Kühlmantelbereiche 6 und 7 gefördert wird.The central control unit 18 is connected via a contact line 21 a battery 22 as an electric power source. Depending on the Component temperatures of the machine detected via the thermocouples 14 and 15 from the control unit 18 to the coolant pump that is required for cooling the components Coolant flow rate set. In addition, the control unit 18 in the distributor 5 control openings, not shown in detail, for dividing the amount of coolant in the cooling jacket areas 6 and 7 controlled so that the coolant either conveyed in the cooling jacket area 6 or 7 or in both cooling jacket areas 6 and 7 will.

Bei kalter Maschine sowie in der Kaststart-und Warmlaufphase ist die Kühlmittelpumpe 4 abgeschaltet. Da nun in der Kühlphase nur so viel Kühlmittel auf die Wandungen gesprüht wird, wie durch Wärmeaufnahme verdampft, sind die Kühlmantelbereiche bei kalter Maschine sowie in der Kaltstart-und Warmlaufphase ohne Kühlmittel. Da somit kein Kühlmittel am Anwärmvorgang der Maschine teilnimmt, wird eine sehr schnelle Anwärmung der Wandungen der Brennräume atif eine Betriebstemperatur erreicht, bei der sich in den Brennräumen günstige Verbrennungsverhältnisse sowohl hinsichtlich der Laufeigenschaften der Maschine als auch hinsichtlich geringer Anteile an schädlichen Abgasbestandteilen einstellen. Erst wenn die Wandungen ihre Betriebstemperatur erreicht haben, wird die Kühlmittelpumpe 4 von der Steuereinheit 18 eingeschaltet und auf die zur Kühlung notwendige Kühlmittelfördermenge eingestellt. Die Verteilung des Kühlmittels an die jeweils zu kühlenden Wandungen erfolgt über den Verteiler 5.When the machine is cold and during the cast start and warm-up phase, the Coolant pump 4 switched off. Since there is only so much coolant in the cooling phase the walls are sprayed, as if evaporated by heat absorption, are the cooling jacket areas when the machine is cold and in the cold start and warm-up phase without coolant. There therefore no coolant participates in the machine's warm-up process, a very rapid heating of the walls of the combustion chambers atif an operating temperature achieved, in which both favorable combustion conditions in the combustion chambers with regard to the running properties of the machine as well as with regard to low proportions adjust to harmful exhaust gas components. Only when the walls reach their operating temperature have reached, the coolant pump 4 is switched on by the control unit 18 and adjusted to the coolant flow rate required for cooling. The distribution the coolant to the walls to be cooled takes place via the distributor 5.

Anstelle einer temperaturabhängigen Steuerung ist es denkbar, die Kühlmittelmenge in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, oder in einer Kombination aus einer Temperatur- und Betriebsparameter-Steuerung einzustellen.Instead of a temperature-dependent control, it is conceivable that the Amount of coolant as a function of operating parameters of the internal combustion engine, or set in a combination of a temperature and operating parameter control.

Aus Fig. 2 ist anhand der vergrößerten Schnittdarstellung durch einen Zylinder der Brennkraftmaschine 1 die Lage des Kühlmantelbereiches 6 im Zylinderkopf 23 sowie des Kühlmantelbereiches 7 im Kurbelgehäuse 24 verdeutlicht. Der Kühlmantelbereich 7 überdeckt dabei im wesentlichen die Wandungen 25 der Gaswechselkanäle 26 und 27, während der Kühlmantelbereich 6 die Wandungen 28 des Brennraumes 29 umschließt. Zur Kühlung der Wandungen 28 sind in die Außenwände 33 des Kurbelgehäuses 24 Sprühdüsen 30 eingesetzt, die über Kühlmittelleitungen 31 entweder an den Verteiler 5 oder direkt an die Vorlaufleitung 3 angeschlossen sind. Das durch die Kühlmittelleitungen 31 unter Druck geförderte Kühlmittel wird über die Sprühdüsen verteilt als Sprühnebel oder in Form von feinen Sprühstrahlen 32 auf die Wandungen 28 aufgesprüht. Unter Aufnahme von Wärme aus den Wandungen 28 verdampft dabei das Kühlmittel. Wie bereits erwähnt, wird die Menge des unter Druck aufgesprühten Kühlmittels dabei in Abhängigkeit von der Wandtemperatur oder den Lastzustand der Maschine 1 erfassenden Betriebsparametern derart dosiert, daß möglichst ohne Rückstand von verdampftem Kühlmittel eine optimale Kühlung der Wandungen 25 und 28 erzielt wird. Dabei sind die Sprühdüsen 30 auf dem gesamten Bereich der Wandungen 28 aller Zylinder so verteilt angeordnet, daß eine gleichmäßige Kühlung gegeben ist. Die Kühlung der Wandung 25 erfolgt über einen Kühlmittelkanal 34, der in einer Außenwand 35 des Zylinderkopfes 23 in Maschinenlängsrichtung verläuft. Der Kühlmittelkanal 34 besitzt dabei auf die Wandung 25 gerichtete düsenartige Sprühbohrungen 36 und ist ebenfalls wie die Sprühdüsen 30 an den Verteiler 5 oder direkt an die Vorlaufleitung 3 angeschlossen.From Fig. 2 is based on the enlarged sectional view through a Cylinder of the internal combustion engine 1 the position of the cooling jacket area 6 in the cylinder head 23 and the cooling jacket area 7 in the crankcase 24 are illustrated. The cooling jacket area 7 essentially covers the walls 25 of the gas exchange channels 26 and 27, while the cooling jacket region 6 encloses the walls 28 of the combustion chamber 29. To cool the walls 28 spray nozzles are in the outer walls 33 of the crankcase 24 30 used, which via coolant lines 31 either to the distributor 5 or are connected directly to the flow line 3. That through the coolant lines 31 coolant delivered under pressure is distributed via the spray nozzles as a spray mist or sprayed onto the walls 28 in the form of fine spray jets 32. Under Absorption of heat from the Walls 28 evaporate the coolant. As mentioned earlier, the amount of coolant sprayed under pressure is included depending on the wall temperature or the load condition of the machine 1 Operating parameters dosed in such a way that, if possible, without any residue of vaporized Coolant an optimal cooling of the walls 25 and 28 is achieved. Are there the spray nozzles 30 are distributed over the entire area of the walls 28 of all cylinders arranged that a uniform cooling is given. The cooling of the wall 25 takes place via a coolant channel 34 in an outer wall 35 of the cylinder head 23 runs in the longitudinal direction of the machine. The coolant channel 34 has the wall 25 directed nozzle-like spray bores 36 and is also like that Spray nozzles 30 are connected to the distributor 5 or directly to the flow line 3.

Gemäß Fig. 3 ist der Kühlmantelbereich 7 im Zylinderkopf 38 sowie der Kühlmantelbereich 39 im Kurbelgehäuse 40 jeweils durch eine pervorierte Trennwand 41 bzw. 42 in einen Kühlmittelzufuhrkanal 43 bzw. 44 und in einen Sprühraum 45 bzw. 46 unterteilt. Die Trennwände 41 und 42 sind ganzflächig mit düsenartigen feinen Sprühbohrungen 47 und 48 versehen, durch die aus den Kühlmittelzufuhrkanälen 43 ünd 44 unter Druck zugeführtes Kühlmittel auf die Wandungen 49 und 50 der Maschine aufgesprüht wird. Um eine optimale Kühlung der Wandung 50 zu erreichen, ist der Kühlmittelzufuhrkanal 44 in verschiedene Kanalabschnitte 50 bis 52 unterteilt, die jeweils für sich mit Kühlmittel aus dem Verteiler 5 beaufschlagbar sind.According to FIG. 3, the cooling jacket region 7 is in the cylinder head 38 as well the cooling jacket area 39 in the crankcase 40 each by a perforated partition 41 or 42 in a coolant supply channel 43 or 44 and in a spray chamber 45 or 46 divided. The partitions 41 and 42 are all over with nozzle-like fine Spray holes 47 and 48 are provided through which the coolant supply channels 43 and 44 coolant supplied under pressure onto the walls 49 and 50 of the machine is sprayed on. In order to achieve optimal cooling of the wall 50, the Coolant supply channel 44 divided into different channel sections 50 to 52, the can each be acted upon with coolant from the distributor 5.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind aus baulichen Vereinfachungsgründen in der Außenwand 53 des kurbelgehäuseseitigen Kühlmantelbereiches 54 in Längsrichtung der Maschine verlaufende Kühlmittelkanäle 55 eingegossen, die mit Spühbohrungen 56 zum Aufsprühen des flüssigen Kühlmittels auf die Wandungen 57 versehen sind. Die im wesentlichen über die ganze Höhe des Kühlmantelbereiches 54 angeordneten Kühlmittelkanäle 55 haben jeweils einen solchen Abstand voneinander, daß eine möglichst ganzflächige und gleichmäßige Besprühung der Wandung 57 erfolgt. Unabhängig hiervon können jedoch die in den sehr heißen Brennraumzonen angeordneten Kühlmittelkanäle zur intensiveren Kühlung der betreffenden Wandungsabschnitte mit kleineren Abständen voneinander angeordnet sein.In the embodiment according to FIG. 4, structural simplification reasons in the outer wall 53 of the crankcase-side cooling jacket area 54 in the longitudinal direction the machine running coolant channels 55 are poured, the with spray holes 56 for spraying on the liquid coolant the walls 57 are provided. The substantially over the entire height of the cooling jacket area 54 arranged coolant channels 55 each have such a distance from one another, that the wall 57 is sprayed as uniformly and over the entire surface as possible. Regardless of this, however, those arranged in the very hot combustion chamber zones can be used Coolant channels for more intensive cooling of the relevant wall sections with be arranged smaller distances from each other.

Claims (7)

Patentansprüche Verdampfungskühlvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Kühlmantel, die einen Vorratsbehälter zur Aufnahme des flüssigen Kühlmittels, einem Kondensator zur Rückkühlung des innerhalb des Kühlmantels verdampften Kühlmittels und eine Kühlmittelpumpe zur Förderung des flüssigen Kühlmittels innerhalb des Kühlkreislaufes umfaßt, wobei das im Kondensator rückgekühlte Kühlmittel in den Vorratsbehälter zurückgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30, 41, 42, 55) vorgesehen sind, durch die das Kühlmittel bedarfsweise in den Kühlmantel (6 und 7) einsprüh- bzw. einspritzbar ist. Claims evaporative cooling device for internal combustion engines with a cooling jacket, which has a storage tank for holding the liquid coolant, a condenser for recooling the coolant evaporated within the cooling jacket and a coolant pump for conveying the liquid coolant within the cooling circuit comprises, wherein the coolant recooled in the condenser in the storage container is returned, characterized in that means (30, 41, 42, 55) are provided through which the coolant is sprayed into the cooling jacket (6 and 7) as required. or is injectable. 2. Verdampfungskühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel mittels in die Außenwand (33) des kurbelgehäuseseitigen Brennraumbereiches (6) eingesetzter Sprühdüsen (30) direkt auf die Wandung (28) der Brennraumzonen aufsprühbar ist. 2. Evaporation cooling device according to claim 1, characterized in that that the coolant by means of in the outer wall (33) of the crankcase-side combustion chamber area (6) inserted spray nozzles (30) directly onto the wall (28) of the combustion chamber zones is sprayable. 3. Verdampfungskühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenwänden (35, 53) der Kühlmantelbereiche (6 und 7) Kühlmittelkanäle (34, 55) angeordnet sind, die mit auf die Wandungen (25, 57) der Brennraumzonen gerichteten Sprühbohrungen (36, 56) versehen sind. 3. Evaporation cooling device according to claim 1, characterized in that that on the outer walls (35, 53) of the cooling jacket areas (6 and 7) coolant channels (34, 55) are arranged with on the walls (25, 57) of the Spray bores (36, 56) directed towards combustion chamber zones are provided. 4. Verdampfungskühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kühlmantelbereiche (6 und 7) jeweils eine etwa parallel zu den Wandungen (49, 50) der Brennraumzonen verlaufende Trennwand (41, 42) mit im wesentlichen über der gesamten Oberfläche verteilt angeordneten Sprühbohrungen (47, 48) vorgesehen ist, wobei die Trennwand (41, 42) die Kühlmantelbereiche (6 und 7) in einen Kühlmittelzufuhrkanal (43, 44) und in einen Sprühraum (45, 46) unterteilt.4. Evaporation cooling device according to claim 1, characterized in that that within the cooling jacket areas (6 and 7) each approximately parallel to the Walls (49, 50) of the combustion chamber zones extending partition wall (41, 42) with essentially Spray bores (47, 48) distributed over the entire surface are provided is, wherein the partition (41, 42) the cooling jacket areas (6 and 7) in a coolant supply channel (43, 44) and divided into a spray chamber (45, 46). 5. Verdampfungskühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelzufuhrkanal (44) durch nach innen vorspringende Längsrippen (58) der Außenwand des Kühlmantelbereiches (6) in Kanalabschnitte (50 - 52) unterteilt ist.5. Evaporation cooling device according to claim 1 and 4, characterized in that that the coolant supply channel (44) by inwardly projecting longitudinal ribs (58) the outer wall of the cooling jacket area (6) divided into channel sections (50-52) is. 6. Verdampfungskühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Wandungen (25, 28, 49, 50, 57) der Brennraumzonen aufgesprühte Kühlmittelmenge in Abhängigkeit von der Wandungstemperatur oder geeigneten Betriebsparametern veränderbar ist.6. Evaporation cooling device according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the on the walls (25, 28, 49, 50, 57) of the combustion chamber zones amount of coolant sprayed on depending on the wall temperature or suitable Operating parameters is changeable. 7. Verdampfungskühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wandungen (25, 28, 49, 50, 57) der Brennraumzonen Thermoelemente (14, 15) als Temperaturfühler angeordnet sind, die mit einer Steuereinheit (18) verbunden sind, von der aus die Kühlmittelpumpe (4) und im Verteiler (5) vorgesehene Steueröffnungen steuerbar sind.7. Evaporation cooling device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that thermocouples are attached to the walls (25, 28, 49, 50, 57) of the combustion chamber zones (14, 15) are arranged as temperature sensors, which are connected to a control unit (18) connected by from the coolant pump (4) and in the distributor (5) provided control openings are controllable.