EP0197365A2 - Vorrichtung zur giesstechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von Stegen zwischen benachbarten Zylindern eines Zylinderblockes sowie entsprechend hergestellter Zylinderblock - Google Patents

Vorrichtung zur giesstechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von Stegen zwischen benachbarten Zylindern eines Zylinderblockes sowie entsprechend hergestellter Zylinderblock Download PDF

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EP0197365A2
EP0197365A2 EP86103582A EP86103582A EP0197365A2 EP 0197365 A2 EP0197365 A2 EP 0197365A2 EP 86103582 A EP86103582 A EP 86103582A EP 86103582 A EP86103582 A EP 86103582A EP 0197365 A2 EP0197365 A2 EP 0197365A2
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EP
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cooling water
cylinder block
core
cylinder
cylinders
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EP86103582A
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Karl-Hans Dr. Albrecht
Hartmut Ing. Lühr (grad.)
Günter Pieck
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Halbergerhuette GmbH
Original Assignee
Halbergerhuette GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108—Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1 and to a cylinder block produced with this device according to the preamble of patent claim 6.
  • the object of the invention is to provide a device with which a cooling device for webs of closely spaced, that is to say very closely adjacent, cylinders of a cylinder block can be realized in a simple and reliable manner.
  • separate cores are used, which bridge the two long sides of the jacket core in the later land areas of the cylinder and serve to form cooling water channels, which finally connect the two longitudinal halves of the cooling water jacket to one another and thereby lead to heat dissipation of the very narrow webs due to water circulation .
  • the separate cores have the advantage that they are essentially independent of the actual jacket core, which is used to form the cooling water jacket, in terms of shape and choice of material. This is very important because the cores have to be dimensioned extremely small and thus represent special danger points when casting the cylinder block and these conditions can be taken into account by suitable shaping and material selection of the core. Only with such separate cores can sand-molded cavities for cooling water flow be accommodated by casting technology, which has not yet been achieved.
  • the cooling water channel of a web connects the two longitudinal halves of the cooling water jacket directly.
  • the core is fitted or arranged directly at its two opposite ends in the corresponding longitudinal sides of the jacket core.
  • the core is not fitted in the jacket core, but in a sole core above the head side of the cylinder block to be molded.
  • the connection to the cooling water jacket is then made by making two bores that lead from the head side of the cylinder block to the respective longitudinal halves of the cooling water jacket.
  • the latter embodiment is particularly suitable for engines with so-called steam bores or steam openings from the head side of the cylinder block to the longitudinal halves of the cooling water jacket.
  • the holes required for the steam holes thus also create a connection between the cooling water channel in the web and the two longitudinal halves of the cooling water jacket.
  • the cores for the formation of the cooling water channels are expediently formed from zircon sand with a very fine grain size in order to achieve a high bulk density and thus a high strength of the special core.
  • the cores for the cooling water channels are expediently designed in accordance with the features of claim 3 and the features of claims 4 and 5. On the one hand, this improves the flow behavior of the cooling water through the cooling water channels and thus the cooling of the web, but on the other hand, in the area of the attachment point between the core of the cooling water channels and the jacket core, sufficient core strength is achieved to achieve a good bond between the jacket core and the special cores for the cooling water channels , which are fitted at both ends in the jacket core and glued there.
  • the cylinder block according to the features of the characterizing part of claim 6 is characterized by a very good heat dissipation even in the critical land areas, even with highly loaded engines from, which reduces sealing problems and knocking hazards.
  • FIG. 1 and 2 show a cylinder block produced by casting, designated by 1, for example a four-cylinder, water-cooled reciprocating piston internal combustion engine in a series construction.
  • the housing 2 of the cylinder block 1 comprises a plurality of cylinders 3 lying one behind the other, which are cast together very closely to achieve the shortest possible design, so that only extremely narrow webs 5 remain between the adjacent cylinders 3. Due to the close, that is very close arrangement of the cylinders, the remaining webs have 5 thicknesses that do not exceed 9 mm, in particular less than 8.5 mm in the finished state.
  • the cylinder block shown in FIGS. 1 and 2 is cooled in the usual way by a cooling water jacket 4, which is composed of two longitudinal halves 4a, 4b on both long sides of the cylinder block 1 and end sections 4c.
  • the cooling water jacket 4 is produced in the usual way by a jacket core, not shown.
  • preformed cooling water channels 7 are cast in the upper area of the lands 5, in particular at the level of the cylinder combustion chamber, i.e. in the area in which the combustion chambers are formed in the top dead center position of the pistons.
  • the cooling water channels 7 here connect the two longitudinal halves 4a, 4b of the cooling water jacket 4, so that cooling water also circulates through the narrow webs.
  • the cross section of the cooling water channels 7 is dimensioned so that a sufficient cooling water flow is guaranteed.
  • a cooling water channel 7 is arranged per web at the level of the cylinder combustion chamber.
  • the casting of the cooling water channels which in the finished state of the cylinder block are separated from the adjacent cylinder spaces by web wall sections with a thickness in the range of approx.2.5 mm or less, is carried out by separate cores, which after completion of the jacket core for the cooling water jacket 4 in the Jacket core to be fitted.
  • the cores for the cooling water channels bridge the two opposite longitudinal sides of the cooling jacket core and are anchored there in corresponding recesses, in particular by gluing.
  • the separately fired, ie separately manufactured cores of the cooling water channels are preferably arranged at the level of the later cylinder combustion chambers of the cylinder block.
  • a suitable material is used for the cores of the cooling water channels, in particular a special sand with special sand Grain that is highly compacted to give the core very high strength. Zircon sand with a very fine grain is particularly suitable for the core.
  • the shooting pressure for the cores is between 2 and 7 bar, in particular 6 to 7 bar, and the average grain size is advantageously 0.15 ./. 0.2 mm.
  • FIGS. 3 to 5 show different embodiments of cooling water channels, the core having a complementary shape to the cooling water channels shown in FIGS. 3 and 5.
  • the cooling water channel 7 has a constant cross section over its length (cf. also left web of FIG. 2), the cross section being essentially rectangular with narrow rectangular sides curved outwards as shown in FIG. 2.
  • the cooling water channel 7a has a constant height over its entire length, but changes in its width, as can be seen from FIG. 2, middle representation of the web. Starting from the narrowest point of the web 5 in the plane of symmetry of the cylinders, the cooling water channel 7a extends horizontally on both sides to the longitudinal halves 4a, 4b of the cooling water jacket in the manner of a trumpet. This not only improves the flow behavior of the cooling medium, but also achieves a sufficiently large area in the area of the attachment point of the special core to the actual core of the water jacket for a precisely fitting connection of the core for the cooling water channel with the jacket core.
  • cooling water channel 7b which varies in height, offers the same advantages. Starting from the narrowest point of the web in the area of the plane of symmetry of the cylinders, the cooling water channel 7b extends vertically on both sides to the longitudinal halves 4a, 4b of the cooling water jacket 4. Alternatively, the cooling water channel 7b can also change in width analogously to the embodiment according to FIG 2, right-hand illustration of the cooling water channel 7b.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of a core for the production of cooling water channels within the webs 5, which differs from the previous embodiments in that the cooling water channels produced by the core do not directly connect the two longitudinal halves 4a and 4b of the cooling water jacket 4, but the Connection is brought about only by additional bores which are introduced from the top side in the figure, that is to say the top side of the cylinder block.
  • Fig. 6 shows below only partially the two longitudinal halves 4a and 4b in the housing 2 of the cylinder block 1.
  • Above and in the plane of the webs 5 is the separate core or additional core 10, which is made of the same material how the separate cores are made in the embodiments according to FIGS. 1 to 5. 6 is fixed in the so-called sole core 11.
  • This sole core 11 which serves to form a so-called build-up plate, also bears the cores for the cylinder bores 3 of the cylinder block 1.
  • the additional core 10 also represents a lost core, and after the casting process within the cylinder block, the web from FIG . 7 visible cooling water channel 7c results.
  • the cooling water channel 7c is also preferably arranged in the upper region of the web 5. Due to the shape of the additional core 10 shown in FIG. 6 with the arms 12 leading upward, the cooling water channel 7c does not result in a direct connection of the two cooling water channels 4a, 4b, rather the cooling water channel 7c opens out on both sides on the upper side of the housing 2 of the cylinder block 1 .
  • the connection of the cooling water channel 7c to the two longitudinal halves 4a, 4b of the cooling water jacket 4 takes place through two separately drilled holes 13 per web 5, as can be seen in FIG. 7.
  • the additional core 10 consists essentially of a transverse part 14, with which the additional core 10 is fitted in the sole core 11, and a U-shaped part 15 for forming the cooling water channel 7c in the web 5.
  • the actual cooling water channel 7c becomes here formed by the U-web 16, where, however, the two U-legs coincide with the axis of the steam holes and thus practically form part of the steam holes, which are then completed through the holes drilled up to the cooling water jacket 4, with the simultaneous formation of the connecting channels 13 between the cooling water web 7c and the longitudinal halves 4a and 4b of the cooling water jacket 5.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zur gießtechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von schmalen Stegen zwischen benachbarten Zylindern eines Zylinderblockes sind separate Kerne vorgesehen, die beidendig in einen Kühlwassermantelkern oder in den Sohlenkern eingepaßt werden, um in den Stegen Kühlwasserkanäle zu bilden. Die mit dieser Vorrichtung hergestellten Zylinderblöcke weisen in ihren Stegbereichen Kühlwasserkanäle auf, welche mit dem Kühlwassermantel in Verbindung gebracht werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen mit dieser Vorrichtung hergestellten Zylinderblock gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 6.
  • Bei der Herstellung von Zylinderblöcken von wassergekühlten Kolben-Brennkraftmaschinen ist man immer mehr dazu übergegangen, die Zylinder möglichst engständig zusammenzugießen, um dadurch eine kurze Bauform des Zylinderblockes verwirklichen zu können. Diese engständige Anordnung von Zylindern führt zu Stegbereichen mit einer Dicke von weniger als 9 mm und insbesondere weniger als 8,5 mm im fertig bearbeiteten Zustand. Die Kühlung derartiger Zylinderblöcke erfolgt bislang mit Hilfe eines Kühlwassermantels, der die Zylinderwände an beiden Längsseiten und den beiden Stirnseiten des Zylinderblockes umgibt.
  • Der Erfinder hat nun erkannt, daß die Gefahr des Klopfens derartiger Hubkolben-Brennkraftmaschinen sowie Probleme mit Hinsicht auf die Zylinderabdichtung derartiger Zylinderblöcke insbesondere bei hochbelasteten Motoren auf thermische Probleme zurückzuführen sind, die sich aus einer ungenügenden Kühlung der schmalen Stegbereiche zwischen extrem engständig angeordneten Zylindern ergeben. Aufgrund der sehr engen Stegdicken ergeben sich jedoch erhebliche Probleme, um geeignete Kühleinrichtungen für die Stegbereiche zu schaffen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher sich in einfacher und verläßlicher Weise eine Kühleinrichtung für Stege von engständig, also sehr eng benachbart angeordneten Zylindern eines Zylinderblockes verwirklichen läßt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
  • Nach Maßgabe der Erfindung werden separate Kerne verwendet, die die beiden Längsseiten des Mantelkernes in den späteren Stegbereichen des Zylinders überbrücken und zur Bildung von Kühlwasserkanälen dienen, welche die beiden Längshälften des Kühlwassermantels schließlich miteinander verbinden und dadurch für eine Wärmeabfuhr der sehr schmalen Stege infolge Wasserzirkulation führen. Die separaten Kerne besitzen den Vorteil, daß sie hinsichtlich Formgebung und Materialwahl im wesentlichen unabhängig vom eigentlichen Mantelkern sind, der zur Bildung des Kühlwassermantels verwendet wird. Dies ist sehr wesentlich, weil die Kerne extrem klein dimensioniert werden müssen und somit besondere Gefahrenpunkte beim Gießen des Zylinderblockes darstellen und diesen Bedingungen durch geeignete Formgebung und Materialwahl des Kernes Rechnung getragen werden kann. Erst mit solchen separaten Kernen lassen sich sandgeformte Hohlräume zur Kühlwasserführung gußtechnisch unterbringen, was bislang noch nicht gelungen ist.
  • Nach einer Ausführungsform verbindet der Kühlwasserkanal eines Steges direkt die beiden Längshälften des Kühlwassermantels. Hierzu ist der Kern an seinen beiden gegenüberliegenden Enden unmittelbar in den entsprechenden Längsseiten des Mantelkerns eingepaßt bzw. angeordnet. Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Kern nicht im Mantelkern eingepaßt, sondern in einem Sohlenkern oberhalb der Kopfseite des zu formenden Zylinderblockes. Die Verbindung mit dem Kühlwassermantel erfolgt dann durch Einbringen zweier Bohrungen, die von der Kopfseite des Zylinderblockes zu den jeweiligen Längshälften des Kühlwassermantels führen. Letztere Ausführungsform eignet sich insbesondere für Motoren mit sogenannten Dampfbohrungen bzw. Dampföffnungen von der Kopfseite des Zylinderblockes zu den Längshälften des Kühlwassermantels. Die für die Dampflöcher erforderlichen Bohrungen schaffen also zugleich die Verbindung des Kühlwasserkanals im Steg mit den beiden Längshälften des Kühlwassermantels.
  • Zweckmäßigerweise werden die Kerne für die Bildung der Kühlwasserkanäle aus Zirkonsand mit sehr feiner Körnung geformt, um eine hohe Schüttdichte und damit eine große Festigkeit des Sonderkernes zu erreichen.
  • Zweckmäßigerweise sind die Kerne für die Kühlwasserkanäle entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 und den Merkmalen des Anspruches 4 sowie 5 gestaltet. Damit wird einerseits das Strömungsverhalten des Kühlwassers durch die Kühlwasserkanäle und damit die Kühlung des Steges verbessert, andererseits jedoch im Bereich der Befestigungsstelle zwischen Kern der Kühlwasserkanäle und Mantelkern eine ausreichende Kernstärke erreicht, um einen guten Verbund zwischen dem Mantelkern und den Sonderkernen für die Kühlwasserkanäle zu erreichen, welche an beiden Enden in den Mantelkern eingepaßt und dort verklebt sind.
  • Der Zylinderblock gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 6 zeichnet sich durch eine sehr gute Wärmeabfuhr auch in den kritischen Stegbereichen auch bei hoch belasteten Motoren aus, wodurch Dichtprobleme und Klopfgefahren gemindert werden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderblock einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine (Schnitt D-D von Fig. 2),
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf den Zylinderblock gemäß Fig. 1 längs Schnittlinie E-E von Fig. 1,
    • Fig. 3 bis 5 Einzelheiten im Schnitt längs Linie A-A, B-B und C-C des Zylinderblockes nach Fig. 1,
    • Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Zylinderblockes mit Zusatzkern und Sohlenkern entsprechend Schnitt A-A von Fig. 1,
    • Fig. 7 Schnitt entsprechend Fig. 6 nach Gießvorgang und
    • Fig. 8 Draufsicht auf Zylinderblock nach Fig. 6 und 7.
  • Fig. 1 und 2 zeigen einen mit 1 bezeichneten gußtechnisch hergestellten Zylinderblock einer beispielweise vierzylindrigen wassergekühlten Hubkolben-Brennkraftmaschine in Reihenbauweise. Das Gehäuse 2 des Zylinderblockes 1 umfaßt mehrere hintereinander liegende Zylinder 3, die zur Erzielung einer möglichst kurzen Bauform sehr engständig zusammengegossen sind, so daß nur extrem schmale Stege 5 zwischen den benachbarten Zylindern 3 stehen bleiben. Aufgrund der engständigen, also sehr nahen Anordnung der Zylinder haben die verbleibenden Stege 5 Dicken, die 9 mm nicht übersteigen, insbesondere kleiner als 8,5 mm im fertig bearbeiteten Zustand aufweisen.
  • Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zylinderblock ist in der üblichen Weise durch einen Kühlwassermantel 4 gekühlt, der sich aus zwei Längshälften 4a, 4b auf beiden Längsseiten des Zylinderblockes 1 und stirnseitigen Abschnitten 4c zusammensetzt. Die Herstellung des Kühlwassermantels 4 erfolgt in üblicher Weise durch einen nicht dargestellten Mantelkern.
  • Zur Kühlung der schmalen Stegbereiche sind im oberen Bereich der Stege 5 und zwar insbesondere in Höhe des Zylinderbrennraumes, also in dem Bereich, in dem sich die Brennräume in der oberen Totpunktstellung der Kolben ausbilden, vorgeformte Kühlwasserkanäle 7 (vgl. Fig. 3) eingegossen. Die Kühlwasserkanäle 7 verbinden hierbei die beiden Längshälften 4a, 4b des Kühlwassermantels 4, so daß auch durch die schmalen Stege Kühlwasser zirkuliert. Der Querschnitt der Kühlwasserkanäle 7 ist so bemessen, daß eine ausreichende Kühlwasserdurchströmung gewährleistet ist. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist je Steg ein Kühlwasserkanal 7 in Höhe des Zylinderbrennraumes angeordnet.
  • Die gußtechnische Herstellung der Kühlwasserkanäle, die im fertigen Zustand des Zylinderblockes gegenüber den benachbarten Zylinderräumen durch Stegwandabschnitte mit einer Dicke im Bereich von ca. 2,5 mm oder weniger getrennt sind erfolgt durch separate Kerne, welche nach Fertigstellung des Mantelkerns für den Kühlwassermantel 4 in den Mantelkern eingepaßt werden. Hierbei überbrücken die Kerne für die Kühlwasserkanäle die beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Kühlmantelkernes und sind dort in entsprechenden Aussparungen insbesondere durch Kleben verankert. Die separat geschossenen, das heißt separat hergestellten Kerne der Kühlwasserkanäle sind hierbei bevorzugt in Höhe der späteren Zylinderbrennräume des Zylinderblockes angeordnet.
  • Für die Kerne der Kühlwasserkanäle wird ein geeignetes Material verwendet, insbesondere ein besonderer Sand mit spezieller Sandkörnung der hoch verdichtet wird, um dem Kern eine sehr hohe Festigkeit zu verleihen. Für den Kern eignet sich insbesondere Zirkonsand mit sehr feiner Körnung. Der Schießdruck für die Kerne liegt zwischen 2 bis 7 bar, insbesondere 6 bis 7 bar und die mittlere Korngröße beträgt zweckmäßigerweise 0,15 ./. 0,2 mm.
  • Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Kühlwasserkanälen, wobei der Kern eine komplementäre Form zu den in den Fig. 3 und 5 abgebildeten Kühlwasserkanälen aufweist.
  • Entsprechend Fig. 3 weist der Kühlwasserkanal 7 über seine Länge einen gleichbleibenden Querschnitt auf (vgl. hierzu auch linker Steg von Fig. 2), wobei der Querschnitt im wesentlichen rechteckförmig mit nach außen gewölbten Rechteckschmalseiten entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 ist.
  • Nach Maßgabe von Fig. 4 weist der Kühlwasserkanal 7a über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Höhe auf, verändert sich jedoch in seiner Breite, wie aus Fig. 2, mittlere Darstellung des Steges ersichtlich ist. Ausgehend von der engsten Stelle des Steges 5 in der Symmetrieebene der Zylinder erweitert sich der Kühlwasserkanal 7a beidseitig horizontal zu den Längshälften 4a, 4b des Kühlwassermantels in Art einer Trompete. Dadurch verbessert sich nicht nur das Strömungsverhalten des Kühlmediums, sondern erreicht man auch im Bereich der Befestigungsstelle des Sonderkernes am eigentlichen Kern des Wassermantels einen ausreichend großen Bereich für einen paßgenauen Verbund des Kernes für den Kühlwasserkanal mit dem Mantelkern.
  • Die gleichen Vorteile bietet die Ausführungsform eines Kühlwasserkanals 7b nach Fig. 5, der in seiner Höhe variiert. Ausgehend von der engsten Stelle des Steges im Bereich der Symmetrieebene der Zylinder erweitert sich der Kühlwasserkanal 7b beidseitig vertikal zu den Längshälften 4a, 4b des Kühlwassermantels 4. Alternativ kann der Kühlwasserkanal 7b sich auch in der Breite analog zur Ausführungsform nach Fig. 4 ändern, wie insbesondere aus Fig. 2, rechte Darstellung des Kühlwasserkanals 7b ersichtlich ist.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kernes zur Herstellung von Kühlwasserkanälen innerhalb der Stege 5, die sich dadurch von den vorhergehenden Ausführungsformen unterscheidet, daß die durch den Kern hergestellten Kühlwasserkanäle nicht direkt die beiden Längshälften 4a und 4b des Kühlwassermantels 4 miteinander verbinden, sondern die Verbindung erst durch zusätzliche Bohrungen bewirkt wird, die von der in der Figur oberen Seite, also Kopfseite des Zylinderblockes eingebracht werden. Fig. 6 zeigt unten nur teilweise die beiden Längshälften 4a und 4b im Gehäuse 2 des Zylinderblockes 1. Darüber und zwar in der Ebene der Stege 5 (siehe Fig. 8) befindet sich jeweils der separate Kern oder Zusatzkern 10, welcher aus dem gleichen Material wie die separaten Kerne in den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 hergestellt sind. Der Zusatzkern nach Fig. 6 ist im sogenannten Sohlenkern 11 fixiert. Dieser Sohlenkern 11, der der Bildung einer sogenannten Aufbauplatte dient, trägt im übrigen auch die Kerne für die Zylinderbohrungen 3 des Zylinderblockes 1.
  • Ebenso wie die vorherigen separaten Kerne stellt auch der Zusatzkern 10 einen verlorenen Kern dar, wobei sich nach dem Gießvorgang innerhalb des Zylinderblockes dann in jedem Steg 5 der aus Fig. 7 ersichtliche Kühlwasserkanal 7c ergibt. Der Kühlwasserkanal 7c ist gleichfalls bevorzugt im oberen Bereich des Steges 5 angeordnet. Aufgrund der aus Fig. 6 ersichtlichen Form des Zusatzkernes 10 mit nach oben geführten Armen 12 ergibt sich durch den Kühlwasserkanal 7c keine unmittelbare Verbindung der beiden Kühlwasserkanäle 4a, 4b, vielmehr mündet der Kühlwasserkanal 7c beidseitig auf der oberen Seite des Gehäuses 2 des Zylinderblockes 1 aus. Die Verbindung des Kühlwasserkanals 7c mit den beiden Längshälften 4a, 4b des Kühlwassermantels 4 erfolgt durch zwei separat eingebrachte Bohrungen 13 je Steg 5, wie sich aus Fig. 7 ergibt. Diese Bohrungen werden mit Hilfe von in Fig. 7 strichliert dargestellten Bohrern 14 eingebracht. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Änderung des Aufbaus des Motors zum Zwecke der Kühlung des Zylinderblockes auch in den engständigen Stegen nicht erforderlich, weil die Bohrungen 13 mit den Bohrern 14 üblicherweise in den Zylinderblöcken als sogenannte Dampflöcher eingebracht werden, also ohnehin im Zylinderblock vorhanden sind.
  • Diese Bohrungen dienen dazu, um Wasserdampfnester durch Abführung von Wasserdampf zu verhindern. Diese AusfUhrungsform eignet sich somit insbesondere für solche Motoren, wo von Hause aus von der oberen Seite her Dampflöcher zum Kühlwassermantel 4 gebohrt werden. Aus Fig. 8 sind die beiden Mündungsöffnungen des Kühlwasserkanals 7c auf der oberen Seite des Zylinderblockes 1 ersichtlich. Wie Fig. 6 zeigt, besteht der Zusatzkern 10 im wesentlichen aus einem Querteil 14, mit dem der Zusatzkern 10 im Sohlenkern 11 eingepaßt ist, und einem U-förmigen Teil 15 zur Ausbildung des Kühlwasserkanals 7c im Steg 5. Der eigentliche Kühlwasserkanal 7c wird hierbei durch den U-Steg 16 gebildet, wo hingegen die beiden U-Schenkel mit der Achse der Dampflöcher zusammenfallen und somit praktisch einen Teil der Dampflöcher bilden, die dann durch die eingebrachten Bohrungen bis zum Kühlwassermantel 4 vervollständig werden, und zwar unter gleichzeitiger Ausbildung der Verbindungskanäle 13 zwischen dem Kühlwassersteg 7c und den Längshälften 4a und 4b des Kühlwassermantels 5.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur gießtechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von Stegen zwischen benachbarten, extrem engständig zusammengegossenen Zylindern eines Zylinderblockes einer Hubkolben-Brennkraftmaschine, deren Zylinderwände auf beiden Längsseiten und Stirnseiten des Zylinderblockes von einem Kühlwassermantel umgeben sind, mit einem Kern zur Bildung des Kühlwassermantels, gekennzeichnet durch separate Kerne zur Bildung von Kühlwasserkanälen (7, 7a, 7b) in den Stegen (5), die in Höhe des Zylinderbrennraumes die beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Mantelkernes überbrücken und entweder in diesen beidendig eingepaßt sind oder in einem oberen Sohlenkern (11) fixiert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kerne für die Kühlwasserkanäle (7, 7a, 7b) aus hochverdichtetem Zirkonsand unabhängig vom Mantelkern oder Sohlenkern (11) geformt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kerne für die Kühlwasserkanäle (7, 7a, 7b) sich ausgehend von der engsten Stelle des Steges (5) an der Symmetrieebene der Zylinder horizontal zu den Längshälften (4a, 4b) des Kühlwassermantels (4) hin trompetenartig erweitern.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Kühlwasserkanäle sich ausgehend von der engsten Stelle des Steges (5) an der Symmetrieebene der Zylinder (3) vertikal zu den Längshälften (4a, 4b) der Kühlwassermäntel (4) hin trompetenartig erweitern.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der separate Kern (10) einen U-förmigen Teil (15) aufweist, dessen beiden U-Schenkel mit Dampflöchern im Gehäuse (2) des Zylinderblockes (1) zusammenfallen.
6. Zylinderblock einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit extrem engständig zusammengegossenen Zylindern, deren Zylinderwände auf beiden Längsseiten und Stirnseiten des Zylinderblockes von einem Kühlwassermantel umgeben sind, hergestellt mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die schmalen Stege (5) zwischen benachbarten Zylindern (3) mindestens in Höhe der Zylinderbrennräume jeweils mindestens einen vorgeformten Kühlwasserkanal (7, 7a, 7b) aufweisen, der die beiden Längshälften (4a, 4b) des Kühlwassermantels (4) entweder unmittelbar (Fig. 3 - 5) oder nach Einbringen zweier Bohrungen (13) von der Kopfseite des Zylinderblockes (1) miteinander verbindet.
EP86103582A 1985-04-02 1986-03-17 Vorrichtung zur giesstechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von Stegen zwischen benachbarten Zylindern eines Zylinderblockes sowie entsprechend hergestellter Zylinderblock Withdrawn EP0197365A3 (de)

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EP0197365A2 true EP0197365A2 (de) 1986-10-15
EP0197365A3 EP0197365A3 (de) 1987-11-25

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EP86103582A Withdrawn EP0197365A3 (de) 1985-04-02 1986-03-17 Vorrichtung zur giesstechnischen Herstellung einer Kühleinrichtung von Stegen zwischen benachbarten Zylindern eines Zylinderblockes sowie entsprechend hergestellter Zylinderblock

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US (1) US4693294A (de)
EP (1) EP0197365A3 (de)
JP (1) JPS62652A (de)
KR (1) KR860007978A (de)
BR (1) BR8601430A (de)
DE (1) DE3512076C1 (de)

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