DE3621609A1 - Brennkraftmaschine in blockbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine in Block­ bauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Luftgekühlte Brennkraftmaschinen in Blockbauweise, d.h. Kurbelgehäuse mit angegossenen Zylinderrohren und einem für alle Zylinder einteiligen Zylinderkopf, sind bekannt. Bei diesen Brennkraftmaschinen können die heißen Partien des Zylinderrohrs und des Zylinderkopfes nicht so intensiv mit Kühlluft umspült und damit gekühlt werden, wie dies bei einer Brennkraftmaschine mit einzeln stehenden Zylin­ derrohren und Einzelzylinderköpfen der Fall ist. Weiterhin ist bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Block­ bauweise die Verrippung geringer, wodurch die Kühlung ebenfalls vermindert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine in Blockbauweise die Kühlung der von der Kühluft nur unzu­ reichend gekühlten Bereiche zu verbessern, um örtliche Überhitzungen zu vermeiden.

Dadurch, daß in der Brennkraftmaschine längslaufende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen angeordnet sind, ist bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Block­ bauweise die Kühlung der von der Kühlluft nur unzureichend gekühlten Bereich stark verbessert.

Bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen können vorteilhaf­ terweise nur die heißen Partien gekühlt werden, d. h. es kann z. B. nur die unbedingt notwendig abzuführende Wärme entzogen werden.

Vorteilhafterweise sind die Kühlbohrungen in der Zylinder­ kopfbodenplatte angeordnet, da gerade dieser Bereich von der Kühlluft nur unzureichend gekühlt wird.

Es ist zweckmäßig, die längslaufenden Kühlbohrungen in der Zylinderkopfbodenplatte mit einer konzentrischen Nut im oberen Bereich der Zylinderrohre flüssigkeitsführend zu verbinden. In weiterer erfindungsgemäßer Ausführung ist es vorteilhaft, die Kühlbohrungen im oberen, dem Zylinderkopf benachbarten Bereich der Zylinderrohre anzuordnen, da auch dieser Bereich einer verstärkten Kühlung bedarf.

Es ist sinnvoll, die Kühlbohrungen in Bezug auf die Mitte­ llängsachse der Zylinderreihe auf beiden Seiten der Mit­ tellängsachse anzuordnen und diese durch Querbohrungen miteinander flüssigkeitsführend zu verbinden.

Vorteilhafterweise stehen die Kühlbohrungen in der Zylin­ derkopfbodenplatte mit den Kühlbohrungen im Zylinderrohr in flüssigkeitsführender Verbindung.

In weiterer erfindungsgemäßer vorteilhafter Ausführung ist zumindest eine der Kühlbohrungen mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung verbunden.

Als Kühlflüssigkeit ist bevorzugt Schmieröl oder Wasser geeignet.

Es kann auch von Vorteil sein, wenn die Kühlbohrungen aus eingegossenen Rohren bestehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und den Zeichnungen, die zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher beschrieben sind. Es zeigen beide Figuren eine luftgekühlte Brenn­ kraftmaschine in Blockbauweise, wobei in

Fig. 1 längslaufende Kühlbohrungen in der Zylinderkopfbo­ denplatte und im oberen, dem Zylinderkopf benach­ barten Bereich der Zylinderrohre angeordnet sind, und in

Fig. 2 längslaufenden Kühlbohrungen in der Zylinder­ kopfbodenplatte mit einer konzentrischen Nut im oberen Bereich der Zylinderrohre flüssigkeits­ führend verbunden sind.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Blockbauweise, wobei unter Blockbau­ weise ein Kurbelgehäuse mit angegossenen Zylinderrohren 5 und einem für alle Zylinder einteiligen Zylinderkopf 1 verstanden ist.

Unterhalb eines Zylinderkopfes 1 ist ein Zylinderrohr 5 angeordnet, welches mit Kühlrippen 6 versehen ist. Im luftgekühlten Zylinderkopf 1 ist ein Auslaßkanal 7 an­ geordnet, welcher über ein Auslaßventil 8 mit dem Brenn­ raum 9 der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Das Auslaßventil 8 wird von einem in einem Kipphebelgehäuse 10 angeordneten Kipphebel 11 betätigt, der einerseits auf das Auslaßventil 8 einwirkt und andererseits über eine Stößel­ stange 12 von einer nicht gezeigten Nockenwelle kraft­ beaufschlagbar ist. Dem Auslaßventil 8 benachbart ist eine Einspritzdüse 13 und ein Glühstift 14 angeordnet, die bei­ de in den Brennraum 9 hineinragen. Um die Kühlung zu ver­ bessern, sind im Zylinderkopf 1 die Oberfläche vergrößern­ de Kühlrippen 15 angebracht.

Erfindungsgemäß sind in der Brennkraftmaschine längslau­ fende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen 2 an­ geordnet.

Aus diesem Grunde sind im Zylinderkopf 1 in dem dem Zylinderrohr 5 benachbarten Bereich, d.h. der Zylinder­ kopfbodenplatte 3 und im Zylinderrohr 5 am oberen, dem Zylinderkopf 1 zugewandten Ende, längslaufende, die gesam­ te Zylinderreihe durchziehende Kühlbohrungen 2 angeordnet. Diese Kühlbohrungen 2 sind dabei in Bezug auf die Mittel­ längsachse der Zylinderreihe auf beiden Seiten der Mittel­ längsachse angeordnet. Zweckmäßigerweise werden diese Kühlbohrungen 2 durch Querbohrungen 18 miteinander flüs­ sigkeitführend verbunden. Diese Querbohrungen 18 werden vorteilhafterweise so gelegt, daß besonders die heißen Stellen wie Steg, Einspritzventilsitz und Auslaßventilsitz gut gekühlt werden.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausführung für Zylinderköpfe 1, die aus Grauguß gefertigt sind.

Als Kühlflüssigkeit ist vortrefflich Schmieröl geeignet, jedoch ist es auch vorteilhaft Hydrauliköl, Wasser oder Kraftstoff zu verwenden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 zu sehen. Hier sind in der Zylinderkopfbodenplatte 3 auf beiden Seiten der Mittellängsachse der Zylinderreihe längslaufende Kühlbohrungen 2 angeordnet, wobei diese über nicht gezeigte Querbohrungen miteinander verbunden sind. Eine der Kühlbohrungen 2 a ist über eine Verbindungslei­ tung 16 an eine konzentrische Nut 4 im oberen Bereich des Zylinderrohrs 5 flüssigkeitsführend angeschlossen. Vor­ teilhafterweise tritt die Kühlflüssigkeit in die Kühlboh­ rung 2 b ein, die nicht über die Verbindungsleitung 16 mit der konzentrischen Nut 4 verbunden ist. Der Abfluß der Kühlflüssigkeit geschieht zweckmäßigerweise über die Nut 4 in eine oder mehrere Bohrungen 17 und von dort aus in den Sumpf der Brennkraftmaschine.

Ferner ist es vorteilhaft, beide Kühlbohrungen 2 a, 2 b über die Nut 4 und Verbindungsleitungen 16 zu verbinden. Der Zufluß und Abfluß für die Kühlflüssigkeit geschieht dann zweckmäßigerweise jeweils über eine der Kühlbohrungen 2 a, 2 b. Es ist auch von Vorteil, wenn die Kühlbohrungen 2 aus eingegossenen Rohren bestehen.

Zweckmäßigerweise ist zumindest eine der Kühlbohrungen 2 mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung verbunden.

Durch die längslaufenden Kühlbohrungen 2 werden gezielt die Teile eines luftgekühlten Motors gekühlt, die bei Blockbauweise durch Kühlluft nicht intensiv genug beauf­ schlagt werden können. Dadurch ist es möglich, die Vortei­ le der Blockbauweise, nämlich geringe Herstellungskosten durch Verminderung der Teilezahl unter Verwendung billiger Werkstoffe (z.B. GG - Zylinderkopf) mit dem Vorteil der Luftkühlung, nämlich integriertes Kühlsystem, zu verbin­ den. Als weiteren Vorteil erhält man eine Verbesserung der Heizmöglichkeit gegenüber normalen luftgekühlten Motoren, in dem die Kühlflüssigkeit in einem geschlossenen Kreis­ lauf einer Kabinenheizung zugeführt wird.

Die erfindungsgemäßen längslaufenden Kühlbohrungen sind auch bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen von großem Vorteil, da z. B. nur die heißen Partien des Zylinderkopfs gekühlt werden können, d. h., dem Zylinderkopf wird nur die Wärme entzogen, die unbedingt abzuführen ist. Dies ist u. a. günstig für die Kühlerbemessung. Ferner ist es bei direkt einspritzenden Brennkraftmaschinen für die Verbren­ nung von Vorteil, wenn im Teillastbereich nicht zu intensiv gekühlt wird.

Claims (9)

1. Brennkraftmaschine in Blockbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkraftmaschine längslaufende, die Zylinderreihe durchziehende Kühlboh­ rungen (2) angeordnet sind.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) angeordnet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längslaufenden Kühlboh­ rungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) mit einer konzentrischen Nut (4) im oberen Bereich der Zylinderrohre (5) flüssigkeitsführend verbunden sind.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) im obe­ ren, dem Zylinderkopf (1) benachbarten Bereich der Zylin­ derrohre (5) angeordnet sind.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in Bezug auf die Mittellängsachse der Zylinderreihe auf beiden Sei­ ten der Mittellängsachse angeordnet sind und durch Quer­ bohrungen (18) flüssigkeitführend verbunden sind.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) in der Zylinderkopfbodenplatte (3) mit den Kühlbohrungen (2) im Zylinderrohr (5) in flüssigkeitführender Verbindung stehen.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Kühlbohrun­ gen (2) mit einem Wärmetauscher einer Kabinenheizung ver­ bunden ist.

8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit aus Schmieröl besteht.

9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbohrungen (2) aus ein­ gegossenen Rohren bestehen.