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DE102021102197B3 - Internal combustion engine cylinder housing - Google Patents

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DE102021102197B3
DE102021102197B3 DE102021102197.9A DE102021102197A DE102021102197B3 DE 102021102197 B3 DE102021102197 B3 DE 102021102197B3 DE 102021102197 A DE102021102197 A DE 102021102197A DE 102021102197 B3 DE102021102197 B3 DE 102021102197B3
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DE
Germany
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cooling
channel
cylinder
circular
uppermost
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DE102021102197.9A
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German (de)
Inventor
Michael Paul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/14Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse (10) mit mehreren flüssigkeitsgekühlten Hohlzylindern (14), die jeweils durch eine Zylinderlaufbahn (14') definiert sind, zur gleitenden Aufnahme von Kolben (16), die sich zwischen einem oberen Totpunkt (16") in einem oberen Kühlmantelbereich (20) und einem unteren Totpunkt (16') in einem unteren Kühlmantelbereich (22) bewegen, wobei das Zylindergehäuse (10) im oberen Kühlmantelbereich (20) einen zirkulären obersten Kühlkanal (31) und im unteren Kühlmantelbereich (22) einen zirkulären untersten Kühlkanal (34) aufweist,wobei die Wandstärke (X1) zwischen dem obersten Kühlkanal (31) und der Zylinderlaufbahn (14') kleiner ist als die Wandstärke (X2) zwischen dem untersten Kühlkanal (34) und der Zylinderlaufbahn (14'),wobei zwischen dem obersten Kühlkanal (31) und dem untersten Kühlkanal (34) mindestens ein mittlerer zirkulärer Kühlkanal (32) vorgesehen ist, undwobei zirkuläre Stützrippen (40,41,42) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung die Kühlkanäle (31,32, 33,34) definieren und zwischen denen fluidische Vertikaldurchtritte (70) gebildet sind, durch die alle zirkulären Kühlkanäle (31-34) fluidisch vertikal mehrfach miteinander verbunden sind.The invention relates to an internal combustion engine cylinder housing (10) having a plurality of liquid-cooled hollow cylinders (14), each defined by a cylinder liner (14'), for slidably receiving pistons (16) located between a top dead center (16" ) in an upper cooling jacket area (20) and a bottom dead center (16') in a lower cooling jacket area (22), with the cylinder housing (10) having a circular uppermost cooling channel (31) in the upper cooling jacket area (20) and in the lower cooling jacket area (22 ) has a circular lowermost cooling duct (34), the wall thickness (X1) between the uppermost cooling duct (31) and the cylinder running surface (14') being smaller than the wall thickness (X2) between the lowermost cooling duct (34) and the cylinder running surface (14 '), wherein between the uppermost cooling channel (31) and the lowermost cooling channel (34) at least one central circular cooling channel (32) is provided, and wherein circular support ribs (40,41,42) are provided which define the cooling ducts (31,32, 33,34) in the circumferential direction and between which fluidic vertical passages (70) are formed, through which all the circular cooling ducts (31-34) are fluidly connected vertically to one another in multiple ways.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse, das mehrere flüssigkeitsgekühlte Hohlzylinder aufweist.The invention relates to an internal combustion engine cylinder housing which has a plurality of liquid-cooled hollow cylinders.

Ein Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse weist mehrere Hohlzylinder auf, die jeweils durch eine Zylinderlaufbahn definiert sind, in denen jeweils ein Kolben gleitend gelagert ist. Der Kolben oszilliert zwischen einem oberen Totpunkt mit einem Verdichtungsmaximum und einem unteren Totpunkt. Im oberen Totpunkt wird im Betrieb die Verbrennung eines Kraftstoff-Gas-Gemisches eingeleitet. Im Bereich des oberen Totpunkts ist der Kühlungsbedarf daher größer als weiter unten. Zur Wärmeabfuhr weist das Zylindergehäuse Kühlkanäle auf, und bildet auf diese Weise einen die Zylinderlaufbahnen jeweils umgebenden Kühlmantel. Wegen der hohen Festigkeitsanforderungen wird das Zylindergehäuse bzw. ein Zylindereinsatz, der sogenannte Zylinderliner, einstückig hergestellt, weshalb die Herstellung komplexer Kühlkanal-Strukturen aufwendig ist.An internal combustion engine cylinder housing has a plurality of hollow cylinders, each defined by a cylinder liner, in each of which a piston is slidably mounted. The piston oscillates between a top dead center with a compression maximum and a bottom dead center. During operation, the combustion of a fuel-gas mixture is initiated at top dead center. The cooling requirement is therefore greater in the area of top dead center than below. The cylinder housing has cooling ducts for heat dissipation, and in this way forms a cooling jacket surrounding the respective cylinder running paths. Because of the high strength requirements, the cylinder housing or a cylinder insert, the so-called cylinder liner, is manufactured in one piece, which is why the manufacture of complex cooling channel structures is expensive.

Aus DE 199 26 794 C2 , DE 696 11 862 T2 , DE 10 2017 216 694 A1 , DE 10 2006 001 522 A1 , US 4 686 943 A und JP 2004 360 603 A sind verschiedene Konzepte von Zylindergehäusen mit Kühlkanälen bekannt, die sich über die Höhe erstrecken und aufgrund ihrer im oberen Zylinder-Bereich vergrößerten Strömungsquerschnitte dort mehr Kühlleistung zur Verfügung stellen als im unteren Bereich. Aus CN 1 03 953 453 A ist ein Konzept bekannt, bei dem der obere Kühlkanal radial dünnwandiger ausgebildet ist als die unteren zirkulären Kühlkanäle. Problematisch ist jedoch die mechanische Stabilität derartiger Konzepte, da im oberen Bereich mit dünnen Wandstärken auch die größten mechanischen Kräfte durch die dort stattfindende Verbrennungseinleitung auftreten.Out of DE 199 26 794 C2 , DE 696 11 862 T2 , DE 10 2017 216 694 A1 , DE 10 2006 001 522 A1 , U.S.A. 4,686,943 and JP 2004 360 603 A Various concepts of cylinder housings with cooling ducts are known, which extend over the height and, due to their enlarged flow cross sections in the upper cylinder area, make more cooling capacity available there than in the lower area. Out of CN 1 03 953 453 A a concept is known in which the upper cooling channel is designed with thinner walls radially than the lower circular cooling channels. However, the mechanical stability of such concepts is problematic, since the greatest mechanical forces occur in the upper area with thin walls due to the initiation of combustion that takes place there.

Aus DE 10 2019 110 566 A1 , US 5,207,189 A und GB 2 259 966 A sind Zylindergehäuse bekannt, die jeweils mehrere übereinander angeordnete zirkuläre Kühlkanäle aufweisen.Out of DE 10 2019 110 566 A1 , US 5,207,189 A and GB 2 259 966 A cylinder housings are known which each have a plurality of circular cooling channels arranged one above the other.

Aufgabe der Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, ein mechanisch stabiles Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse mit lokal bedarfsgerechter Kühlung zu schaffen.Against this background, the object of the invention is to create a mechanically stable internal combustion engine cylinder housing with locally required cooling.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention with an internal combustion engine cylinder housing having the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse weist mehrere flüssigkeitsgekühlte Hohlzylinder auf, die jeweils durch eine Zylinderlaufbahn definiert sind. Die Zylinderlaufbahnen dienen jeweils der gleitenden Aufnahme eines Kolbens, der sich im Betrieb zwischen einem oberen Totpunkt, in dem der Verbrennungsprozess eines Kraftstoff-Gasgemisch gestartet wird, und einem unteren Totpunkt oszilliert und bewegt. Unabhängig von der tatsächlichen Einbaulage wird der Bereich um den oberen Totpunkt vorliegend als oberer Kühlmantelbereich und der Bereich um den unteren Totpunkt als unterer Kühlmantelbereich definiert.The internal combustion engine cylinder housing according to the invention has a plurality of liquid-cooled hollow cylinders which are each defined by a cylinder liner. The cylinder liners each serve to slidably receive a piston which, during operation, oscillates and moves between a top dead center, in which the combustion process of a fuel-gas mixture is started, and a bottom dead center. Regardless of the actual installation position, the area around the top dead center is defined here as the upper cooling jacket area and the area around the bottom dead center as the lower cooling jacket area.

Das Zylindergehäuse weist im oberen Kühlmantelbereich einen zirkulären obersten Kühlkanal und weist im unteren Kühlmantelbereich einen weiteren zirkulären untersten Kühlkanal auf. Die Wandstärke zwischen dem obersten Kühlkanal und der Zylinderlaufbahn ist kleiner als die Wandstärke zwischen dem untersten Kühlkanal und der Zylinderlaufbahn. Durch die verringerte Wandstärke im oberen Kühlmantelbereich ist die Wärmeübertragung im oberen Kühlmantelbereich zwischen der Zylinderlaufbahn und dem obersten Kühlkanal besser als zwischen dem untersten Kühlkanal und der Zylinderlaufbahn. Die Wärmeübertragung ist also dort am besten, wo im Betrieb die meiste Wärme auftritt und abzuführen ist.The cylinder housing has a circular uppermost cooling duct in the upper cooling jacket area and has a further circular lowermost cooling duct in the lower cooling jacket area. The wall thickness between the uppermost cooling duct and the cylinder liner is smaller than the wall thickness between the lowermost cooling duct and the cylinder liner. Due to the reduced wall thickness in the upper area of the cooling jacket, the heat transfer in the upper area of the cooling jacket between the cylinder wall and the top cooling channel is better than between the lowest cooling channel and the cylinder wall. The heat transfer is best where the most heat occurs during operation and has to be dissipated.

Zwischen dem obersten Kühlkanal und dem untersten Kühlkanal ist mindestens ein mittlerer zirkulärer Kühlkanal vorgesehen, sodass mindestens drei, besonders bevorzugt jedoch vier oder mehr zirkuläre Kühlkanäle übereinander angeordnet den Kühlmantel für einen Hohlzylinder bilden. Zwischen den zirkulären Kühlkanälen sind einzelne zirkuläre Stützrippen vorgesehen, die die Kühlkanäle in Umfangsrichtung definieren. Zwischen den Rippenenden zweier in einer einzigen Querebene liegender und horizontal benachbarter Stützrippen ist jeweils ein fluidischer Vertikaldurchtritt gebildet. Auf diese Weise sind zwei benachbarte zirkuläre Kühlkanäle fluidisch vertikal mehrfach miteinander verbunden. Die zirkulären Kühlkanäle sind also fluidisch nicht isoliert voneinander, sondern sind mehrfach vertikal miteinander fluidisch verbunden. Die Stützrippen sind jeweils länglich ausgebildet und liegen mit ihrer Längsebene jeweils in einer horizontalen Zwischenebene zwischen zwei benachbarten Kühlkanälen. Die Stützrippen verbinden gewissermaßen die proximale radiale Innenwand mit der distalen radialen Außenwand der Kühlkanäle. Durch die vielen vereinzelten Stützrippen wird zum einen eine dominierende zirkuläre Flussrichtung durch die Kühlkanäle vorgegeben, und wird zum anderen eine hohe mechanische Stabilität des Zylindergehäuses im gesamten Kühlmantelbereich realisiert.At least one central circular cooling channel is provided between the uppermost cooling channel and the lowermost cooling channel, so that at least three, but particularly preferably four or more circular cooling channels arranged one above the other form the cooling jacket for a hollow cylinder. Individual circular support ribs are provided between the circular cooling channels, which define the cooling channels in the circumferential direction. Between the rib ends of two horizontally adjacent support ribs lying in a single transverse plane, a fluidic vertical passage is formed in each case. In this way, two adjacent circular cooling channels are fluidically connected to one another in a vertical manner in multiple ways. The circular cooling channels are therefore not fluidically isolated from one another, but are fluidically connected to one another several times vertically. The support ribs are each elongate and lie with their longitudinal plane in a horizontal intermediate plane between two adjacent cooling channels. To a certain extent, the support ribs connect the proximal radial inner wall with the distal radial outer wall of the cooling channels. The many isolated support ribs on the one hand predetermine a dominant circular flow direction through the cooling channels and on the other hand a high mechanical stability of the cylinder housing is realized in the entire cooling jacket area.

Es ist vorgesehen, dass alle Kühlkanäle eines Hohlzylinders an einen einzigen Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal angeschlossen sind, wobei der Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal direkt an den obersten Kühlkanal angeschlossen ist. Die einlaufende Kühlflüssigkeit strömt also mit geringem Strömungswiderstand direkt in den obersten Kühlkanal, wohingegen die weiter unten liegenden zirkulären Kühlkanäle nicht unmittelbar und direkt an den Kühlflüssigkeits-Zulauf angeschlossen sind, sondern nur mittelbar. Der Strömungswiderstand zur Versorgung der weiter unten liegenden Kühlkanäle ist also größer, sodass hierdurch eine über die Höhe abgestufte und nach unten abnehmende Kühlleistung realisiert wird.It is provided that all of the cooling channels of a hollow cylinder are connected to a single cooling liquid feed channel, with the cooling liquid feed channel being connected directly to the uppermost cooling channel. The incoming cooling liquid therefore flows with little flow resistance stands directly in the uppermost cooling channel, whereas the circular cooling channels lying further below are not directly and directly connected to the cooling liquid inlet, but only indirectly. The flow resistance for supplying the cooling ducts located further below is therefore greater, so that a cooling capacity that is graded over the height and decreases downwards is realized.

Es ist vorgesehen, dass im Bereich einer Zylindergehäuse-Zwischenwand zwischen zwei zueinander benachbarten Hohlzylindern die Kühlkanal-Gesamtbreite im oberen Kühlmantelbereich größer ist als die Kühlkanal-Gesamtbreite im unteren Kühlmantelbereich. Hierdurch ist der Strömungsquerschnitt der betreffenden Kühlkanäle im oberen Kühlmantelbereich geringer als im unteren Kühlmantelbereich, sodass im oberen Kühlmantelbereich eine größere Kühlleistung realisiert wird als im unteren Kühlmantelbereich. Auch durch diese Maßnahme wird eine an den lokalen Kühlleistungsbedarf angepasste Struktur des Kühlmantels realisiert.It is provided that in the area of a cylinder housing partition between two mutually adjacent hollow cylinders, the total width of the cooling channel in the upper area of the cooling jacket is greater than the total width of the cooling channel in the lower area of the cooling jacket. As a result, the flow cross section of the relevant cooling channels in the upper cooling jacket area is smaller than in the lower cooling jacket area, so that a greater cooling capacity is realized in the upper cooling jacket area than in the lower cooling jacket area. This measure also implements a structure of the cooling jacket that is adapted to the local cooling capacity requirement.

Vorzugsweise beträgt die Wandstärke zwischen dem obersten Kühlkanal und der Zylinderlaufbahn zwischen minimal 2,5 mm und maximal 6,0 mm. Die Wandstärke in diesem Bereich sollte so gering wie möglich ausfallen, um eine maximale Wärmeleitung in diesem Bereich zu realisieren, sollte jedoch so groß sein, dass die erforderliche mechanische Stabilität in diesem Bereich stets sichergestellt ist.The wall thickness between the uppermost cooling channel and the cylinder barrel is preferably between a minimum of 2.5 mm and a maximum of 6.0 mm. The wall thickness in this area should be as small as possible in order to achieve maximum heat conduction in this area, but should be large enough to ensure the required mechanical stability in this area at all times.

Vorzugsweise ist jedem Hohlzylinder jeweils ein eigener Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal und ein eigener Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal zugeordnet. Es sind also nicht die Kühlkanäle aller Hohlzylinder seriell hintereinander fluidisch verbunden und durchströmt, sondern die zirkulären Kühlkanäle jedes Hohlzylinders werden zylinderweise mit Kühlflüssigkeit versorgt, sind also fluidisch parallel zueinander angelegt.Each hollow cylinder is preferably assigned its own cooling liquid inlet channel and its own cooling liquid outlet channel. The cooling ducts of all hollow cylinders are not fluidly connected and flown through in series, but the circular cooling ducts of each hollow cylinder are supplied with cooling liquid cylinder by cylinder, i.e. they are arranged fluidly parallel to one another.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen schematischen Vertikal-Längsschnitt I-I durch ein Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse, und
  • 2 einen horizontalen-Querschnitt des Zylindergehäuses der 1.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a schematic vertical longitudinal section II through an internal combustion engine cylinder housing, and
  • 2 a horizontal cross-section of the cylinder housing 1 .

In den Figuren ist ein Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse 10 in Form eines gegossenen Metall-Gehäuseblocks 12 mit mehreren flüssigkeitsgekühlten Hohlzylindern 14 dargestellt. Jeder Hohlzylinder 14 ist jeweils durch eine zylindrische Zylinderlaufbahn 14' definiert, in der ein Kolben 16 vertikal verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 16 oszilliert vertikal zwischen einem oberen Totpunkt 16" in einem oberen Kühlmantelbereich 20 und einem unteren Totpunkt 16' in einem unteren Kühlmantelbereich 22. Zwischen dem oberen Kühlmantelbereich 20 und dem unteren Kühlmantelbereich 22 liegt der mittlere Kühlmantelbereich 21.In the figures, an internal combustion engine cylinder housing 10 in the form of a cast metal housing block 12 with a plurality of liquid-cooled hollow cylinders 14 is shown. Each hollow cylinder 14 is in each case defined by a cylindrical cylinder runway 14', in which a piston 16 is mounted so as to be vertically displaceable. The piston 16 oscillates vertically between a top dead center 16" in an upper cooling jacket area 20 and a bottom dead center 16' in a lower cooling jacket area 22. Between the upper cooling jacket area 20 and the lower cooling jacket area 22 lies the middle cooling jacket area 21.

Das Zylindergehäuse 10 weist in dem äußeren Zylinderwandkörper 13 im oberen Kühlmantelbereich 20 einen zirkulären obersten Kühlkanal 31, im mittleren Kühlmantelbereich 21 einen zirkulären mittleren Kühlkanal 32 und im unteren Kühlmantelbereich 22 zwei übereinander angeordnete zirkuläre untere Kühlkanäle 33, 34 auf, von denen der untere den untersten zirkulären Kühlkanal 34 bildet. Die Wandstärke X1 zwischen dem obersten Kühlkanal 31 und der Zylinderlaufbahn 14' ist kleiner als die Wandstärke X2 zwischen dem untersten Kühlkanal 34 und derselben Zylinderbahn 14'. Die Wandstärke X1 zwischen dem obersten Kühlkanal 31 und der Zylinderlaufbahn 14' beträgt vorliegend ungefähr 3,5 mm.The cylinder housing 10 has in the outer cylinder wall body 13 in the upper cooling jacket area 20 a circular uppermost cooling duct 31, in the middle cooling jacket area 21 a circular middle cooling duct 32 and in the lower cooling jacket area 22 two circular lower cooling ducts 33, 34 arranged one above the other, of which the lower one is the lowest circular cooling channel 34 forms. The wall thickness X1 between the top cooling channel 31 and the cylinder track 14' is smaller than the wall thickness X2 between the bottom cooling channel 34 and the same cylinder track 14'. The wall thickness X1 between the uppermost cooling channel 31 and the cylinder running surface 14' is approximately 3.5 mm in the present case.

Zwei höhenmäßig zueinander benachbarte zirkuläre Kühlkanäle 31 - 34 sind fluidisch nicht isoliert voneinander, sondern sind durch mehrere fluidische Vertikaldurchtritte 70 zwischen Stützrippen 40, 41,42 einer Querebene fluidisch miteinander verbunden, wie in der 2 dargestellt. Die jeweils in einer Querebene liegende Gruppe zirkulärer Stützrippen 40, 41,42 bewirkt jeweils eine horizontale zirkuläre Vorzugsrichtung der Kühlmittelströmung, erlaubt aber eine vertikale Strömung zwischen den übereinanderliegenden Kühlkanälen 31 - 34.Two circular cooling channels 31-34 that are adjacent to one another in terms of height are not fluidically isolated from one another, but are fluidically connected to one another by a plurality of fluidic vertical passages 70 between support ribs 40, 41,42 of a transverse plane, as in FIG 2 shown. The group of circular support ribs 40, 41, 42 each lying in a transverse plane causes a horizontal circular preferred direction of the coolant flow, but allows a vertical flow between the cooling channels 31 - 34 lying one above the other.

In einer Zwischenwand 13' zwischen zwei zueinander benachbarten Hohlzylindern 14', 14 ist die Kühlkanal-Gesamtbreite Y1 eines Kühlkanal-Abschnitts 32' im oberen Kühlmantelbereich 20 größer als die Kühlkanal-Gesamtbreite Y2,Y3 im mittleren und unteren Kühlmantelbereich 21,22. Die Kühlkanal-Gesamtbreite Y im oberen Kühlmantelbereich 30 kann mehrere Millimeter betragen. Auf diese Weise liegt mindestens im Bereich einer Zwischenwand 13' in den oberen Kühlkanälen 31,32' in Umfangsrichtung ein kleinerer Strömungswiderstand vor als in den darunterliegenden Kühlkanälen 33', 34'. Grundsätzlich kann die Kühlkanal-Verengung von oben nach unten jedoch auch über den gesamten Umfang eines zirkulären Kühlkanals vorgesehen sein.In an intermediate wall 13' between two adjacent hollow cylinders 14', 14, the total cooling channel width Y1 of a cooling channel section 32' in the upper cooling jacket area 20 is greater than the total cooling channel width Y2, Y3 in the middle and lower cooling jacket area 21,22. The total width Y of the cooling channel in the upper cooling jacket area 30 can be several millimeters. In this way, at least in the area of an intermediate wall 13', there is less flow resistance in the circumferential direction in the upper cooling channels 31, 32' than in the cooling channels 33', 34' below. In principle, however, the narrowing of the cooling channel can also be provided from top to bottom over the entire circumference of a circular cooling channel.

Jedem Hohlzylinder 14 ist jeweils ein eigener Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal 51 und ein eigener Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal 56 zugeordnet. Der Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal 51 wird aus einem vertikalen Kühlflüssigkeits-Versorgungskanal 50 gespeist und ist jeweils direkt an den obersten Kühlkanal 31 fluidisch angeschlossen. Auch der Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal 56 ist jeweils direkt an den obersten Kühlkanal 31 angeschlossen und mündet in einen vertikalen Ablaufkanal 58. Durch die direkte fluidische Anbindung des obersten Kühlkanals 31 wird dieser mit einem relativ kleinen Strömungswiderstand mit Kühlflüssigkeit versorgt, so dass die Kühlleistung konstruktiv an den lokalen Kühlbedarf angepasst ist. Durch den fluidischen Zusammenhang aller zirkulären Kühlkanäle ist eine relativ einfache Herstellbarkeit sichergestellt, wobei durch die Vielzahl zirkulärer Stützrippen, die jeweils die radiale Außenwand und die radiale Innenwand der Kühlkanäle verbinden und stützen, eine hohe mechanische Stabilität sichergestellt ist.Each hollow cylinder 14 is assigned its own cooling liquid inlet channel 51 and its own cooling liquid outlet channel 56 . The cooling liquid feed channel 51 is fed from a vertical cooling liquid supply channel 50 and is fluidly connected directly to the uppermost cooling channel 31 in each case. The coolant drain channel 56 is each directly to the upper Most cooling channel 31 is connected and opens into a vertical discharge channel 58. Due to the direct fluidic connection of the uppermost cooling channel 31, it is supplied with cooling liquid with a relatively small flow resistance, so that the cooling capacity is structurally adapted to the local cooling requirement. The fluid connection of all circular cooling channels ensures relatively simple manufacturability, with high mechanical stability being ensured by the large number of circular support ribs, which each connect and support the radial outer wall and the radial inner wall of the cooling channels.

Claims (3)

Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse (10) mit mehreren flüssigkeitsgekühlten Hohlzylindern (14), die jeweils durch eine Zylinderlaufbahn (14') definiert sind, zur gleitenden Aufnahme von Kolben (16), die sich zwischen einem oberen Totpunkt (16") in einem oberen Kühlmantelbereich (20) und einem unteren Totpunkt (16') in einem unteren Kühlmantelbereich (22) bewegen, wobei das Zylindergehäuse (10) im oberen Kühlmantelbereich (20) einen zirkulären obersten Kühlkanal (31) und im unteren Kühlmantelbereich (22) einen zirkulären untersten Kühlkanal (34) aufweist, wobei die Wandstärke (X1) zwischen dem obersten Kühlkanal (31) und der Zylinderlaufbahn (14') kleiner ist als die Wandstärke (X2) zwischen dem untersten Kühlkanal (34) und der Zylinderlaufbahn (14'), und wobei zwischen dem obersten Kühlkanal (31) und dem untersten Kühlkanal (34) mindestens ein mittlerer zirkulärer Kühlkanal (32) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass viele vereinzelte zirkuläre Stützrippen (40, 41, 42) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung die Kühlkanäle (31, 32, 33, 34) definieren und zwischen denen mehrere fluidische Vertikaldurchtritte (70) gebildet sind, durch die jeweils zwei benachbarte Kühlkanäle (31 + 32, 32 + 33, 33 + 34) fluidisch vertikal mehrfach miteinander verbunden sind, alle Kühlkanäle (31 - 34) eines Hohlzylinders (14) an einen einzigen Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal (51) angeschlossen sind, wobei der Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal (51) direkt und unmittelbar an den obersten Kühlkanal (31) angeschlossen ist und die weiter unten liegenden Kühlkanäle (32 - 34) nur mittelbar über die mehreren Vertikaldurchtritte (70) an den Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal (51) angeschlossen sind, alle Kühlkanäle (31 - 34) eines Hohlzylinders (14) an einen einzigen Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal (56) angeschlossen sind, wobei der Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal (56) direkt an den obersten Kühlkanal (31) angeschlossen ist, und im Bereich einer Hohlzylinder-Zwischenwand (13') zwischen zwei zueinander benachbarten Hohlzylindern (14) eine Gesamtbreite (Y1, Y2), eines Kühlkanals (32') im oberen Kühlmantelbereich größer ist als die Gesamtbreite (Y3) eines Kühlkanals (33', 34') im unteren Kühlmantelbereich (22).Internal combustion engine cylinder housing (10) having a plurality of liquid-cooled hollow cylinders (14), each defined by a cylinder liner (14'), for slidably receiving pistons (16) located between a top dead center (16") in an upper cooling jacket region ( 20) and a bottom dead center (16') in a lower cooling jacket area (22), the cylinder housing (10) having a circular uppermost cooling channel (31) in the upper cooling jacket area (20) and a circular lowermost cooling channel (31) in the lower cooling jacket area (22). 34), wherein the wall thickness (X1) between the uppermost cooling duct (31) and the cylinder liner (14') is smaller than the wall thickness (X2) between the lowermost cooling duct (34) and the cylinder liner (14'), and wherein between at least one middle circular cooling channel (32) is provided between the uppermost cooling channel (31) and the lowermost cooling channel (34), characterized in that many individual circular supporting ribs (40, 41, 42) are provided which define the cooling channels (31, 32, 33, 34) in the circumferential direction and between which a plurality of fluidic vertical passages (70) are formed, through which two adjacent cooling channels (31+32, 32+33, 33+34) flow fluidly vertically are connected to one another several times, all the cooling channels (31 - 34) of a hollow cylinder (14) are connected to a single cooling liquid feed channel (51), the cooling liquid feed channel (51) being connected directly and directly to the uppermost cooling channel (31) and the cooling channels (32 - 34) lying further down are only indirectly connected to the cooling liquid inlet channel (51) via the several vertical passages (70), all cooling channels (31 - 34) of a hollow cylinder (14) are connected to a single cooling liquid outlet channel (56 ) are connected, with the cooling liquid discharge channel (56) being connected directly to the uppermost cooling channel (31), and in the region of a hollow cylinder partition (13') between two adjacent to one another th hollow cylinders (14), an overall width (Y1, Y2) of a cooling channel (32') in the upper cooling jacket area is greater than the overall width (Y3) of a cooling channel (33', 34') in the lower cooling jacket area (22). Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse (10) nach Anspruch 1, wobei die Wandstärke (x1) zwischen dem obersten Kühlkanal (31) und der Zylinderlaufbahn (14') zwischen 2,5 und 6,0 mm beträgt.internal combustion engine cylinder housing (10). claim 1 , the wall thickness (x1) between the uppermost cooling channel (31) and the cylinder wall (14') being between 2.5 and 6.0 mm. Verbrennungsmotor-Zylindergehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jedem Hohlzylinder (14) jeweils ein eigener Kühlflüssigkeits-Zulaufkanal (51) und ein eigener Kühlflüssigkeits-Ablaufkanal (56) zugeordnet ist.Internal combustion engine cylinder housing (10) according to one of the preceding claims, each hollow cylinder (14) being assigned its own cooling liquid inlet channel (51) and its own cooling liquid outlet channel (56).
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