DE102016115512A1 - Cylinder crankcase for an internal combustion engine with plastic housing and metal insert - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit einem Kunststoffgehäuse (12) und einem von dem Kunststoffgehäuse (12) zumindest teilweise umgebenen Metall-Insert (14), wobei in dem Metall-Insert (14) mindestens ein zylindrischer Brennraum (16) ausgebildet ist, wobei in einem von dem Metall-Insert (14) und/oder von dem Kunststoffgehäuse (12) umschlossenen Bereich ein Isolationsraum (26) vorgesehen ist.The invention relates to a cylinder crankcase for an internal combustion engine with a plastic housing (12) and one of the plastic housing (12) at least partially surrounded metal insert (14), wherein in the metal insert (14) at least one cylindrical combustion chamber (16) is formed , wherein in an area enclosed by the metal insert (14) and / or by the plastic housing (12) an isolation space (26) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cylinder crankcase for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Unter Berücksichtigung eines zunehmenden Downsizings von Brennkraftmaschinen, insbesondere Hubkolben-Brennkraftmaschinen, sowie einer Hybridisierung von Kraftfahrzeug-Antrieben ergeben sich nicht nur mechanische, sondern auch viele thermische Herausforderungen. Gezielte Wärmetransporte bzw. Wärmespeicherung können zur Erzielung eines langlebigen Antriebs von hoher Bedeutung sein. Taking into account an increasing downsizing of internal combustion engines, in particular reciprocating internal combustion engines, as well as a hybridization of motor vehicle drives, not only mechanical, but also many thermal challenges arise. Targeted heat transport or heat storage can be of great importance for achieving a long-lasting drive.
Zur Reduzierung von Gewicht und Lärm ist es unter anderem aus
Aus
Ein potentieller Nachteil ist, dass sich diese Zylinderkurbelgehäuse nach Aufheizen auf Betriebstemperatur schnell wieder abkühlen können, was insbesondere in Verbindung mit der Verwendung von Start-Stop-Automatiken und/oder in Verbindung mit Hybridantrieben mit nur gelegentlichem Einsatz der Brennkraftmaschine nachteilig sein kann.A potential disadvantage is that these cylinder crankcases can quickly cool again after heating to operating temperature, which may be particularly disadvantageous in connection with the use of start-stop systems and / or in conjunction with hybrid drives with only occasional use of the internal combustion engine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinderkurbelgehäuse mit reduziertem Gewicht zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich des Wärmetransportes verbessert ist. The invention has for its object to provide a cylinder crankcase with reduced weight available, which is improved in terms of heat transfer.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is achieved according to the invention with the features of the independent claim. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine umfasst ein Kunststoffgehäuse und ein von dem Kunststoffgehäuse umgebenes Metall-Insert, wobei in dem Metall-Insert mindestens ein zylindrischer Brennraum ausgebildet ist. In einem von dem Metall-Insert und/oder von dem Kunststoffgehäuse umschlossenen Bereich ist mindestens ein Isolationsraum vorgesehen, wobei als Isolationsraum jeder ein Volumen umgrenzender Hohlraum angesehen wird, der den Wärmetransport vom Brennraum nach außen in Richtung Umgebung verringert, d.h. die thermische Leitfähigkeit des Isolationsraumes soll – vorzugsweise gegenüber allen an den Isolationsraum angrenzenden Werkstoffen – verringert sein. In dem Isolationsraum kann dazu insbesondere ein Vakuum vorgesehen sein, oder in dem Isolationsraum kann ein geeignetes Wärmedämm-Medium angeordnet sein, so dass der Isolationsraum eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist, insbesondere eine thermische Leitfähigkeit von maximal 0,2 W/mK, weiter bevorzugt maximal 0,1 W/mK und besonders bevorzugt maximal 0,05 W/mK. Durch die Ausbildung mindestens eines Isolationsraumes in dem erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuse wird der Brennraum gegenüber der Umgebung thermisch abgeschirmt. Dadurch wird die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, insbesondere die Temperatur von eingesetztem Öl, schneller erreicht, was sich positiv auf die tribologischen Systeme im Motor auswirkt. Es kommt zu weniger Reibung und Verschleiß und damit zu geringeren Verlusten und einer längeren Lebenszeit der Brennkraftmaschine. Die Wärmedämmung bewirkt zusätzlich eine Verzögerung des Abkühlens der Brennkraftmaschine bei einem temporären Abschalten und dadurch eine bereits erhöhte Temperatur bei einem erneuten Starten der Brennkraftmaschine. Letzteres ist insbesondere für eine vermehrt eingesetzte Start-Stopp Automatik sowie in Verbindung mit hybriden Antriebssystemen vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses besteht darin, dass ein von dem Metall-Insert und/oder von dem Kunststoffgehäuse umschlossener Bereich zur Schaffung von einem Isolationsraum oder mehreren Isolationsräumen konstruktiv einfach und somit mit nur geringen zusätzlichen Herstellungskosten realisierbar ist. Dabei können der Isolationsraum in seiner radialen Breite und seiner axialen Höhe sowie die Befüllung des Isolationsraumes (Art des Wärmedämm-Mediums) flexibel an verschiedene Zylinderkurbelgehäusegrößen angepasst werden. Ergänzende Dämmschichten, die das gesamte Zylinderkurbelgehäuse umgeben, können in diesem Fall ganz entfallen oder zumindest in ihren Maßen reduziert werden, so dass ein erfindungsgemäßes Zylinderkurbelgehäuse vergleichsweise kompakt ist. Dadurch muss – auch bei einer nachträglichen Ergänzung von Isolationsräumen – das Package der Brennkraftmaschine nicht angepasst werden. Ferner lassen sich geringe Zylinderstichmaße und Schraubenquerabstände realisieren, insbesondere wenn die Isolationsräume ausschließlich ringförmig alle Brennräume oder jeweils eine „Brennraum-Reihe“ (beispielsweise bei V-Motoren oder W-Motoren mit mehreren „Brennraum-Reihen“) umgebend angeordnet sind.A cylinder crankcase according to the invention for an internal combustion engine comprises a plastic housing and a metal insert surrounded by the plastic housing, wherein at least one cylindrical combustion chamber is formed in the metal insert. In an area enclosed by the metal insert and / or by the plastic housing, at least one isolation space is provided, the insulating space being considered to be any cavity surrounding a volume which reduces the heat transfer from the combustion space to the outside towards the environment, i. the thermal conductivity of the insulation space should be reduced, preferably in relation to all materials adjacent to the insulation space. In particular, a vacuum may be provided in the insulation space, or a suitable thermal insulation medium may be arranged in the insulation space, so that the insulation space has a low thermal conductivity, in particular a maximum thermal conductivity of 0.2 W / mK, more preferably maximum 0.1 W / mK and more preferably at most 0.05 W / mK. By forming at least one insulation space in the cylinder crankcase according to the invention, the combustion chamber is thermally shielded from the environment. As a result, the operating temperature of the internal combustion engine, in particular the temperature of oil used, achieved faster, which has a positive effect on the tribological systems in the engine. There is less friction and wear and thus lower losses and a longer life of the internal combustion engine. The thermal insulation additionally causes a delay of the cooling of the internal combustion engine at a temporary shutdown and thus an already elevated temperature at a restart of the internal combustion engine. The latter is particularly advantageous for an increasingly used start-stop automatic and in conjunction with hybrid drive systems. A further advantage of a cylinder crankcase according to the invention is that a region enclosed by the metal insert and / or by the plastic housing can be realized in a structurally simple manner and thus with only a small additional manufacturing cost in order to create one or more isolation spaces. In this case, the insulation space in its radial width and its axial height and the filling of the insulation space (type of thermal insulation medium) can be flexibly adapted to different cylinder crankcase sizes. Supplementary insulating layers, which surround the entire cylinder crankcase, can be completely omitted in this case, or at least reduced in their dimensions, so that a cylinder crankcase according to the invention is comparatively compact. As a result, the package of the internal combustion engine does not have to be adapted, even in the case of a subsequent addition of insulation spaces. Furthermore, small cylinder pitches and transverse bolt spacings can be realized, in particular if the isolation spaces are arranged exclusively annularly around all combustion chambers or in each case one "combustion chamber row" (for example in the case of V engines or W engines with a plurality of "combustion chamber rows").
In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses sind radial äußere Begrenzungswände des Isolationsraumes zumindest teilweise durch das Metall-Insert und/oder das Kunststoffgehäuse gebildet. Bevorzugt sind Isolationsräume in einem Bereich zwischen dem Metall-Insert und Kunststoffgehäuse vorgesehen, so dass die innere radiale Begrenzungswand durch das Metall-Insert gebildet ist und die äußere radiale Begrenzungswand durch das Kunststoffgehäuse gebildet ist. In diesem Fall ergibt sich eine konstruktiv besonders einfache Gestaltung eines Isolationsraumes durch einfache radiale Beabstandung des Kunststoffgehäuses zu dem Metall-Insert. Ein derartiger Isolationsraum lässt sich auch leicht befüllen, bevor das Metall-Insert in das Kunststoffgehäuse eingesetzt wird. Bevorzugt ist es jedoch, die Isolationsräume so zu gestalten, dass sie nach der Montage eines Metall-Inserts noch befüllbar sind. Wenn in dem Metall-Insert Schraubdome für eine Zylinderkopfverschraubung ausgebildet sind, ist es bevorzugt, wenn die Begrenzungswände in dem Bereich der Schraubdome vollständig aus Metall ausgebildet sind, um bei der Verschraubung auftretende, in axialer Richtung des Zylinderkurbelgehäuses wirkende Klemmkräfte ausschließlich über das Metall-Insert abstützen zu können. In a practical embodiment of a cylinder crankcase according to the invention radially outer boundary walls of the insulation space are at least partially formed by the metal insert and / or the plastic housing. Preferably, isolation spaces are provided in a region between the metal insert and plastic housing, so that the inner radial boundary wall is formed by the metal insert and the outer radial boundary wall is formed by the plastic housing. In this case, a structurally particularly simple design of an insulation space results by simple radial spacing of the plastic housing to the metal insert. Such an isolation space can also be easily filled before the metal insert is inserted into the plastic housing. However, it is preferred to design the isolation spaces so that they can still be filled after the assembly of a metal insert. If screw domes are formed in the metal insert for a cylinder head screw connection, it is preferred if the boundary walls in the region of the screw domes are made entirely of metal, around clamping forces occurring in the screw connection and acting in the axial direction of the cylinder crankcase exclusively via the metal insert to be able to support.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses sind eine innere Begrenzungswand und mindestens eine radiale Begrenzungswand, d.h. eine obere Begrenzungswand und/oder eine untere Begrenzungswand, des mindestens einen Isolationsraumes durch das Metall-Insert gebildet, und eine äußere Begrenzungswand ist durch das Kunststoffgehäuse gebildet. Vorzugsweise sind die innere Begrenzungswand, die obere Begrenzungswand und die untere Begrenzungswand des Isolationsraumes durch das Metall-Insert gebildet. Diese Ausführungsform kann nicht nur einfach und kostengünstig hergestellt werden, sondern kann insbesondere in Verbindung mit einem zusätzlichen Kühlmittelkanal vorteilhaft sein, wenn die obere und/oder untere Begrenzungswand für die Abdichtung des Kühlmittelkanals genutzt werden. In another practical embodiment of a cylinder crankcase according to the invention, an inner boundary wall and at least one radial boundary wall, i. an upper boundary wall and / or a lower boundary wall, the at least one insulation space formed by the metal insert, and an outer boundary wall is formed by the plastic housing. Preferably, the inner boundary wall, the upper boundary wall and the lower boundary wall of the insulation space are formed by the metal insert. This embodiment can not only be made simple and inexpensive, but may be particularly advantageous in connection with an additional coolant channel when the upper and / or lower boundary wall are used for the sealing of the coolant channel.
Eine besonders effektive Wärmedämmung ergibt sich, wenn der mindestens eine Isolationsraum den Brennraum vollständig ringförmig umschließend ausgebildet ist. Vollständig ringförmig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Volumen des entsprechenden Isolationsraumes den Brennraum zumindest über einen Teil seiner sich in Axialrichtung erstreckenden Höhe vollständig und unterbrechungsfrei umgibt. Dadurch wird der Brennraum über den jeweiligen Abschnitt seiner Höhe in Umfangsrichtung gegenüber der Umgebung vollständig isoliert. Dadurch werden unerwünschte Thermobrücken mit daraus resultierenden Wärmeverlusten vermieden, und es entsteht eine ungefähr gleichmäßige Wärmeverteilung und Wärmeerhaltung über den gesamten Umfang des Brennraumes in dem Bereich des Isolationsraumes.A particularly effective thermal insulation is obtained if the at least one insulation space is designed to surround the combustion chamber in a completely annular manner. Completely annular in this context means that the volume of the corresponding isolation space surrounds the combustion chamber completely and without interruption, at least over part of its height extending in the axial direction. Characterized the combustion chamber over the respective portion of its height in the circumferential direction is completely isolated from the environment. As a result, undesired thermal bridges with resulting heat losses are avoided, and there is an approximately uniform heat distribution and heat retention over the entire circumference of the combustion chamber in the region of the insulation space.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform sind über die sich in Axialrichtung des Brennraumes erstreckende Höhe mindestens zwei Isolationsräume angeordnet, welche sich über unterschiedliche Höhenbereiche erstrecken. Mit sich über unterschiedliche Höhenbereiche erstreckend ist einerseits – unabhängig von der Relativlage der Isolationsräume gegenüber einem Brennraum – eine Erstreckung der Isolationsräume über unterschiedlich große absolute Höhen gemeint, d.h. beispielsweise weist ein Isolationsraum eine Höhe von 4 cm und ein anderer Isolationsraum eine Höhe von 5 cm auf. Andererseits ist mit dieser Angabe auch umfasst, dass die Isolationsräume relativ zu dem Brennraum derart angeordnet sein können, dass sie sich – in axialer Richtung betrachtet – nicht überlappend angeordnet sind, d.h. ein Isolationsraum kann beispielsweise in einem oberen Bereich des Brennraums vorgesehen sein, und ein anderer Isolationsraum kann in einem unteren Bereich des Brennraums vorgesehen sein. Durch die Ausbildung von zwei oder mehr Isolationsräumen kann die Wärmedämmung bedarfsweise angepasst werden, beispielsweise um in einem Bereich eines sich in radialer Richtung anschließenden Kühlkanals und in einem Bereich ohne Kühlkanal eine unterschiedliche Wärmedämmung bzw. Isolation zu realisieren.In a further practical embodiment, at least two isolation spaces, which extend over different height ranges, are arranged via the height extending in the axial direction of the combustion chamber. With extending over different height ranges on the one hand - regardless of the relative position of the isolation rooms with respect to a combustion chamber - meant an extension of the isolation rooms on different sized absolute heights, ie. For example, one isolation room has a height of 4 cm and another isolation room has a height of 5 cm. On the other hand, this specification also includes that the insulation spaces can be arranged relative to the combustion chamber such that they are arranged, as seen in the axial direction, non-overlapping, ie. For example, an isolation space may be provided in an upper area of the combustion chamber, and another isolation space may be provided in a lower area of the combustion space. By forming two or more isolation rooms, the thermal insulation can be adjusted as needed, for example, to realize a different thermal insulation or insulation in a region of a subsequent cooling channel in the radial direction and in a region without a cooling channel.
Für eine besonders einfache Herstellung und Montage eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses ist es vorteilhaft, wenn an dem Metall-Insert mindestens ein sich in radialer Richtung nach außen erstreckender Vorsprung ausgebildet ist. Ein derartiger Vorsprung erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Umfang des Metall-Inserts. Bevorzugt sind zwei in axialer Richtung beabstandete Vorsprünge an dem Metall-Insert ausgebildet, die sich mindestens über einen Teil der Höhe des Brennraumes erstrecken, vorzugsweise ebenfalls über den gesamten Umfang. Das Kunststoffgehäuse kann in diesem Fall an den Vorsprüngen des Metall-Inserts anliegend angeordnet sein, um einen Isolationsraum zu begrenzen. Das Kunststoffgehäuse kann in diesem Fall auch, beispielsweise durch Kleben oder auf sonstige Art und Weise, zusätzlich im Bereich der Kontaktflächen zu dem Metall-Insert mit diesem verbunden sein, insbesondere wenn dies – beispielsweise zur Verbesserung der Isolationswirkung oder für die Sicherung eines in dem Isolationsraum angeordneten Mediums – vorteilhaft ist. Vorsprünge sind nicht nur eine vorteilhafte Möglichkeit den Isolationsraum von drei Seiten mit einer Begrenzungswand aus einem Metallwerkstoff zu umgeben, wobei ein Vorsprung die obere Begrenzungswand, ein anderer Vorsprung die untere Begrenzungswand und eine Außenwand des Metall-Inserts die radial innere Wand des Isolationsraumes bilden. Darüber hinaus kann ein Vorsprung auch für eine obere Begrenzungswand oder für eine untere Begrenzungswand eines Kühlkanals genutzt werden, insbesondere ein radial innerer Bereich eines Vorsprungs. Ein Kühlkanal ist vorteilhafterweise vollständig in dem Metall-Insert ausgebildet, und ein korrespondierender Isolationsraum schließt sich in diesem Fall in radialer Richtung betrachtet außenseitig an den Kühlkanal an, so dass zwischen dem Kühlkanal und dem Isolationsraum eine sich in axialer Richtung erstreckende Zwischenwand ausgebildet ist, welche die radial innere Begrenzungswand des Isolationsraumes bildet.For a particularly simple manufacture and assembly of a cylinder crankcase according to the invention, it is advantageous if at least one projection extending in the radial direction is formed on the metal insert. Such a projection preferably extends over the entire circumference of the metal insert. Preferably, two projections spaced apart in the axial direction are formed on the metal insert, which extend over at least part of the height of the combustion chamber, preferably also over the entire circumference. The plastic housing may in this case be arranged adjacent to the projections of the metal insert in order to limit an insulation space. The plastic housing may in this case also, for example by gluing or otherwise, be additionally connected in the area of the contact surfaces to the metal insert with this, in particular if this - for example, to improve the insulation effect or for securing a in the insulation space arranged medium - is advantageous. Projections are not only an advantageous way to surround the insulation space from three sides with a boundary wall made of a metal material, wherein a projection of the upper boundary wall, another projection, the lower boundary wall and an outer wall of the Metal inserts form the radially inner wall of the insulation space. In addition, a projection can also be used for an upper boundary wall or for a lower boundary wall of a cooling channel, in particular a radially inner region of a projection. A cooling channel is advantageously completely formed in the metal insert, and a corresponding isolation space closes in this case in the radial direction outside viewed on the cooling channel, so that between the cooling channel and the insulation space in the axial direction extending intermediate wall is formed, which forms the radially inner boundary wall of the insulation space.
In dem Isolationsraum ist in einer einfach und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform ein Wärmedämm-Medium angeordnet oder eingeschlossen, um die Wärmedämmung zu verbessern, bevorzugt ein Feststoff. Es kann in dem Isolationsraum aber auch ein Fluid eingeschlossen sein. Als Fluid in Gasform kommen insbesondere Luft mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,026 W/mK oder Inertgase, wie z.B. Krypton, mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,009 W/mK oder Argon mit λ = 0,018 W/mK in Frage. Als Feststoffe mit wärmedämmenden Eigenschaften eignen sich insbesondere Kunststoff-Schäume aus duromerem Phenolharz. In dem bestimmungsgemäßen Temperaturbereich der Isolationsräume nicht fließfähige Feststoffe und Luft haben den Vorteil, dass sie einfach in den Isolationsraum einbringbar sind und keine besonderen Maßnahmen zur Abdichtung des Isolationsraumes gegenüber der Umgebung erforderlich sind. Der Vollständigkeit halber wird darauf verwiesen, dass in Isolationsräumen auch eine Kombination von Fluiden und Feststoffen angeordnet sein können. Zur Befüllung der Isolationsräume mit einem Wärmedämm-Medium können in dem Kunststoffgehäuse gegebenenfalls verschließbare Befüll-Öffnungen ausgebildet sein. Vorzugsweise erfolgt die Befüllung aber einmalig bei der Montage eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses, insbesondere nach dem Einsetzen des Metall-Inserts in das Kunststoffgehäuse.In the insulation space, a thermal insulation medium is arranged or enclosed in a simple and inexpensive to produce embodiment in order to improve the thermal insulation, preferably a solid. It may be included in the isolation room but also a fluid. In particular, air having a thermal conductivity of λ = 0.026 W / mK or inert gases, such as e.g. Krypton, with a thermal conductivity of λ = 0.009 W / mK or argon with λ = 0.018 W / mK in question. In particular, plastic foams made of thermosetting phenolic resin are suitable as solids with heat-insulating properties. In the intended temperature range of the insulation spaces non-flowable solids and air have the advantage that they can be easily introduced into the insulation space and no special measures to seal the insulation space from the environment are required. For the sake of completeness, it is pointed out that a combination of fluids and solids can be arranged in isolation spaces. To fill the isolation rooms with a thermal insulation medium can be formed in the plastic housing optionally closable filling openings. Preferably, however, the filling takes place once during the assembly of a cylinder crankcase according to the invention, in particular after the insertion of the metal insert into the plastic housing.
Um während eines kontinuierlichen Betriebes der Brennkraftmaschine eine Überhitzung zu vermeiden, kann in dem Metall-Insert ein Kühlkanal ausgebildet sein. Ein solcher Kühlkanal ist vorzugsweise vollständig in dem Metall-Insert ausgebildet. Üblicherweise wird als Kühlmittel in dem Kühlkanal Wasser bzw. Kühlflüssigkeit eines Kühlkreislaufes verwendet. Der Kühlkanal erstreckt sich insbesondere über einen Teil der Höhe des Brennraumes, vorzugsweise in einem oberen Bereich des Brennraumes, welche den thermisch am meisten beanspruchten Bereich des Zylinderkurbelgehäuses umgibt. Der Kühlkanal kann sich auch über die gesamte Höhe des Brennraums erstrecken, insbesondere zur Kühlung von Brennkraftmaschinen mit erhöhter Leistungsdichte und mit einem dadurch bedingten erhöhten Zylinder-Kühlungsbedarf. Insbesondere weist der Kühlkanal seitliche, sich zumindest teilweise in radialer Richtung erstreckende Kühlmittel-Einlässe auf, die ebenfalls in dem Metall-Insert ausgebildet sind. Radial außerhalb des Kühlkanals und/oder in Axialrichtung betrachtet oberhalb und/oder unterhalb des Kühlkanals ist bei einem erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuse mindestens ein Isolationsraum vorgesehen, vorzugsweise in einem Bereich zwischen dem Metall-Insert und dem Kunststoffgehäuse. In order to avoid overheating during continuous operation of the internal combustion engine, a cooling channel may be formed in the metal insert. Such a cooling channel is preferably formed completely in the metal insert. Usually, water or cooling liquid of a cooling circuit is used as the coolant in the cooling channel. The cooling channel extends in particular over part of the height of the combustion chamber, preferably in an upper region of the combustion chamber, which surrounds the thermally most stressed region of the cylinder crankcase. The cooling channel can also extend over the entire height of the combustion chamber, in particular for cooling of internal combustion engines with increased power density and with a consequent increased cylinder cooling demand. In particular, the cooling channel has lateral, at least partially in the radial direction extending coolant inlets, which are also formed in the metal insert. Radially outside the cooling channel and / or viewed in the axial direction above and / or below the cooling channel, at least one isolation space is provided in a cylinder crankcase according to the invention, preferably in an area between the metal insert and the plastic housing.
Ein Isolationsraum ist in einer weiteren praktischen Ausführungsform unmittelbar benachbart zu dem mindestens einen Brennraum angeordnet. Benachbart bedeutet vorliegend, dass der Isolationsraum nur über eine Wand des Metall-Inserts mit dem Brennraum verbunden ist und somit kein Kühlkanal oder sonstiges konstruktives Element zwischen dem Isolationsraum und dem Brennraum angeordnet ist. Durch eine solche Anordnung wird der Brennraum in einem Abschnitt, in welchem keine Kühlmittelkanäle angeordnet sind, besonders gut gedämmt, da die von dem Metall-Insert aufgenommene Wärme durch den Isolationsraum weitestgehend erhalten wird.An isolation space is arranged in a further practical embodiment immediately adjacent to the at least one combustion chamber. Adjacent means in the present case that the insulation space is connected only via a wall of the metal insert with the combustion chamber and thus no cooling channel or other constructive element between the insulation space and the combustion chamber is arranged. By such an arrangement, the combustion chamber is particularly well insulated in a section in which no coolant channels are arranged, since the heat absorbed by the metal insert is largely retained by the insulation space.
Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further practical embodiments of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
In
Wie insbesondere in den
Wie in
Das Metall-Insert
Zur Bildung der jeweiligen oberen Begrenzungswände
In der Schnittdarstellung gemäß
Der untere Isolationsraum
In
Die geometrische Anordnung der Isolationsräume
In
In dem oberen Isolationsraum
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention may be varied within the scope of the claims and in consideration of the knowledge of the person skilled in the art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Zylinderkurbelgehäuse cylinder crankcase
- 1212
- Kunststoffgehäuse Plastic housing
- 1414
- Metall-Insert Metal insert
- 1616
- Brennraum combustion chamber
- 1818
- innere Wand (des Metall-Inserts) inner wall (of the metal insert)
- 2020
- Kühlkanal cooling channel
- 2222
- Zwischenwand partition
- 2424
- Kühlmittel-Einlass Coolant inlet
- 2626
- Isolationsraum insulation space
- 2828
- oberer Isolationsraum upper isolation room
- 3030
- unterer Isolationsraum lower isolation room
- 3232
- innere Begrenzungswand inner boundary wall
- 3434
- obere Begrenzungswand upper boundary wall
- 3636
- untere Begrenzungswand lower boundary wall
- 3838
- äußere Begrenzungswand outer boundary wall
- 40a, 40b, 40c40a, 40b, 40c
- Vorsprung head Start
- 4242
- Schraubdom screw boss
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 4848292 A [0003] US 4848292 A [0003]
- US 5083537 A [0004] US 5083537 A [0004]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
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---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2016
- 2016-08-22 DE DE102016115512.8A patent/DE102016115512A1/en not_active Withdrawn
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JP 2010-190138 A (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [abgerufen am 22.02.2017] * |
JP H05- 296 103 A (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [abgerufen am 22.02.2017] * |
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