AT508178A2

AT508178A2 - Kühlmittelleiste für eine flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine

Info

Publication number: AT508178A2
Application number: AT4572010A
Authority: AT
Inventors: Thomas Ing Hirschberger
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2010-11-15
Also published as: AT508178A3

Description

'1 - 56002

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelleiste für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem zumindest einem Kühlmittelmantel aufweisenden Zylinderkopf, wobei die kühlmittelleiste mit dem Kühlmittelmantel zum Verteilen oder Sammeln des Kühlmittels strömungsverbindbar ist, und wobei die Kühlmittelleiste an einer Längsseite des Zylinderkopfes befestigbar ist. Üblicherweise ist die Kühlmittelleiste zum Verteilen des Kühlmittels zum Kühlmantel des Zylinderkopfes oder zum Sammeln des Kühlmittels aus dem Kühlmantel des Zylinderkopfes in den Zylinderkopf integriert oder an diesen angebaut. Dies hat den Nachteil, dass das Gewicht und die Abmessungen der Brennkraftmaschine erhöht werden und dass zumeist eine höhere Anzahl Anteilen erforderlich ist. Ein Zylinderkopf mit einer in diesen integrierten Kühlmittelsammeileiste ist etwa aus der DE 86 21 654 Ul bekannt.

Aus der DE 10 2005 048 566 Al ist eine Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf bekannt, dessen Kühlmittelmantel mit einer seitlich am Zylinderkopf befestigten Kühlmittelleiste strömungsverbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Kühlsystem vorzuschlagen, mit welchem Gewicht und Bauraum eingespart werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, die Kühlmittelleiste und der Kühlmittelkühler integral, vorzugsweise einstückig ausgeführt sind, wobei vorzugsweise die Kühlmittelleiste über zumindest einen Überströmkanal pro Zylinder mit dem Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes strömungsverbunden ist.

Besonderes vorteilhaft ist es, wenn die Kühlmittelleiste als Kühlmittelverteilerleiste ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Überströmöffnung als Eintrittsöffnung und zumindest eine weitere Überströmöffnung als Austrittsöffnung ausgebildet ist.

Die Kühlmittelleiste kann dabei eintrittsseitig mit der Kühlmittelpumpe und austrittsseitig mit dem Kühlmantel des Zylinderkopfes, sowie mit dem Kühlmittelkühler strömungsverbunden sein.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Kühlmittelleiste als Kühlmittelsammelleiste ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Überströmöffnung als Austrittsöffnung und zumindest eine weitere Überströmöffnung als Eintrittsöffnung ausgebildet ist

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eintrittsöffnung im Bereich eines ersten Endes der Kühlmittelleiste angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kühlmittelleiste mit einem Kühlmantel des Kühlmittelkühlers über einen Strömungsdurchtritt strömungsverbunden ist.

Der Kühlmittelkühler ist bevorzugt als Abgasrückführkühler ausgebildet, wobei vorzugsweise ein abgasdurchströmtes Bündel von Abgaskühlrohren in einem kühlmitteldurchströmten Kühlmantel angeordnet ist, und wobei der Kühlmantel mit dem Kühlmittelverteilerraum strömungsverbunden ist.

Eine deutliche Reduzierung des Gewichtes und der Teile kann erreicht werden, wenn die vorzugsweise aus Leichtmetall, zum Beispiel Aluminium bestehende Kühlmittelleiste einstückig mit einem Gehäuse des Kühlmittelkühlers ausgebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine Kühlmittelleiste einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer zweiten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht, Fig. 2 die Kühlmittelleiste in einer weiteren Schrägansicht, Fig. 3 die Kühlmittelleiste in einer Seitenansicht, Fig. 4 die Kühlmittelleiste in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 die Kühlmittelleiste in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3, Fig. 6 die Kühlmittelleiste in einer Draufsicht, Fig. 7 die Kühlmittelleiste in einem Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6 und Fig. 8 die Kühlmittelleiste in einem Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 6.

In den Fig. sind nur wasserführende Strömungswege in- und außerhalb des Kurbelgehäuses und des Zylinderkopfes dargestellt.

Die Fig. zeigen eine Kühlmittelleiste 30 mit integriertem Abgasrückführkühler 31, welche Kühlmittelleiste 30 dazu ausgebildet ist, um an einen Zylinderkopf seitlich angeflanscht zu werden. Die Kühlmittelleiste 30 weist im Bereich eines ersten Endes 35 eine Eintrittsöffnung 32 für aus dem Zylinderkopf kommendes Kühlmittel und pro Zylinder eine Austrittsöffnung 33 für in den Zylinderkopf rückfließendes Kühlmittel auf. Ein Teil des eintretenden Kühlmittels dient zur Kühlung der rückgeführten Abgase und wird über den Kühlmittelaustritt 34 zurück zum Kurbelgehäuse geführt. Der Rest wird über die Austrittsöffnungen 33 dem Kühlmantel des Zylinderkopfes zugeführt.

Die Kühlmittelleiste 30 weist im Bereich eines dem ersten Ende 35 abgewandten zweiten Ende 36 einen Abgaseintritt 37 und im Bereich des ersten Endes 35 einen Abgasaustritt 38 auf. Das Abgas tritt durch den Abgaseintritt 37 in den Ab- gasrückführkühler 31 ein und durchströmt eine Gruppe von Abgaskühlrohren 39, welche in einem kühlmitteldurchströmten Kühlmantel 39 der Kühlmittelleiste 30 angeordnet sind. Dabei wird das rückgeführte Abgas gekühlt. Das Bündel von parallel zueinander angeordneten Abgaskühlrohren 38 erstreckt sich im wesentlichen zwischen dem ersten Ende 35 und dem zweiten Ende 36. Im Bereich des ersten Endes 35 verlässt das rückgeführte Abgas die Kühlmittelleiste 30, wobei es ein Rückflussventil 40 passiert. Der Abgasaustritt aus der Kühlmittelleiste 30 ist mit 41 bezeichnet.

Im Bereich des Abgaseintrittes 37 ist ein Abgasrückführventil 42 angeordnet.

Die Strömung des Abgases ist mit "E", die Strömung des Kühlmittels mit "S" bezeichnet.

Wie in Fig. 7 ersichtlich ist, gelangt das Kühlmittel über die Eintrittsöffnung 32 in einen Verteilerraum 43 der Kühlmittelleiste 30. Vom Verteilerraum 43 gehen die zurück zum Zylinderkopf führenden Austrittsöffnungen 33 aus, sodass ein Teil des Kühlmittels in den Zylinderkopf geführt werden kann. Der Rest des Kühlmittels gelangt über den Strömungsdurchtritt 45 in den die Abgaskühlrohre 38 umgebenden Kühlmantel 39 des Abgasrückführkühlers 31, um das die Abgaskühlrohre 38 durchströmende rückgeführte Abgas zu kühlen. Danach wird das aufgeheizte Kühlmittel über den Kühlmittelaustritt 34 den Kühlräumen des Kurbelgehäuses zugeführt.

Um ein freies Ausdehnen der Abgaskühlrohre 38 zu ermöglichen, ist das Bündel von Abgasrohren 38 im Bereich des Abgasaustrittes 41 axial beweglich über zwei O-Ringe 44 gelagert. Dadurch werden Spannungen im Abgasrückführkühler 31 verhindert.

Um das Gewicht der Brennkraftmaschine möglichst gering zu halten, ist die Kühlmittelleiste 30 aus Leichtmetall beispielsweise aus Aluminium gefertigt.

Claims

• · • · • · • · ·. · · ·· ·· ·· ·· · .......... *-*4 - PATENTANSPRÜCHE 1. Kühlmittelleiste (30) für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem zumindest einem Kühlmittelmantel aufweisenden Zylinderkopf, wobei die Kühlmittelleiste (30) mit dem Kühlmittelmantel zum Verteilen oder Sammeln des Kühlmittels strömungsverbindbar ist, und wobei die Kühlmittelleiste (30) an einer Längsseite des Zylinderkopfes befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleiste (30) und der Kühlmittelkühler als Einheit ausgeführt sind. 2. Kühlmittelleiste (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleiste (30) über zumindest eine Überströmöffnung pro Zylinder mit einem Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes strömungsverbunden ist. 3. Kühlmittelleiste (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleiste (30) als Kühlmittelverteilerleiste ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Überströmöffnung als Eintrittsöffnung (32) und zumindest eine weitere Überströmöffnung als Austrittsöffnung (33) ausgebildet ist. 4. Kühlmittelleiste (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (32) im Bereich eines ersten Endes (35) der Kühlmittelleiste (30) angeordnet ist. 5. Kühlmittelleiste (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleiste (30) mit einem Kühlmantel (39) des Kühlmittelkühlers über einen Strömungsdurchtritt (45) strömungsverbunden ist. 6. Kühlmittelleiste (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkühler durch einen Abgasrückführkühler (31) gebildet ist. 7. Kühlmittelleiste (30) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein abgasdurchströmtes Bündel von Abgaskühlrohren (38) in einem kühlmittel-durchströmten Kühlmantel (39) angeordnet ist, wobei der Kühlmantel (39) mit dem Kühlmittelverteilerraum (43) strömungsverbunden ist. 8. Kühlmittelleiste (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise aus Leichtmetall bestehende Kühlmittel-leiste (30) einstückig mit einem Gehäuse des Kühlmittelkühlers ausgebildet ist· Patentanwalt 2010 03 22; Fu/Dh Dipl.-Ing. ÖM ^c^elÄabeiuk Α-Π50 WiaVHsnoh'IW GOrtöT3S/17 Tel-· MS 1) £i|> MO fern (+43 1) 892 W 333 ·»=«♦«iH«