DE68925292T2

DE68925292T2 - Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern

Info

Publication number: DE68925292T2
Application number: DE68925292T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Inoue; Noriyuki Kishi; Tsuneo Konno; Masakatsu Miyao; Katsunori Nakamura; Hiroo Shimada; Harumi Taketomi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: CA1337039C; EP0550422B1; DE68912457D1; EP0550422A3; EP0356227B1; US5086733A; DE68925292D1; EP0356227A3; EP0356227A2; EP0550422A2; DE68912457T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kühlsysteme unter Verwendung von Kühlmittel für Mehrzylindermaschinen.
Derartige Kühlsysteme sind gut bekannt, die einen gemeinsamen Kühlmittelmantel aufweisen, der um eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen in einem Zylinderblock einer Mehrzylindermaschine gebildet ist derart, daß Kühlwasser durch den Kühlmittelmantel fließen kann, um den Umfang der Mehrzahl von Zylinderbohrungen zu kühlen (she. "Automobile Engineering Handbook, No. 10, Electric Equipments, Vehicle Body Maintenance Articles, Engine Parts" herausgegeben von Sankaido, Chapter 4, Engine Parts).
Bei den obigen herkömmlichen Kühlsystemen treten jedoch folgende Probleme auf: die Zylinderbohrungen sind über einen Bereich von ihren oberen Abschnitten zu ihren unteren Abschnitten von einem gemeinsamen Kühlmittelmantel umgeben, und daher könnte ein von einem Kühlmitteleinlaß entfernt angeordneter Zylinder durch Kühlmittel gekühlt werden, das durch nahe dem Einlaß angeordnete andere Zylinder erwärmt würde, und somit besteht die Neigung, daß die entsprechenden Zylinder ungleichmäßig gekühlt werden. Zusätzlich könnte durch Änderungen und Ungleichmäßigkeiten der Fließfläche einer Kühlmittelpassage nicht nur der Fließwiderstand des Kühlmittels ansteigen, sondern könnte auch das Kühlmittel dazu neigen, an Teilen der Passage stehenzubleiben, und demzufolge ist die Gesamtkühlwirkung nicht hoch.
Die FR-A-553461 offenbart ein Kühlsystem für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, das einen Kühlmittelmantel zwischen einer nassen Laufbüchse und dem Zylinderkopf aufweist, wobei der Kühlmittelmantel geformt ist, um eine oder mehrere schraubenförmige Kühlmittelfließwege zu bilden, die um die nasse Laufbuchse herum nach oben führen.
Nach der DE-A-1751787 ist ein Kühlsystem einer Mehrzylindermaschine vorgesehen, die eine Mehrzahl von in einer Reihe in einem Zylinderblock angeordneten Zylinderlaufbuchsen aufweist, wobei jede Laufbuchse an ihrem Oberende einen Außenflansch aufweist, wobei das System umfaßt: einen blockseitigen Kühlmittelmantel, der in dem Zylinderblock derart vorgesehen ist, daß er einen Außenumfang eines Körpers jeder der Zylinderlaufbuchsen umgibt, einen blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler, der in dem Zylinderblock über dem blockseitigen Kühlmittelmantel derart vorgesehen ist, daß er einen Außenumfang des nach Außenflansches jeder der Zylinderlaufbuchsen umgibt, und eine Mehrzahl von Ausgabepassagen, die zwischen dem blockseitigen Kühlmittelmantel und dem flanschumgebenden Kühlmittelverteiler kommunizieren.
Die FR-A-588331 offenbart eine ähnliche Anordnung, jedoch im Zusammenhang mit einem Einzelzylinder.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß angrenzende Abschnitte der Außenflansche benachbarter Zylinderlaufbuchsen flach abgefast sind und in Kontakt miteinander angeordnet sind, wobei eine geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage zwischen den berührenden abgefasten Abschnitten gebildet ist, wobei die Zwischenflanschkühlmittelpassage mit dem blockseitigen Kühlmittelmantel kommuniziert.
Einige Ausführungen der Erfindung werden nun beispielshalber und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Figuren 1 bis 10 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei:
Figur 1 ist eine Draufsicht eines Zylinderblocks mit in Zylinder eingesetzten Zylinderlaufbuchsen, entlang Linie 1-1 in Figur 4;
Figur 2 ist eine Draufsicht des Zylinderblocks, wobei die Zylinderlaufbuchsen aus den Zylindern entfernt sind;
Figur 3 ist eine Längsschnittansicht des Zylinderblocks entlang Linie III-III in Figur 1;
Figur 4 ist eine Längsschnittansicht des Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs entlang Linie IV-IV in Figur 3;
Figur 5 ist eine Längsschnittansicht des Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs entlang Linie V-V in Figur 3;
Figur 6 ist eine Querschnittsansicht des Zylinderblocks entlang Linie VI-VI in Figur 3;
Figur 7 ist eine Querschnittsansicht des Zylinderblocks entlang Linie VII-VII in Figur 3;
Figur 8 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts des Zylinderblocks;
Figur 9 ist eine Unteransicht eines Abschnitts des Zylinderblocks entlang Linie IX-IX in Figur 4; und
Figur 10 ist eine Teillängsschnittansicht des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs entlang Linie X-X in Figur 4;
Figur 11 ist eine Teillängsschnittansicht mit Darstellung einer Modifizierung der ersten Ausführung, ähnlich Figur 10;
Figuren 12 bis 14 zeigen eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei
Figur 12 ist eine Draufsicht eines Abschnitts eines Zylinderblocks mit eingesetzten Zylinderlaufbuchsen;
Figur 13 ist eine Längsschnittansicht des Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs entlang Linie XIII-XIII in Figur 12; und
Figur 14 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts des Zylinderblocks;
Figur 15 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts eines Zylinderblocks in einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Figuren 16 bis 22 zeigen eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung; wobei
Figur 16 ist eine Vorderansicht im Längsschnitt einer Mehrzylindermaschine, die mit dem erfindungsgemäßen System versehen ist, mit Darstellung eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs in Längsschnittansicht entlang Linie XVI-XVI in Figur 17;
Figur 17 ist eine Längsschnittansicht des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs entlang Linie XVII-XVII in Figur 16;
Figur 18 ist eine Ansicht entlang Linie XVIII-XVIII in Figur 17;
Figur 19 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Zylinderkopfs entlang Linie XIX-XIX in Figur 17;
Figur 20 ist eine Unteransicht eines Abschnitts des Zylinderkopfs entlang Linie XX-XX in Figur 17;
Figur 21 ist eine Längsschnittansicht eines Abschnitts des Zylinderkopfs entlang Linie XXI-XXI in Figur 19; und
Figur 22 ist eine Längsschnittansicht eines Abschnitts des Zylinderkopfs entlang Linie XXII-XXII in Figur 19;
Figur 23 ist eine Vorderansicht in Längsschnitt ähnlich Figur 16, jedoch mit Darstellung einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungen beschrieben, indem ein erfindungsgemäßes System bei einer Serienoder Reihen-Vierzylindermaschine angewendet ist, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, umfaßt ein Körper E der Maschine einen Zylinderblock 1 und einen Zylinderkopf 2, die in herkömmlicher Weise mit einer Deckfläche 1a des Zylinderblocks 1 durch eine Dichtung G verbunden sind.
Eine erste Ausführung des erfindungsgemäßen Kühlsystems wird nun nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 10 beschrieben.
Vier Zylinder 3--- sind in Serie in dem Zylinderblock 1 angeordnet, und in jeden ist eine nasse Laufbuchse 5 als eine hohlzylindrische Zylinderlaufbuchse eingesetzt, an deren oberen Ende ein Außenflanschabschnitt 5a gebildet ist. Die nasse Laufbuchse 5 kann in den Zylindeblock 1 durch Preßpassung oder dergleichen eingesetzt werden oder während des Gusses einstückig in den Zylinderblock 1 eingegossen werden. Der Außenflanschabschnitt 5a ist in dem Zylinderblock 1 durch Anordnen auf einer ringförmigen Stützfläche 1b angeordnet, die an einem Oberende des Zylinderblocks 1 gebildet ist. Ein nicht gezeigter Kolben ist in einer Zylinderbohrung 4 in der nassen Laufbuchse 5 gleitend aufgenommen.
Wie in den Figuren 3, 7 und 8 gezeigt, sind eine Mehrzahl von Kühlrippen 5b an im Umfang beabstandeten Stellen auf der gesamten Außenumfangsfläche eines Körpers der nassen Laufbuchse 5 derart angebracht, daß sie parallel zueinander in Richtung einer Zylinderachse 1&sub1;-1&sub1; verlaufen. Wenn die nasse Laufbuchse 5 in den Zylinder 3 eingesetzt wurde, sind die Außenflächen der Mehrzahl von Kühlrippen 5b in engem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche Zylinderwand 1e des Zylinderblocks 1 angeordnet, um eine Mehrzahl geradliniger, paralleler Kühlpassagen 6 zu bilden, die in Richtung der Zylinderachse 1&sub1;-1&sub1; zwischen den einzelnen benachbarten Kühlrippen 5b verlaufen, um hierdurch einen blockseitigen Kühlmittelmantel JB zu bilden. Eine untere Seite des blockseitigen Kühlmittelmantels JB, d.h. eine einem Kurbelgehäuse 1c nähere Seite des Zylinderblocks 1, ist eine stromaufwärtige Seite, und deren der Deckfläche 1a nähere Seite ist eine stromabwärtige Seite. Wie in den Figuren 2 und 7 gezeigt, umfaßt der Block 1 eine Wand 1d zwischen den benachbarten nassen Laufbüchsen 5, 5, die an einem Abschnitt über einer Kurbelachse 1&sub2;-1&sub2; ausgeschnitten ist, um über deren entgegengesetzten Seiten einen Raum als eine bandartige Kerbe 7 mit vorbestimmter Breite zu lassen. An der Kerbe 7 stehen die Außenumfangsflächen der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 mit einem geringen Abstand einander gegenüber, und einige Kühlrippen 5b an den entgegengesetzten Außenumfangsflächen sind in Phase miteinander ausgerichtet, um dazwischen Kühlmittelpassagen 6, zu bilden, die den benachbarten Zylindern 3, 3 gemeinsam sind und eine große Durchtrittsquerschnittsfläche aufweisen. Angrenzende Abschnitte der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 werden auf eine höchste Temperatur erwärmt, jedoch können die gemeinsamen Kühlmittelpassagen 6&sub1; in den benachbarten Abschnitt eine vergrößerte Kühlwirkung haben, weil sie eine große Durchtritts-Querschnittsfläche aufweisen.
Wie in Figuren 3, 4 und 6 gezeigt, ist ein Hauptkühlmittelverteiler 8 mit einer relativ großen Kapazität zwischen unteren Abschnitten der Mehrzahl von nassen Laufbuchsen 5 und der entsprechenden Zylinderwand 1e des Zylinderblocks 1 gebildet, wobei der Verteiler 8 die Außenumfänge der Mehrzahl von nassen Laufbuchsen 5 gemeinsam umgibt, und an seinem einen Ende mit einer Einlaßöffnung 9 versehen ist, die mit einer Pumpe 10 verbunden ist, die mit einem nicht gezeigten Kühlkreislauf verbunden ist.
Wie in Figur 4 gezeigt, ist direkt unter dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB, der die Mehrzahl von Kühlmittelpassagen 6 aufweist, ein ringförmiger stromaufwärtiger Kühlmittelverteiler 11 um den Außenumfang der einzelnen nassen Laufbuchsen 5 gebildet, und zwar durch die Außenumfangsflächen dieser nassen Laufbuchsen 5 und einer Innenumfangsfläche der Zylinderwand 1e des Zylinderblocks 1 derart, daß er direkt mit einem unteren Ende kommuniziert, d.h. dem stromaufwärtigen Ende des blockseitigen Kühlmittelmantels JB.
Wie in Figur 3 gezeigt, ist eine ringförmige Trennwand 5c einstückig in einer kehlenartigen Konfiguration an dem Außenumfang jeder nassen Laufbuchse 5 derart ausgebildet, daß sie den Hauptkühlmittelverteiler 8 und den stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11 trennt, wobei ein Außenumfang der Trennwand 5c in engem Kontakt mit der Innenfläche der Zylinderwand 1e steht. Eine Mehrzahl verengter Verbindungspassagen 12 sind in jeder der Trennwände 5c an in Umfangrichtung beabstandeten Stellen angeordnet, so daß der Hauptkühlmittelverteiler 8 mit dem stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11 durch diese verengten Verbindungspassagen 12 verbunden ist. Somit tritt Kühlmittel, wie etwa Wasser, das durch den Hauptkühlmittelverteiler 8 fließt, durch die Mehrzahl von verengten Verbindungspassagen 12 in den stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11, von wo es weiter in den blockseitigen Kühlmittelmantel JB fließt.
Ferner ist direkt über dem blockseitigen Kühlmittelmantal JB ein ringförmiger stromabwärtiger Kühlmittelverteiler 13 um den Außenumfang jeder der nassen Laufbuchsen 5 durch die Außenumf angsfläche dieser nassen Laufbuchse 5 und die Innenumfangsfläche der Zylinderwand 1e des Zylinderblocks 1 gebildet und steht in direkter Verbindung mit dem Oberende, d.h. dem stromabwärtigen Ende des blockseitigen Kühlmittelmantels JB.
Wie in Figuren 4 und 10 gezeigt, sind eine Mehrzahl U-förmiger Ausgabepassagen 15--- an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen am Oberende der Innenumfangswand jedes Zylinders 3 gebildet. Sie stehen in direkter Verbindung mit dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13, und ihre Oberenden öffnen sich zu der oberen Fläche des Zylinders 3. Wie klar in Figur 1 zu sehen, ist auch ein endloser, blockseitiger, flanschumgebender Kühlmittelverteiler 16 zwischen den Außenumfangsflächen der Außenflanschabschnitte 5a der nassen Laufbuchsen 5 und Oberenden der Innenumfangsflächen der Zylinder 3 gebildet, derart, daß er die Außenumfangsflächen der Außenflanschabschnitte 5a gemeinsam umgibt. Der blockseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler 16 kommuniziert mit der Mehrzahl von Ausgabepassagen 15--- und öffnet sich zu der Deckfläche 1a des Zylinderblocks 1a. Somit fließt in den stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 eintretendes Kühlmittel in die Mehrzahl von Ausgabepassagen 15---, von wo es in den blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 fließt.
Wie klar in den Figuren 1 und 8 zu sehen, sind angrenzende Abschnitte der Außenflanschabschnitte 5a, 5a der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 als im wesentlichen flach abgefaste Abschnitte f und f abgefast, die einander berühren. Wie in den Figuren 5 und 8 gezeigt, ist eine geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 zwischen unteren Hälften der Kontaktflächen der abgeschrägten Abschnitte gebildet, wobei ihre entgegengesetzten Enden mit dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 kommunizieren und ihre untere Fläche sich in den stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 öffnet. Somit fließt das in dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 befindliche Kühlmittel in die Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 und weiter von deren entgegengesetzten Enden in den blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16, wie in Figur 8 gezeigt. Längspassagen 18, 18 sind an den entgegegesetzten Enden der Zwischenflanschkühlmittelpassage 16 vorgesehen, um die direkte Verbindung zwischen dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 und dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 zu ermöglichen, so daß ein Teil des in dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 befindlichen Kühlmittels durch die Längspassagen 18, 18 direkt in einen kopfseitigen Kühlmittelmantelmantel JM fließt, der nachfolgend beschrieben wird.
Wie in Figur 9 klar zu sehen, ist eine untere Fläche des Zylinderkopfs 2, die mit Deckfläche 1a des Zylinderblocks 1 durch die Dichtung G verbunden ist, mit einem kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 20 umgekehrt U-förmigen Querschnitts versehen, der dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 durch die Dichtung G gegenübersteht. Beide Kühlmittelverteiler 16 und 18 sind miteinander durch eine Mehrzahl in der Dichtung G gebildeter Wasserlöcher 21 verbunden, wie in Figur 10 gezeigt. Die flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 und 20 wirken zur Bildung eines kombinierten flanschumgebenden Kühlmittelverteilers GR zusammen, durch den in dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB befindliches Kühlmittel in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JB fließt. Wie in den Figuren 4 und 9 gezeigt, ist der kopfseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler 20 mit dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH durch eine große Anzahl von Verbindungslöchern 22--- verbunden, die in einer Bodenwand des Zylinderkopfs 2 gebildet sind. Kopfseitige Längspassagen 23, 23 mit einem größeren Durchmesser als dem des Verbindungslochs 22 sind auch in der Bodenwand des Zylinderkopfs 2 derart vorgesehen, daß sie direkt mit den blockseitigen Längspassagen 18, 18 kommunizieren, so daß das in dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 befindliche Kühlmittel, wie in Figur 5 mit einem Pfeil gezeigt, durch die blockseitigen Längspassagen 18, 18, die Wasserlöcher 21 in der Dichtung G und die kopfseitigen Längspassagen 23, 23 direkt in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JH eintreten kann, um die erwärmten Abschnitte zwischen den benachbarten Zylindern 3, 3 zu kühlen.
Wie in Figur 10 gezeigt, sind die Mehrzahl der blockseitigen Ausgabepassagen 15, 15---, die Mehrzahl von in der Dichtung G vorgesehenen Wasserlöchern 21, 21--- und die Mehrzahl von kopfseitigen Verbindungslöchern 22, 22--- in Umfangsrichtung des Zylinders 3 gegenphasig ausgerichtet, so daß das Kühlmittel durch diese auf verzweigten oder Zick-Zack-Wegen fließt, wie in Figur 10 mit den Pfeilen gezeigt, wobei es in dem flanschumgebenden kombinierten Kühlmittelverteiler GR, der aus den blockseitigen und kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteilern 16 ud 20 gebildet wird, gleichmäßig fließt.
Eine Modifikation des in Figur 10 gezeigten Abschnitts ist in Figur 11 gezeigt, worin Umfangsphasen von blockseitigen Ausgabepassagen 15, 15--- und Wasserlöchern 21--- in der Dichtung G miteinander fluchten.
In den Figuren 4, 5 und 9 bezeichnet das Bezugszeichen V&sub1; ein Einlaßventil; VE ein Auslaßventil; PG eine Zündkerze; CC eine Brennkammer und B&sub0; einen Bolzen, der den Zylinderblock 1 mit dem Zylinderkopf 2 verbindet.
Nachfolgend wird der Betrieb der in den Figuren 1 bis 10 gezeigten ersten Ausführung der Erfindung beschrieben.
Das Kühlmittel, wie etwa Wasser, fließt in den Hauptkühlmittelverteiler 8, getrieben durch eine mit den Kühlkreislauf verbundene Pumpe 10. Wenn der Hauptkühlmittelverteiler 8 mit Kühlmittel aufgefüllt ist, tritt letzteres durch die Mehrzahl verengter Verbindungspassagen 12 zum Erhöhen seiner Fließgeschwindigkeit und fließt dann gleichmäßig in dem stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11, von wo es in den blockseitigen Kühlmittelmantel JB geführt wird, der die Mehrzahl von Kühlmittelpassagen 6-- aufweist. Das in die Kühlmittelpassagen 6--- des blockseitigen Kühlmittelmantels GB eintretende Kühlmittel fließt entlang der Zylinderachse 1&sub1;-1&sub1; und dann in den stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13, wobei es den Außenumfang des erwärmten Körpers jeder nassen Laufbuchse 5 in dem Zylinderblock 1 kühlt.
Auf diese Weise fließt das Kühlmittel von dem Hauptverteiler 8 über die Mehrzahl verengter Verbindungspassagen 12 durch den stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11 in den blockseitigen Kühlmittelmantel JB, und daher kann das in seiner Fließgeschwindigkeit erhöhte Kühlmittel gleichmäßig in den blockseitigen Kühlmittelmantel JB verteilt werden, und ferner wird die Kühlfläche des blockseitigen Kühlmittelmantels JB durch das Vorhandensein der großen Anzahl von Kühlrippen 5b wesentlich erhöht. Aufgrund einer vergrößerten Fließguerschnittsfläche der gemeinsamen Kühlmittelpassagen 6&sub1; an dem Grenzabschnitt zwischen den benachbarten nassen Laufbuchsen 5 kann ferner viel Kühlmittel durch den Grenzabschnitt hindurchtreten, der gewöhnlich auf die höchste Temperatur erwärmt ist, um den Grenzabschnitt wirkungsvoll zu kühlen.
Das Kühlmittel, das in den stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 eingetreten ist, fließt durch die Mehrzahl von Ausgabepassagen 15- -- in den blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16, wie in den Figuren 10 oder 11 gezeigt, und weiter vom letzteren durch die Verbindungslöcher 21--- in der Dichtung G in den kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 20. Währenddessen können die besonders erwärmten Abschnitte, wie etwa der Außenumfang des Außenflanschabschnitts 5a der nassen Laufbuchse 5 und der verbundenen Oberflächen des Zylinderblocks 1 und des Zylinderkopfs 2 durch das Kühlmittel gleichmäßig und wirkungsvoll gekühlt werden. Dann fließt das Kühlmittel in dem kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelmantel 20 durch die Mehrzahl von Verbindungslöchern 22--- in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JB zur Kühlung des Zylinderkopfs 2.
Ein Teil des Kühlmittels in dem stromaufwärtigen Kühlmittelverteiler 11 fließt in die geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 und weiter von letzterer durch die Längspassagen 18- - und 23-- relativ großen Durchmessers an entgegengesetzten Enden der Passage 17 direkt in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JH, um die angrenzenden Grenzabschnitte der Außenflansche 5a, 5a der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 intensiv zu kühlen.
Eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Systems ist in den Figuren 2 bis 14 gezeigt, worin die der zuvor beschriebenen ersten Ausführung gleichenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der zweiten Ausführung sind eine Mehrzahl von Kühlrippen 30--- an der unteren Hälfte des abgefasten Abschnitts f des Außenflansches 5a der nassen Laufbuchse 5 derart vorgesehen, daß sie in Richtung der Zylinderachse 1&sub1;-1&sub1; verlaufen und eine Mehrzahl kurzer Kühlmittelpassagen 31--- sind zwischen den Kühlrippen 30--- gebildet, so daß der stromabwärtige Kühlmittelverteiler 13 durch die kurzen Passagen 31 mit der Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 kommunizieren kann. Somit kann das in dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 befindliche Kühlmittel, wie mit den Pfeilen in Figur 13 gezeigt, durch die kurzen Passagen 31- -- zwischen der Mehrzahl der Kühlrippen 30--- in die Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 treten, um die angrenzenden Abschnitte der Außenflansche 5a, 5a benachbarter nasser Laufbuchsen 5, 5 wirkungsvoll zu kühlen.
Eine dritte Ausführung der Erfindung ist in Figur 15 gezeigt, worin die der vorigen ersten Ausführung gleichenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der dritten Ausführung sind eine Mehrzahl von Kühlrippen 32--- an jedem der einander berührenden, flach abgefasten Abschnitte f der Außenflansche 5a der benachbarten Zylinderlaufbuchsen 5 vorgesehen, derart, daß sie entlang der Zylinderachsen 1&sub1;-1&sub1; verlaufen, und eine Mehrzahl von Kühlmittelpassagen 33-- sind zwischen den Kühlrippen 32-- gebildet und öffnen sich in die oberen und unteren Flächen der Außenflansche 5a, so daß sie mit dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 und dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH kommunizieren. Somit kann das Kühlmittel in dem stromabwärtigen Kühlmittelverteiler 13 durch die Mehrzahl von Kühlmittelpassagen 33-- in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JH treten, um die angrenzenden Abschnitte der Außenflansche 5a, 5a der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 wirkungsvoll zu kühlen.
Eine vierte Ausführung der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 16 bis 22 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung sind die der vorigen ersten Ausführung gleichenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Zu den Figuren 16 bis 18. Ein Körper E' einer Maschine umfaßt einen Zylinderblock 101, der vier Zylinderbohrungen 4 enthält, die wie in der vorigen ersten Ausführung die gleiche Struktur aufweisen und in einer geraden Linie angeordnet sind, einen Zylinderkopf 102, der mit einer Deckfläche 101a des Zylinderblocks 101 durch eine Dichtung G verbunden ist, und ein Kurbelgehäuse 103, das mit einer unteren Fläche des Zylinderblocks 101 verbunden ist. Ein Kopfdeckel 105 ist an einer oberen Fläche des Zylinderkopfs 102 über einem Nockengehäuse 104 angebracht, und eine Ölwanne 106 ist an einer unteren Fläche des Kurbelgehäuses 103 angebracht. Eine Kurbelwelle 107 ist an passenden Flächen des Zylinderblocks 101 und des Kurbelgehäuses 103 drehend gehaltert, und Kolben 108--- sind in den jeweiligen Zylinderbohrungen 4-- in dem Zylinderblock 101 gleitend aufgenommen und mit der Kurbelwelle 107 durch Verbindungsstangen 109--- verbunden.
Der Zylinderblock 101 außer einem starren Membranelement 110 ist aus Fe oder einem Leichtmetall wie etwa Al und Mg einstückig durch Guß geformt, und der gesamte Zylinderblock 101 ist rechtwinklig. Insbesondere ist der Zylinderblock 101 aus drei einstückig geformten Teilen aufgebaut: ein kombinierter Zylinderrohrblock 111, ein Rahmenwerk 112 und ein starres Membranelement 110, so daß er ein geringes Gewicht, eine hohe Festigkeit und eine große Starrheit aufweist.
Der kombinierte Zylinderrohrblock 11 bildet einen Kernabschnitt als ein Hauptfestigkeitselement für den Zylinderblock 101 und ist als Einheit aufgebaut, die vier in einer Reihe angeordnete Zylinder 3--- umfaßt, deren benachbarte Grenzabschnitte miteinander verbunden sind. In jeden der Zylinder 3 ist eine nasse Laufbuchse 5 eingesetzt, die an ihrem Oberende einen Außenflansch 5a aufweist, um hierdurch Zylinderbohrungen 4--- zu bilden, die jeweils eine vertikal erstreckende Achse aufweisen.
Das Rahmenwerk 112, das ein Festigkeitselement für den Zylinderblock 101 ist, ist zu einem dreidimensionalen Gitter durch Guß aus demselben Material wie der kombinierte Block 11 einstückig geformt, so daß er einen Außenumfang des kombinierten Zylinderrohrblocks 11 umgibt, und ist aus folgenden, einstückig verbundenen Komponenten aufgebaut: eine Mehrzahl von Querbalken 113---, die von dem kombinierten Zylinderrohrblock 11 in eine Querrichtung im wesentlichen orthogonal zur Kurbelachse vorstehen, Längsbalken 114---, die einen quadratischen Querschnitt aufweisen und mit Außenenden der Querbalken 113--- verbunden sind, und Pfosten 114. Die Mehrzahl von Längsbalken 114 sind mit im wesentlichen gleichförmigen Abständen angeordnet und haben in Vertikalrichtung des kombinierten Zylinderrohrblocks 111 Abstand voneinander, so daß sie parallel zueinander und in Längsrichtung des kombinierten Blocks 111 verlaufen, während die Mehrzahl von Pfosten 115 mit im wesentlichen gleichmäßigen Abständen angeordnet sind und in Längsrichtung des kombinierten Zylinderrohrblocks 111 Abstände aufweisen, so daß sie parallel zueinander und vertikal zum kombinierten Block 111 verlaufen.
Die Konstruktion dieses Rahmenwerks 112 durch Rahmenanordnung der Querbalken 113---, der Längsbalken 114--- und der Pfosten 115 zu einem dreidimensionalen Gitter stellt sicher, daß das Rahmenwerk eine hohe Biege- und Torsionsfestigkeit aufweist, wobei es ein geringes Gewicht hat.
Das starre Membranelement 110, 110, das entweder eine einzelne Metallplatte wie etwa Stahl- oder Aluminiumplatte oder eine einzelne verstärkte Kunstharzplatte wie etwa FRP oder FRM umfaßt, ist mit Klebstoff direkt auf jede derjenigen geradlinigen linken und rechten Außenseitenflächen des Rahmenwerks 112 geklebt, die vertikal längs der Achsen der Zylinderbohrungen 4 verlaufen.
Dieser verwendete Klebstoff kann beispielsweise FM-300 sein (hergestellt von American Cyanamid Corp.), der im wesentlichen ein wärmefestes, auf Epoxid beruhendes Kunstharz enthält.
Die Bildung der linken und rechten Außenseitenflächen des Rahmenwerks 112 zu einer vertikalen geraden Fläche stellt sicher, daß das starre Membranelement 110, 110 auch aus einem Flachmaterial mit vertikal geraden Seiten gebildet werden kann, und deren Herstellung zu einem hochfesten Element oder einem Schwingungsdämpfer erleichtert ist. Das starre Membranelement 110 ist wegen seiner geradlinigen, zu den Achsen der Zylinderbohrungen 4- -- im wesentlichen parallelen Form in der Lage, eine Biegeeinwirkung auf den Zylinderblock 101 und eine Torsionsschwingung um die Kurbelwelle 107 hauptsächlich als Druckspannungen aufzunehmen.
In diesem Zylinderblock 101, wie er in den Figuren 16 und 18 gezeigt ist, ist ein blockseitiger Kühlmittelmantel JB oder dergleichen zwischen jeder der nassen Laufbuchsen 5--- und jedem der Zylinder 3--- gebildet, und eine geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage 17 ist zwischen den Außenflanschabschnitten 5a, 5a der benachbarten nassen Laufbuchsen 5, 5 gebildet. Deren Konstruktion gleicht vollständig der vorigen ersten Ausführung, und deren Beschreibung ist hierin weggelassen.
Das Kurbelgehäuse 103 ist derart ausgebildet, daß seine flache Form im wesentlichen mit der flachen Form des Zylinderblocks 101 identisch sein kann. Wie in den Figuren 16 und 17 gezeigt, ist demzufolge die Anordnung des mit dem Kurbelgehäuse 103 gekoppelten Zylinderblocks 101 als eine rechtwinklige Struktur ausgebildet, bei der alle vorderen und hinteren Endflächen und linken und rechten Seitenflächen des Maschinenkörpers E' vertikal gerade sind.
Der mit dem Zylinderblock 101 gekoppelte Zylinderkopf 102 bildet Brennkammern Cc--- über den Kolben 108 in Abschnitten, die den Zylinderbohrungen 4--- entsprechen, und ein Paar von Auslaßventilen VE und ein Paar von Einlaßventilen VI sind jeder der Brennkammern Cc--- zugeordnet in dem Zylinderkopf 102 so angeordnet, daß sie geöffnet und geschlossen werden können. Insbesondere um ein sogenanntes Querstrom-Einlaß- und Auslaßsystem zu bilden, öffnen sich Auslaßdurchgänge 116 in eine Seitenfläche des Zylinderkopfs 102 an einer von Querseiten (rechte Seite gemäß Figur 16) der Anordnungsrichtung X der Brennkammern Cc---, d.h. in der Axialrichtung der Kurbelwelle 107 (she. Figur 14), so daß sie den Brennkammern Cc--- jeweils entsprechen, und Einlaßdurchgänge 117 öffnen sich in eine Seitenfläche des Zylinderkopfs 102 an der anderen Querseite (linke Seite gemäß Figur 16), so daß sie den Brennkammern Cc--- entsprechen. An gegenüberliegenden Stellen in einer Deckfläche der Brennkammer Cc befinden sich ein Paar von Auslaßöffnungen 118, die zu den Auslaßdurchgängen 116 führen, und ein Paar von Einlaßöffnungen 119, die zu den Einlaßdurchgängen 117 führen, und es sind Auslaßventile VE angeordnet, um die Auslaßöffnungen 118 zu öffnen, und Einlaßventile VI angeordnet, um die Einlaßöffnungen 119 jeweils zu öffnen und zu schließen.
Jedes Auslaßventil VE und jedes Einlaßventil VI ist durch Ventilfedern 120 und 121 in eine Schließrichtung vorgespannt, und das Nockengehäuse 104 trägt wesentliche Teile einer auslaßseitigen Ventilbetätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Auslaßventile VE sowie wesentliche Teile einer einlaßseitigen Ventilbetätigungsvorrichtung zum öffnen und Schließen der Einlaßventile VI.
An einem einem Mittelabschnitt jeder der Brennkammern Cc-- entsprechende Stelle ist der Zylinderkopf 102 einstückig mit einem zylindrischen Mittelblock 124 versehen, der nach oben absteht, um zu ermöglichen, daß eine Zündkerze PG in jede der Brennkammern Cc-- - vorsteht.
Anzumerken ist, daß der Zylinderkopf 102 mit dem Zylinderblock 101 verbunden ist, wobei Außenflächen von Außenwänden 124 und 126 des Kopfs, die an in Querrichtung entgegengesetzten Seiten in Anordnungsrichtung X der Brennkammern Cc--- angeordnet sind, im wesentlichen mit den seitlich entgegengesetzten Seitenflächen des Zylinderblocks 101 fluchten. Insbesondere sind in dem Zylinderblock 101 die starren Membranelemente 110 jeweils als eine Außenseitenwand an einer außen liegenden Stelle angeordnet, die einen Abstand von dem kombinierten Zylinderrohrblock 111 aufweist, der den blockseitigen Kühlmittelmantel JB bildende Wände und dergleichen vorsieht, und der Zylinderkopf 102 ist mit dem Zylinderblock 101 derart verbunden, daß dessen Ausßenseitenwände 125 und 126 jeweils im wesentlichen fortlaufend an die starren Membranelemente 110 anschließen. Ferner ist eine Mantelseitenwand 127 in dem Zylinderkopf 102 innerhalb der Außenseitenwand 126 vorgesehen, die mit dem Einlaßdurchgang 117 versehen ist, um einen kopfseitigen Kühlmittelmantel JH zu bilden, der mit dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB kommuniziert. Somit ist der kopfseitige Kühlmittelmantel JH an der einen Querseite zwischen der Mantelseitenwand 127 und der Außenseitenwand 125 gebildet.
Nun auch zu den Figuren 19, 20, 21 und 22. Der kopfseitige Kühlmittelmantel JH umfaßt einen Verteilerabschnitt 128, der in Anordnungsrichtung X Brennkammern Cc--- an einer Querseite in dieser Richtung X verläuft, d.h. an derjenigen Seite der Außenseitenwand 125, in der die Auslaßdurchgänge 116 angeordnet sind, eine Mehrzahl von, z.B. vier in dieser Ausführung, ersten Zweigpassagen 129, die über den jeweiligen Brennkammern CC-- derart angeordnet sind, daß sie den Mittelblock 124 umgeben, eine Mehrzahl von, z.B. drei in dieser Ausführung, zweiten Zweigpassagen 130, die jeweils zwischen benachbarten Brennkammern Cc angeordnet sind, und zwei dritte Zweigpassagen 131, die außerhalb der ersten Zweigpassagen 129 an den entgegengesetzten Enden der Anordnungsrichtung X der Brennkammern Cc--- angeordnet sind. Um einen Hauptfluß des Kühlmittels in dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH von der anderen Querseite zu der einen Seite in Anordnungsrichtung X der Brennkammern Cc--- einzurichten (nach Figur 16 von der linken Seite zur rechten Seite, und nach Figur 19 von der oberen Seite zur unteren Seite) sind die Zweigpassagen 129, 130 und 131 gemeinsam mit dem Verteilerabschnitt 128 und auch mit dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB verbunden.
Wie bei der vorigen ersten Ausführung ist an einer unteren Verbindungsfläche 132 des Zylinderkopfs 102, die mit der Deckfläche 101a des Zylinderblocks 101 durch die Dichtung G verbunden ist, ein kopfseitiger flanschumgebender Kühlmittelverteiler 20 vorgesehen, der mit einem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 (she. Figuren 3, 4 und 16) des blockseitigen Kühlmittelmantels JB durch in der Dichtung G gebildete Löcher in Verbindung steht und der eine dem Verteiler 16 entsprechende Form hat. Ferner ist wie in der vorigen ersten Ausführung der Zylinderkopf 102 mit einer Mehrzahl von Verbindungslöchern 122 und Längspassagen 123 versehen, die den Kühlmittelverteiler 20 mit dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH verbinden. Insbesondere sind die Verbindungslöcher 22 mit gleichmäßigen Abständen angeordnet, wobei sie mit dem kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 20 kommunizieren, der entlang einem virtuellen Kreis entsprechend dem blockseitigen und flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 16 des blockseitigen Kühlmittelmantels JB gebildet ist, und wobei sie mit den ersten und dritten Zweigpassagen 129 und 131 kommunizieren. Die Längspassagen 23 verbinden den kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler 20 mit den zweiten Zweigpassagen 130 und sind paarweise entsprechend jeder der zweiten Zweigpassagen 130 angeordnet. Ferner sind jeweils die Verbindungslöcher 122 und jeweils die Längspassagen 23 derart ausgebildet, daß sie zu der Zündkerze PG hin nach oben geneigt sind.
An Stellen, die den Zylinderbohrungen 4--- außerhalb des kopfseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteilers 20 entsprechen, ist der Zylinderkopf 102 paarweise mit vertikal verlaufenden zylindrischen Bolzeneinsetzabschnitten 136 und 137 versehen, in die Bolzen (nicht gezeigt) eingesetzt werden, um den Zylinderkopf 102 mit dem Zylinderblock 101 zu verbinden. Die zylindrischen Bolzeneinsetzabschnitte 137 sind einstückig an der Mantelseitenwand 127 vorgesehen. Die ersten und zweiten Zweigpassagen 129 und 130 sind durch eine Rippe 138 unterteilt, die an einer unteren Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH vorsteht und zu der ersten Zweigpassage 129 hin gekrümmt angebracht ist. Die Rippe 138 ist zwischen den zylindrischen Einsetzabschnitten 136, 137 derart angeordnet, daß ihre entgegengesetzten Enden von diesen Abschnitten jeweils Abstände aufweisen. Daher können die ersten und zweiten Zweigpassagen 129 und 130 miteinander kommunizieren, aber der Kommunikationsgrad zwischen den Passagen ist derart festgelegt, daß die Richtung des Hauptkühlmittelflusses in jeder der Zweigpassagen 129 und 130 nicht behindert ist. Ferner sind Hilfsrippen 139 an der unteren Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH vorstehend entsprechend der zweiten Zweigpassage 130 angebracht, um die Richtung des Hauptkühlmittelflusses in der zweiten Zweigpassage 130 sicherzustellen.
Die ersten und dritten Zweigpassagen 129 und 131 sind auch durch eine Rippe 140 unterteilt, die an der unteren Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels -H vorsteht und zu der ersten Zweigpassage 128 hin gekrümmt angebracht ist. Die Rippe 140 ist zwischen den zylindrischen Einsetzabschnitten 136 und 137 derart angeordnet, daß ihre entgegengesetzten Enden von diesen Abschnitten jeweils Abstände aufweisen. Daher können die ersten und dritten Zweigpassagen 129 und 131 in der Lage miteinander kommunizieren, aber der Kommunikationsgrad zwischen den Passagen 129 und 131 kann derart festgelegt sein, daß die Richtung des Haupkühlmittelflusses in jeder der Zweigpassagen 129 und 131 nicht behindert ist. Ferner ist eine Hilfsrippe 141 an der unteren Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH vorstehend entsprechend der dritten Zweigpassage 131 angebracht, um die Richtung des Hauptkühlmittelflusses in der dritten Zweigpassage 131 sicherzustellen.
Auf diese Weise sind nicht nur der Mittelblock 124, das Paar von Auslaßöffnungen 118 und das Paar von Einlaßöffnungen 119, sondern auch die erste Zweigpassage 129, die die Führungsabschnitte 129 für die Auslaßventile VE umgibt, zwischen den zweiten Zweigpassagen 130, 130 und den entgegengesetzten Seiten oder zwischen den zweiten und dritten Zweigpassagen 130 und 131 gebildet. Ferner im Hinblick auf die Tatsache, daß die untere Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH an den Brennkammern Cc--- entsprechenden Stellen nach oben ansteigt, ist die obere Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH derart ausgebildet, daß ihr der ersten Zweigpassage 129 entsprechender Abschnitt auf einem höheren Niveau liegen kann, als diejenigen Abschnitte, die den zweiten und dritten Zweigpassagen 130 und 131 an deren entgegengesetzten Seiten entsprechen, um hierdurch zu vermeiden, daß die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in der ersten Zweigpassage 129 zu schnell ist. An einem der zweiten Zweigpassage entsprechenden Abschnitt ist die obere Wandfläche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH derart geneigt, daß sie allmählich zu dem Verteiler 128 hin ansteigt. Dies hat die Wirkung, daß mit zunehmender Nähe zu dem Verteiler 128 eine umso größere Kühlmittelmenge in der zweiten Zweigpassage 130 fließt, weil das Paar von Längspassagen 23, 23 an Anfangs- und Schlußenden der zweiten Zweigpassage 130 in Fließrichtung des Kühlmittels angeordnet sind.
Ferner sind die erste Zweigpassage 129 und der Verteiler 128 durch eine Rippe 143 unterteilt, die an der unteren WandfLäche des kopfseitigen Kühlmittelmantels JH vorstehend zwischen den benachbarten zylindrischen Bolzeneinsetzabschnitten 136, 136 in Anordnungsrichtung X der Brennkammer angebracht ist. Ferner ist die Rippe 143 zu dem Verteiler 128 zwischen den Bolzeneinsetzabschnitten 136, 136 derart gekrümmt ausgebildet, daß ihre entgegengesetzten Enden von diesen Abschnitten 136 jeweils Abstände aufweisen. Somit fließt das durch die ersten, zweiten und dritten Zweigpassagen 129, 130 und 131 tretende Kühlmittel zwischen der Rippe 143 und den Bolzeneinsetzabschnitten 136, 136 hindurch in den Verteiler 128.
Nachfolgend wird der Betrieb der vierten Ausführung beschrieben. Das Kühlmittel, das den Zylinderblock 101 in dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB und dergleichen gekühlt hat, gelangt in den kopfseitigen Kühlmittelmantel JH, um den Zylinderkopf 102 zu kühlen, und wird dann ausgeworfen. Der kopfseitige Kühlmittelmantel JH ist so ausgebildet, daß sein Fließquerschnitt durch die Mantelseitenwand 127, die innerhalb der Außenseitenwand 126 angeordnet ist, relativ abnimmt, und zwar trotz des Zylinderkopfs 102, der entsprechend einer breiten Ausbildung des Zylinderblocks 101 breit ausgebildet ist, um eine hohe Festigkeit und hohe Starrheit zu sichern. Daher kann die Geschwindigkeit des in dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH fließenden Kühlmittels auf einen relativ hohen Pegel angehoben werden, und somit ist es möglich, den Zylinderkopf 102 wirkungsvoll zu kühlen, außer diejenigen Abschnitte, die nicht gekühlt zu werden brauchen.
Ferner ist der kopfseitige Kühlmittelmantel JH in den Verteiler 128, die erste Zweigpassage 129, die zweite Zweigpassage 130 und die dritte Zweigpassage 131 unterteilt, derart, daß das in die einzelnen Zweigpassagen 129, 130, 131 eintretende Kühlmittel mit seiner Hauptfließrichtung zu dem Verteiler 128 hin fließt. Hierdurch kann das Kühlmittel mit jeweils geeigneten Geschwindigkeiten in den Zweigpassagen 129, 130, 131 fließen, um die Kühlwirkung zu verbessern und ferner die Einflüsse der benachbarten Zylinder zueinander zu beseitigen.
Derjenige Abschnitt des Zylinderkopfs 102, der auf die höchste Temperatur erwärmt wird, ist ein der Brennkammer Cc entsprechender Abschnitt, d.h. ein der ersten Zweigpassage 129 entsprechender Abschnitt, während derjenige Abschnitt des Zylinderblocks 101, der auf die höchste Temperatur erwärmt wird, ein Abschnitt ist, der einem zwischen den benachbarten Zylinderbohrungen angeordneten Abschnitt entspricht. Das zwischen die benachbarten Zylinderbohrungen 4 in dem blockseitigen Kühlmittelmantel JB tretende Kühlmittel fließt von der blockseitigen Längspassage 18 durch die kopfseitigen Längspassagen 23 in die zweite Zweigpassage 130 und kann in die erste Zweigpassage 129 grundsätzlich nicht eintreten. Somit ist es möglich, das Kühlmittel mit einer relativ geringen Temperatur in die erste Zweigpassage 129 zu führen, um hierdurch den stark erwärmten Abschnitt, der der Brennkammer Cc entspricht, wirkungsvoll zu kühlen.
Figur 23 zeigt eine fünfte Ausführung, worin die der obigen fünften Ausführung gleichenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der fünften Ausführung ist der kopfseitige Kühlmittelmantel JH' zwischen Mantelseitenwänden 127 und 144 gebildet, die in jeweils innerhalb der entgegengesetzten Außenseitenwände 127 und 126 des Zylinderkopfs 102 angeordnet sind.
Auch bei dieser Anordnung ist es möglich, die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in dem kopfseitigen Kühlmittelmantel JH' auf einen relativ hohen Pegel anzuheben, um hierdurch die Kühlwirkung zu verbessern.
Obwohl die obigen Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Anwendung bei einer Vierzylinder-Maschine beschrieben wurden, ist dies so zu verstehen, daß die Erfindung auch bei anderen Typen von Mehrzylindermaschinen anwendbar ist, und daß ferner anstelle von Wasser ein Öl oder eine andere Flüssigkeit als Kühlmittel verwendbar ist.
Hieraus ist ersichtlich, daß die Erfindung wenigstens in ihren bevorzugten Formen ein Kühlsystem für eine Mehrzylindermaschine angibt, das dazu ausgebildet ist, einen gleichmäßigen Kühlmittelfluß sicherzustellen und eine Vergrößerung der Kühlfläche und der Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels bereitzustellen, um hierdurch die Gesamtkühlwirkung wesentlich zu verbessern; ferner gibt sie ein Kühlsystem für eine Mehrzylindermaschine an, in der Kühlmittel direkt entlang einem Außenumfang eines Außenflansches jeder einer Mehrzahl von Zylinderlaufbuchsen gleichmäßig fließen kann, und insbesondere, auch wenn benachbarte dieser Flansche einander berührende Abschnitte aufweisen, das Kühlmittel zwischen diesen berührenden Abschnitten fließen kann, und infolgedessen es möglich ist, den Außenflansch einer Zylinderlaufbuchse, die auf eine relativ hohe Temperatur erwärmt ist, gleichmäßig und wirkungsvoll zu kühlen; und ferner gibt sie ein Kühlsystem für eine Mehrzylindermaschine an, die dazu ausgebildet ist, eine Minderung der Fließgeschwindigkeit von Kühlmittel in einem kopfseitigen Kühlmittelmantel zu verhindern.

Claims

1. Kühlsystem einer Mehrzylindermaschine, die eine Mehrzahl von in einer Reihe in einen Zylinderblock (1) eingesetzten Zylinderlaufbuchsen (5) aufweist, wobei jede Laufbuchse an ihrem Oberende einen Außenflansch (5a) aufweist, wobei das System umfaßt einen blockseitigen Kühlmittelmantel (JB), der in dem Zylinderblock derart vorgesehen ist, daß er einen Außenumfang eines Körpers jeder der Zylinderlaufbuchsen umgibt, einen blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler (16), der in dem Zylinderblock über dem blockseitigen Kühlmittelmantel derart vorgesehen ist, daß er einen Außenumfang des Außenflansches jeder der Zylinderlaufbuchsen umgibt, und eine Mehrzahl von Ausgabepassagen (15), die zwischen dem blockseitigen Kühlmittelmantel und dem flanschumgebenden Kühlmittelverteiler kommunizieren,

dadurch gekennzeichnet, daß angrenzende Abschnitte der Außenflansche (5a) benachbarter Zylinderlaufbuchsen (5) flach abgefast sind und in Kontakt miteinander angeordnet sind, wobei eine geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage (17) zwischen den berührenden abgefasten Abschnitten (f) gebildet ist, wobei die Zwischenflanschkühlmittelpassage mit dem blockseitigen Kühlmittelmantel (JB) kommuniziert.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, in dem entgegengesetzte offene Enden der Zwischenflanschkühlmittelpassage (17) mit dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler (16) derart kommunizieren, daß Kühlmittel von dem blockseitigen Kühlmittelmantel (JB) durch die Zwischenflanschkühlmittelpassage zu dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler gelangen kann.

3. Kühlsystem nach Anspruch 2, in dem der blockseitige Kühlmittelmantel (JB) und der blockseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler (16) auch durch Längspassagen (18), die an entgegengesetzten Enden der Zwischenflanschkühlmittelpassage (17) vorgesehen sind, direkt miteinander kommunizieren.

4. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage (17) in einer zur Achse (I&sub2;-I&sub2;) einer Kurbelwelle (107) der Maschine im wesentlichen orthogonalen Richtung verläuft.

5. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine Mehrzahl kurzer Passagen (31) enthält, die an den abgefasten Abschnitten gebildet sind und parallel zu den Achsen (l&sub1;-l&sub1;) der Zylinderlaufbuchsen (5) verlaufen, wobei der blockseitige Kühlmittelmantel (JB) und der flanschumgebende Kühlmittelverteiler (16) durch die kurzen Passagen miteinander kommunizieren.

6. Kühlsystem nach Anspruch 1, in dem die geradlinige Zwischenflanschkühlmittelpassage (33) auch parallel zu den Achsen (l&sub1;-l&sub1;) der Zylinderlaufbuchsen verläuft und sich in die oberen und unteren Flächen der Außenflansche öffnet.

7. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem ein kopfseitiger Kühlmittelmantel (JH) in einem Zylinderkopf (2) der Maschine derart vorgesehen ist, daß er die in dem Zylinderkopf gebildeten Brennkammern umgibt und mit dem blockseitigen flanschumgebenden Kühlmittelverteiler (16) durch eine Mehrzahl von Verbindungspassagen (22) kommuniziert.

8. Kühlsystem nach Anspruch 7, in dem der blockseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler (16) und ein kopfseitiger flanschumgebender Kühlmittelverteiler (20), der in dem Zylinderkopf mit dem kopfseitigen Kühlmittelmantel (JB) kommunizierend vorgesehen ist, übereinanderliegend angeordnet sind und miteinander kommunizieren, um einen flanschumgebenden kombinierten Kühlmittelverteiler (GR) vorzusehen.

9. Kühlsystem nach Anspruch 8, in dem der blockseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler (16) und der kopfseitige flanschumgebende Kühlmittelverteiler (20) durch eine Mehrzahl von Löchern (21) in einer Dichtung (G), die zwischen dem Zylinderblock (1) und dem Zylinderkopf (2) angeordnet ist, miteinander kommunizieren.

10. Kühlsystem nach Anspruch 9, in dem die Löcher (21) in der Dichtung (G) und die Verbindungspassagen (22) um den Zylinder herum in einer in Umfangsrichtung relativ versetzten Beziehung vorgesehen sind.

11. Kühlsystem nach Anspruch 9, in dem der blockseitige Kühlmittelmantel (JB) und der kopfseitige Kühlmittelmantel (JH) durch die Löcher (21) in der Dichtung (G) an den Flanschen (5a) der benachbarten Zylinderlaufbuchsen (5) benachbarten Abschnitten direkt miteinander kommunizieren.

12. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die Zylinderlaufbuchsen nasse Laufbuchsen sind, um die herum der blockseitige Kühlmittelmantel (JB) direkt ausgebildet ist.

13. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem der blockseitige Kühlmittelmantel (JB) eine Mehrzahl vertikal erstreckender Kühlmittelpassagen (6, 6&sub1;) umfaßt, die zwischen einer Mehrzahl vertikal erstreckender Rippen (5b) gebildet sind, die an dem Außenumfang jeder Zylinderlaufbuchse (5) vorgesehen sind.