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DE10032184A1 - Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkraftmaschine

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DE10032184A1
DE10032184A1 DE10032184A DE10032184A DE10032184A1 DE 10032184 A1 DE10032184 A1 DE 10032184A1 DE 10032184 A DE10032184 A DE 10032184A DE 10032184 A DE10032184 A DE 10032184A DE 10032184 A1 DE10032184 A1 DE 10032184A1
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DE
Germany
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inflows
outflows
cylinder block
cylinder
coolant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10032184A
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English (en)
Inventor
Manfred Schmitt
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/DE2001/002329 priority patent/WO2002002917A1/de
Priority to JP2002507152A priority patent/JP2004502083A/ja
Priority to EP01955216A priority patent/EP1299624B1/de
Priority to DE50110945T priority patent/DE50110945D1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Kühlen einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Vierzylinderreihenmotors, mit an der Brennkraftmaschine (11) vorgesehenen Kühlmittelanschlüssen (13, 13', 14, 14'; 17, 17'-24, 24') an einen Kühlkreislauf, wobei die Kühlmittelanschlüsse an wenigstens einen Kühlmantelbereich (12', 12'', 12''') der Brennkraftmaschine (11) angeschlossen sind. Die Erfindung sieht vor, daß als Kühlmittelanschlüsse eine Gruppe von einander paarweise zugeordneten und jeweils Strömungsrichtungen aufweisenden Zuströmungen (17-24) und Abströmungen (17'-24') vorgesehen ist, wobei jeweils ein Paar von Zuströmungen und Abströmungen aufgrund ihrer jeweiligen Strömungsrichtung einen Strömungspfad definiert und jedem Zylinder (15, 15', 15'', 15''') jeweils wenigstens ein den jeweiligen Zylinder beströmender Strömungspfad zugeordnet ist. Dabei verlaufen deren Strömungsrichtungen quer zur aufgrund der Hintereinanderanordnung der einzelnen Zylinder (15, 15', 15'', 15''') definierten Kurbelwellenlängsrichtung. Eine weitere Gruppe von Zu- und Abströmungen (13, 13'; 14, 14') ist längs zur Kurbelwellenlängsrichtung angeordnet. Indem ferner die quer dazu angeordneten Zu- und Abströmungen jeweils Dosierbohrungen aufweisen, ist durch eine darüber abstimmbare Kühlmittelzufuhr zu jedem Zylinder eine thermische Zylindergleichstellung für jeden Betriebspunkt erreichbar.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Vierzylinderreihenmotors, nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der EP 0 038 556 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bereits bekannt. Dabei weisen ein in der Brennkraftmaschine aufgenommener Zylinderkopf und ein Zylinderblock jeweils einen als Kühltasche ausgebil­ deten Kühlmantelbereich auf, wobei die voneinander getrennt angeordne­ ten Kühltaschen zu- und abströmseitige Kühlmittelanschlüsse zur Ankopp­ lung an den Kühlkreislauf aufweisen, so daß der Zylinderkopf und der Zy­ linderblock der Brennkraftmaschine getrennt voneinander mit Kühlmittel versorgbar sind, so daß somit eine voneinander getrennte thermische Re­ gelung des Zylinderkopfes und des Zylinderblocks möglich ist. Unbefriedi­ gend bei diesem Stand der Technik ist jedoch, daß aufgrund der integralen Kühlung aller Zylinder eine gezielte betriebspunktabhängige Kühlung ein­ zelner Zylinder der Brennkraftmaschine nicht durchführbar ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch geometrische Anordnung der Zu- und Abströmungen und deren Strö­ mungsrichtung relativ zur Anordnung der Zylinder jeder einzelnen Zylinder in direktem Strömungskontakt eines ihm jeweils zugewiesenen Strömungs­ pfades steht und somit die Zahl der Strömungspfade von der Anzahl der Zylinder abhängig ist, so daß mithin eine gezielte und selektive Kühlung der einzelnen Zylinder bzw. Brennräume in Abhängigkeit vom aktuellen Motorbetriebszustand durchführbar ist. Damit ist eine annähernd gleich­ mäßige Temperaturverteilung der einzelnen Zylinder bei allen Betriebszu­ ständen einstellbar, die sich verschleißmindernd bezüglich der entspre­ chenden Bauteile der Brennkraftmaschine auswirkt. Aufgrund sich dadurch ergebenden geringen Temperaturvarianz läßt sich beipielsweise bei Vol­ lastbetrieb die Klopfneigung oder die Stickoxidemission reduzieren.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Er­ findung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maß­ nahmen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be­ schreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig. 1 eine Seitenansicht einer im Ausführungsbeispiel als Vierzylinderreihenmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine mit Kühlmittelanschlüssen der en­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Ankopplung an einen Kühlkreislauf. Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zylinderblocks der Brennkraftmaschine mit zuström- und abströmseitigen Kühlmittelanschlüssen der endungs­ gemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht entlang der Schnittlinie II-II von Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht der erfiindungsgemäßen Vor­ richtung mit dem zugehörigen Kühlmittelkreislauf zum Kühlen der Brenn­ kraftmaschine.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum Kühlen einer im Ausführungsbeispiel als Vierzylinderreihenmotor aus­ gebildeten Brennkraftmaschine 11 weist jeweils einen Kühlmantelbereich 12', 12", 12''' für den Zylinderkopf 11', den Zylinderblock 11" und den Brennraum 11''' der Brennkraftmaschine 11 auf. Die Kühlmantelbereiche 12', 12" sind voneinander getrennt angeordnet und haben zum Anschluß an einen Kühlmittelkreislauf vorgesehene einander paarweise zugeordnete Zu- und Abströmungen, die im Ausführungsbeispiel als Kühlmittelanschlüs­ se 13, 13', 14, 14' ausgebildet sind und der zuströrn- und abströmseitigen Ankopplung an den Kühlkreislauf dienen. Dazu sind sowohl am Zylinder­ kopf 11' als auch am Zylinderblock 11" jeweils ein Paar Kühlmittelan­ schlüsse 13, 13', 14, 14' für den jeweils zugeordneten Kühlmantelbereich 12', 12" vorgesehen, wobei diese Kühlmittelanschlüsse in horizontaler Längserstreckungsrichtung bzw. Kurbelwellenlängsrichtung der Brenn­ kraftmaschine 11, d. h. in der durch Hintereinanderanordnung der einzelnen Zylinder 15 definierten Richtung, an gegenüberliegenden Seitenwänden 16, 16' der Brennkraftmaschine 11 derart angeordnet sind, daß die jeweili­ ge Strömungsrichtung dieser Kühlmittelanschlüsse entlang der Kurbelwel­ lenlängsrichtung ausgerichtet ist. Ferner ist in einer quer zur Kurbelwellen­ längsrichtung verlaufenden Richtung, die in ebenfallls horizontal angeordnet ist, sowohl am Zylinderblock 11" als auch am Zylinderkopf 11' an gegen­ überliegenden Seitenwänden 25, 25' eine weitere Gruppe von im Ausfüh­ rungsbeispiel als Kühlmittelanschlüsse ausgebildeten Zu- und Abströmun­ gen 17-20, 17'-20', 21-24, 21'-24' vorgesehen.
Fig. 2 veranschaulicht die geometrische Anordnung dieser zweiten Gruppe von Kühlmittelanschlüssen 17-20 sowie 17'-20' am Zylinder­ block 11", wobei jedem Zylinder 15, 15', 15", 15''' jeweils zwei Kühlmit­ telanschlüsse 17, 17', 18, 18', 19, 19', 20, 20' zugeordnet sind, die einan­ der diametral und spiegelsymmetrisch bezüglich des jeweiligen Zylinders 15, 15', 15", 15''' gegenüberliegen. Somit sind die einzelnen Paare der Kühlmittelanschlüsse 17-20, 17' - 20', 21-24, 21'-24' entsprechend dem Abstand der jeweils benachbarten Zylinder entlang der Kurbelwellen­ längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, wobei auf der stirnsei­ tigen Seitenwand 25 des Zylinderblocks 11 die zuströmseitigen Kühlmit­ telanschlüsse 17-20 und auf der gegenüberliegenden Seitenwand 25' die abströmseitigen Kühlmittelanschlüsse 17'-20' derart angeordnet sind, daß deren jeweilige Strömungsrichtung quer zur Kurbellängsrichtung und auf den jeweils zugeordneten Zylinder 15, 15', 15", 15''' weist. Dadurch sind - im Unterschied zu den in Längsrichtung ausgerichteten Kühlmit­ telanschlüssen 13, 13', 14, 14', durch die die seriell hintereinander ange­ ordneten Zylinder 15, 15', 15", 15''' nacheinander angeströmt werden - die einzelnen Zylinder 15, 15', 15", 15''' aufgrund der in Querrichtung parallelen Kühlmittelströme direkt und gleichzeitig a~nströmbar. Auch der - aus Symmetriegründen nicht gesondert dargestellte - Zylinderkopf 11' ist in analoger Weise mit der gleichen geometrischen Anordnung von als Kühl­ mittelanschlüsse ausgebildeten Zu- und Abströmungen 21-24 und 21 - 24' versehen, so daß an gegenüberliegenden Seitenwänden 25, 25' des Zylinderkopfs 11' jedem Zylinder 15, 15', 15", 15''' jeweils ein Paar von Kühlmittelanschlüssen 21, 21', 22, 22', 23, 23', 24, 24' zugeordnet ist, wobei deren Strömungsrichtung quer zur Kurbelwellenlängsrichtung und auf den jeweils zugeordneten Zylinder 15, 15', 15", 15''' weist. Diese dem Zylinderkopf 11' zugeordnete Gruppe von Zu- und Abströmungen 21-24, 21'-24' speisen den für den Brennraum 11"' vorgesehenen in Kühlta­ schen aufgegliederten Kühlmantelbereich 12''', während demgegenüber die dem Zylinderblock 11" zugeordnete Gruppe von Zu- und Abströmun­ gen 17-20, 17'-20' in den im Zylinderblock 11" aufgenommenen Kühl­ mantelbereich 12" einmündet. Indem ferner die Zu- und Abströmungen 17­ -20, 17'-20', 21-24, 21'-24' mit quer zur Kurbelwellenlängsrichtung verlaufenden Strömungsrichtungen jeweils geeignete Dosierbohrungen aufweisen, ist durch eine über die Dosierbohrungen abstimmbare Kühlmit­ telzufuhr zu jedem Zylinder 15, 15', 15", 15''' und die dadurch regelbare Längs- und Querbeströmung der Zylinder eine thermische Zylindergleich­ stellung für jeden Betriebspunkt erreichbar.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 mit dem zugehö­ rigen Kühlkreislauf. Zuströmseitig sind die dem Zylinderblock 11" zugeord­ neten und in Querrichtung angeordneten Kühlmittelanschlüsse 17-20 mit einem ersten Ausgang eines Mischventils 27 verbunden, während dessen zweiter Ausgang mit dem in Längsrichtung angeordneten Kühlmittelan­ schluß 14 zuströmseitig verbunden ist, so daß dieses Mischventil 27 der Einstellung des Mischverhältnisses zwischen dem in Längsrichtung ange­ ordneten Kühlmittelanschluß 14 und den in Querrichtung angeordneten Kühlmittelanschlüssen 17-19 dient. In analoger Weise sind zuströmseitig die dem Zylinderkopf 11' zugeordneten und in Querrichtung angeordneten Kühlmittelanschlüsse 21-24 mit einem ersten Ausgang eines weiteren Mischventils 27' verbunden, während dessen zweiter Ausgang mit dem in Längsrichtung angeordneten Kühlmittelanschluß 13 zuströmseitig verbun­ den ist, so daß dieses zweite Mischventil 27' der Einstellung des Misch­ verhältnisses zwischen dem in Längsrichtung angeordneten Kühlmittelan­ schluß 13 und den in Querrichtung angeordneten Kühlmittelanschlüssen 21­ -24 dient. Zum Einstellen des zuströmseitigen Kühlmittel - Mischverhält­ nisses zwischen Zylinderkopf 11' und Zylinderblock 11" steht der Eingang des ersten Mischventils 27 mit einem ersten Ausgang eines dritten Misch­ ventils 28 und der Eingang des zweiten Mischventils 27' mit einem zweiten Ausgang des dritten Mischventils 28 in Verbindung.
Abströmseitig sind die dem Zylinderblock 11" zugeordneten Quer- Kühlmittelanschlüsse 17'-20' mit einem ersten Eingang eines Mischven­ tils 29 verbunden, während dessen zweiter Eingang mit dem in Längsrich­ tung angeordneten Kühlmittelanschluß 14' abströmseitig verbunden ist. In analoger Weise sind abströmseitig die dem Zylinderkopf 11" zugeordneten und in Querrichtung angeordneten Kühlmittelanschlüsse 21'-24' mit ei­ nem ersten Eingang eines weiteren Mischventils 29' verbunden, während dessen zweiter Eingang mit dem in Längsrichtung angeordneten Kühlmit­ telanschluß 13' abströmseitig verbunden ist. Beide Mischventile 29, 29' sind getrennt voneinander einstellbar und dienen dem Rücklauf des in der Brennkraftmaschine 11 erwärmten Kühlmittels; sie weisen jeweils einen Ausgang auf, wobei der Ausgang des Mischventils 29 mit dem Ausgang des Mischventils 29' in Verbindung steht; diese beiden Ausgänge sind mit einem Eingang eines Thermostatventils 31 verbunden, welches ausgangs­ seitig das über die Mischventile 29, 29' aus dem Zylinderkopf 11" und den Zylinderblock 11' abströmende erwärmte Kühlmittel in einen Kühler 32 ein­ speist. Der Kühler 32 führt seinerseits temperaturreduziertes Kühlmittel einer Förderpumpe 33 zu, die ausgangsseitig mit einem Eingang des Mischventils 28 verbunden ist. Über eine dem Eingang des Thermostat­ ventils 31 vorgeordnete Verzweigungsstelle 34 wird ein Teil des von den Rücklaufventilen 29, 29' zuströmenden Kühlmittels abgezweigt und einem Wärmetauscher 35 zugeführt, dessen Austrittsseite über ein Reduzierventil 36 mit einer dem Kühler 32 und der Förderpumpe 33 zwischengeordnete Verzweigungsstelle 37 in Verbindung steht, so daß das im Wärmetauscher 35 temperaturreduzierte Kühlmittel der Förderpumpe 33 zugeführt wird. Ein Teil des dem Thermostatventil 31 zugeführten Kühlmittels wird über einen an die Verzweigungsstelle 37 angekoppelten zweiten Ausgang des Ther­ mostatventils 31 der Förderpumpe zugeleitet. Die jeweils durch den Kühler 32 und den Wärmetauscher 35 definierten Zweige des Kühlmittelkreislaufs sind mithin durch eine einzige Förderpumpe 33 betreibbar.
Somit sind beispielsweise für die in Fig. 2 dargestellten Zu- und Abströmungen des Zylinderblocks 11" folgende Strömungsbedingungen realisierbar: In einer ersten Ausführungsform betragen die den jeweils vier quer angeordneten Zu- und Abströmungen 17-20 und 17'-20' des Zylin­ derblocks 11" zugeführten Teilströme jeweils etwa 25% des dem Zylinder­ block 11" zugeführten Kühlmittelstroms, während der Teilstrom in der längs angeordneten Zuströmung 14 des Zylinderblocks 11" etwa 0% des dem Zylinderblock zugeführten Kühlmittelstroms beträgt, so daß an der korrespondierenden Abströmung 14' der entsprechende Teilstrom von etwa 0% abströmt. In einer zweiten Ausführungsform betragen die den quer angeordneten Zuströmungen 17-20 des Zylinderblocks 11" zuge­ führten Teilströme jeweils etwa 0% des dem Zylinderblock 11" zugeführten Kühlmittelstroms, wobei an den dazu korrespondierenden Abströmungen 17'-20' ebenfalls etwa 0% abgeführt werden, während der Teilstrom in der längs angeordneten Zuströmung 14 des Zylinderblocks 11" etwa 100% des dem Zylinderblock zugeführten Kühlmittelstroms beträgt, so daß an der korrespondierenden Abströmung 14' der entsprechende Teilstrom 100% beträgt. In einer dritten Ausführungsform betragen die den vier quer angeordneten Zuströmungen 17-20 des Zylinderblocks 11" zugeführten Teilströme des dem Zylinderblock 11" zugeführten Kühlmittelstroms je­ weils etwa 10%, wobei an den dazu korrespondierenden Abströmungen 17'-20' jeweils etwa 25% abgeführt werden, während der Teilstrom in der längs angeordneten Zuströmung 14 des Zylinderblocks 11" mit etwa 60% eingestellt ist, so daß an der dazu korrespondierenden Abströmung 14' etwa 0% abströmt. In einer vierten Ausführungsform betragen die den vier quer angeordneten Zuströmungen 17-20 des Zylinderblocks 11 " zuge­ führten Teilströme des dem Zylinderblock 11" zugeführten Kühlmittel­ stroms jeweils etwa 0%, wobei an den dazu korrespondierenden Abströ­ mungen 17'-20' jeweils etwa 25% abgeführt werden, während der Teil­ strom in der längs angeordneten Zuströmung 14 des Zylinderblocks 11" mit etwa 100% eingestellt ist, so daß an der dazu korrespondierenden Ab­ strömung 14' etwa 0% abströmt.
Charakteristisch für die Erfindung ist mithin, daß als Kühlmittelan­ schlüsse eine Gruppe von einander paarweise zugeordneten und jeweils Strömungsrichtungen aufweisenden Zuströmungen 17-24 und Abströ­ mungen 17'-24' vorgesehen ist, wobei jeweils ein Paar von Zuströmun­ gen und Abströmungen aufgrund ihrer jeweiligen Strömungsrichtung einen Strömungspfad definiert und jedem Zylinder 15, 15', 15", 15''' jeweils we­ nigstens ein den jeweiligen Zylinder beströmender Strömungspfad zuge­ ordnet ist. Dabei verlaufen deren Strömungsrichtungen quer zur aufgrund der Hintereinanderanordnung der einzelnen Zylinder 15, 15', 15", 15''' definierten Kurbelwellenlängsrichtung. Eine weitere Gruppe von Zu- und Abströmungen 13, 13'; 14, 14' ist längs zur Kurbelwellenlängsrichtung an­ geordnet. Indem ferner die quer dazu angeordneten Zu- und Abströmun­ gen jeweils Dosierbohrungen aufweisen, ist durch eine darüber abstimmba­ re Kühlmittelzufuhr zu jedem Zylinder eine thermische Zylindergleichstel­ lung für jeden Betriebspunkt erreichbar.
Insgesamt sind folgende Vorteile erzielbar: Durch die Einstellbarkeit einer annähernd gleichmäßigen Temperaturverteilung bei allen Betriebszu­ ständen sinkt die thermische Belastung der zum Brennraum gehörenden Bauteile und wirkt somit verschleißmindernd. Aufgrund der selektiven Zu­ führung der Kühlmittel-Teilströme zu den einzelnen Brennraumbereichen und einer dadurch möglichen präzisen Kühlung sinkt der für eine gleich­ mäßige Temperaturverteilung erforderliche Volumenstrom und führt somit zu einer Verbrauchsreduzierung. Ebenfalls verbrauchsreduzierend wirkt sich eine Absenkung des Strömungswiderstands aufgrund der in Quer­ richtung parallelen Ausbildung der Kühlmittel-Teilströme aus.

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Vierzylinderreihenmotors, mit an der Brennkraftmaschine vor­ gesehenen Kühlmittelanschlüssen an einen Kühlkreislauf, wobei die Kühlmittelanschlüsse in wenigstens einen Kühlmantelbereich der Brennkraftmaschine münden, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittelanschlüsse eine Gruppe von einander paarweise zuge­ ordneten Zuströmungen (17-24) und Abströmungen (17'-24') vorgesehen ist, wobei jeweils ein Paar von Zuströmungen und Ab­ strömungen aufgrund ihrer jeweiligen Strömungsrichtung einen Strömungspfad definiert und jedem Zylinder (15, 15', 15", 15''') jeweils wenigstens ein ihn beströmender Strömungspfad zugeord­ net ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen die Zylinder (15, 15', 15", 15''') beströmenden Strö­ mungspfade parallel zueinander verlaufen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander paarweise zugeordneten und jeweils Strömungs­ richtungen aufweisenden Zu- und Abströmungen (17, 17'-24, 24') derart angeordnet sind, daß die Strömungsrichtungen guer zur auf­ grund der Hintereinanderanordnung der einzelnen Zylinder (15, 15', 15", 15''') definierten Kurbelwellenlängsrichtung verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Paare von Zu- und Abströmungen (17, 17'-24, 24') ent­ sprechend dem Abstand der jeweils benachbarten Zylinder (15, 15', 15", 15''') voneinander beabstandet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Paare von Zu- und Abströmungen (17, 17'-24, 24') zueinander diametral und spiegelsymmetrisch bezüglich des jeweils zugeordneten Zylinders (15, 15', 15", 15''') gegenüberliegen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Paare von Zu- und Abströmungen (17, 17'-24, 24') an gegenüberliegenden Seitenwänden (25, 25') sowohl eines von der Brennkraftmaschine (11) umfaßten Zylinderkopfes (11') als auch eines von der Brennkraftmaschine (11) umfaßten Zylinderblocks (11") angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zylinderkopf (11') zugeordneten Paare von Zu- und Abströ­ mungen (21, 21'-24, 24') an einen im Zylinderkopf (11') aufge­ nommenen Kühlmantelbereich (12') angeschlossen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zylinderkopf (11') zugeordneten Paars von Zu- und Abströ­ mungen (21, 21'-24, 24') einen für einen von der Brennkraftma­ schine (11) umfaßten Brennraum (11"') vorgesehenen als Kühlta­ schen (12''') ausgebildeten Kühlmantelbereich speisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Zylinderblock (11") zugeordneten Paare von Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20') an einen im Zylin­ derblock (11") aufgenommenen Kühlmantelbereich (12") ange­ schlossen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis, 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zu- und Abströmungen (17-24, 17'-24') Do­ sierbohrungen aufweisen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine weitere Gruppe von Zu- und Abströmungen (13, 13'; 14, 14') an von der Kurbelwellenlängsrichtung durchsetzten gegenüberliegenden Seitenwänden (16, 16') vorgesehen ist, wobei deren Strömungsrichtungen längs der Kurbelwellenlängsrichtung ausgerichtet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) Ventilmittel (27, 27', 28, 29, 29', 31, 36) aufweist, mit welchen die Zu- und Abströmungen (13, 13', 14, 14'; 17-20, 17'-20'; 21-24, 21'-24') derart ansteuerbar sind, daß ein größe­ rer Teil des vom Kühlkreislauf (32, 33, 34, 35, 36, 37) zugeführten Kühlmittelstroms über die quer zur Kurbelwellenlängsrichtung an­ geordnete Gruppe von Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20', 21-24, 21'-24') strömt und ein demgegenüber kleinerer Teil des Kühlmittelstroms über die längs zur Kurbelwellenlängsrichtung an­ geordnete Gruppe von Zu- und Abströmungen (13, 13', 14, 14') strömt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel wenigstens ein erstes Mischventil (28) zum Aufteilen des Kühlmittelstroms in dem Zylinderblock (11") und dem Zylinder­ kopf (11') jeweils zugeordnete Teilströme aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel eine erste Gruppe von wenigstens zwei dem ersten Mischventil (28) nachgeschaltet angeordneten Mischventilen (27, 27') zum Einstellen einer Mischung von einerseits den längs ange­ ordneten Zu- und Abströmungen (13, 14) und andererseits den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-20, 21-24) zugeord­ neten Teilströmen des Kühlmittelstroms aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilmittel eine zweite Gruppe von wenig­ stens zwei weiteren Mischventilen (29, 29') zum Rückführen von aus der Brennkraftmaschine (11) abströmenden Kühlmittel aufwei­ sen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die von der jeweiligen Gruppe umfassten Mischventile (27, 27'; 29, 29') jeweils zueinander parallel geschaltet angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilmittel derart ausgebildet sind, daß dem Zylinderblock (11") zugeordnete Mischventile (27, 28) zumin­ dest temporär abschaltbar sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-24, 17'-24') zugeordnete Teilströme des Kühlmittelstroms jeweils relativ zueinander selektiv einstellbar sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilmittel derart geschaltet sind, daß die Teilströme in den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20') des Zylinderblocks (11") jeweils etwa 0% des dem Zylinderblock (11") zugeführten Kühlmittelstroms betragen und in den längs angeordneten Zu- und Abströmungen (14, 14') des Zylin­ derbocks (11") etwa 100% des dem Zylinderblock zugeführten Kühlmittelstroms betragen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilmittel derart geschaltet sind, daß die Teilströme in den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20') des Zylinderblocks (11") jeweils etwa 25% des dem Zylinderblock (11") zugeführten Kühlmittelstroms betragen und in den längs angeordneten Zu- und Abströmungen (14, 14') des Zylin­ derblocks (11") etwa 0% des dem Zylinderblock zugeführten Kühl­ mittelstroms betragen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel derart geschaltet sind, daß die Teilströme in den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20') des Zylin­ derblocks (11") jeweils etwa 10% in den Zuströmungen und jeweils etwa 25% in Abströmungen (17'-20') des dem Zylinderblock (11") zugeführten Kühlmittelstroms betragen, während sie demgegenüber in den längs angeordneten Zu- und Abströmungen (14, 14') des Zy­ linderblocks (11") etwa 60% in der Zuströmung (14) und etwa 0% in der Abströmung (14') des dem Zylinderblock zugeführten Kühl­ mittelstroms betragen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel derart geschaltet sind, daß die Teilströme in den quer angeordneten Zu- und Abströmungen (17-20, 17'-20') des Zylin­ derblocks (11") jeweils etwa 0% in den Zuströmungen und jeweils etwa 25% in Abströmungen (17'-20') des dem Zylinderblock (11") zugeführten Kühlmittelstroms betragen, während sie demgegenüber in den längs angeordneten Zu- und Abströmungen (14, 14') des Zy­ linderblocks (11") etwa 100% in der Zuströmung (14) und etwa 0% in der Abströmung (14') des dem Zylinderblock zugeführten Kühl­ mittelstroms betragen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1375857A1 (de) * 2002-06-27 2004-01-02 Renault s.a.s. Kühlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO2004074652A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem kühlmittelkreislauf
FR2859757A1 (fr) 2003-09-17 2005-03-18 Bosch Gmbh Robert Moteur a combustion interne equipe d'un circuit de refroidissement
DE102005062294A1 (de) * 2005-12-24 2007-06-28 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Verfahren zur Kühlung einer Brennkraftmaschine
DE102010015107A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Audi Ag Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2845420B1 (fr) * 2002-10-04 2006-01-27 Mark Iv Systemes Moteurs Sa Circuit de refroidissement comportant un organe de regulation du flux
FR2848248B1 (fr) * 2002-12-06 2006-08-04 Renault Sa Circuit de refroidissement de moteur a combustion interne
FR2855555B1 (fr) * 2003-05-27 2005-07-15 Renault Sa Circuit de refroidissement de moteur a combustion interne
US6810838B1 (en) 2003-06-12 2004-11-02 Karl Harry Hellman Individual cylinder coolant control system and method
FR2860833B1 (fr) * 2003-10-08 2007-06-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne constitue d'au moins trois passages de refroidissement
FR2856426B1 (fr) * 2004-08-19 2006-06-09 Mark Iv Systemes Moteurs Sa Circuit de refroidissement comportant un organe de regulation du flux
US20090020079A1 (en) * 2005-11-10 2009-01-22 BEHRmbH & Co. KG Circulation system, mixing element
WO2007080780A1 (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 通信システム及び通信方法
DE102008005591A1 (de) * 2008-01-22 2009-07-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ventileinrichtung für eine Abgasrückführungseinrichtung
JP5494672B2 (ja) * 2009-12-01 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却装置
DE102010010594B4 (de) * 2010-03-08 2014-10-09 Audi Ag Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine
CN101787920B (zh) * 2010-03-30 2012-06-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车冷却系统
JP5527427B2 (ja) * 2010-11-26 2014-06-18 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却装置
US8739745B2 (en) * 2011-08-23 2014-06-03 Ford Global Technologies, Llc Cooling system and method
JP5699906B2 (ja) * 2011-10-31 2015-04-15 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却制御装置
DE102012200005B4 (de) * 2012-01-02 2015-04-30 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben eines Kühlmittelkreislaufs
US8960134B1 (en) * 2013-07-31 2015-02-24 GM Global Technology Operations LLC Targeted cooling with individualized feeding ports to cylinders
JP6222157B2 (ja) * 2015-04-09 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
DE102015014514B4 (de) * 2015-11-11 2023-10-26 Deutz Aktiengesellschaft "Common-Rail" Wassermantel
GB2548835B (en) * 2016-03-29 2018-04-18 Ford Global Tech Llc A cooling system
FR3050233B1 (fr) * 2016-04-19 2019-10-11 Renault S.A.S Systeme de refroidissement d'un moteur thermique
JP6581129B2 (ja) 2017-02-14 2019-09-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JP6544375B2 (ja) * 2017-03-28 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JP6544376B2 (ja) * 2017-03-28 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
KR20210003434A (ko) * 2019-07-02 2021-01-12 현대자동차주식회사 엔진의 워터자켓
AT523181B1 (de) * 2020-02-18 2021-06-15 Avl List Gmbh Kühlsystem für eine brennkraftmaschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE168718C (de) *
DE325833C (de) * 1917-06-26 1920-09-21 Mercur Flugzeugbau G M B H Kuehlung, insbesondere fuer Motoren
US1680567A (en) * 1922-02-08 1928-08-14 Pitzman Marsh Internal-combustion engine
JPS56148610A (en) 1980-04-18 1981-11-18 Toyota Motor Corp Cooling device for engine
US5058535A (en) * 1988-04-28 1991-10-22 Teledyne Industries, Inc. Parallel flow coolant circuit for internal combustion aircraft engines
JPH0510124A (ja) * 1991-07-01 1993-01-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置
JP3553765B2 (ja) * 1997-06-27 2004-08-11 株式会社日本自動車部品総合研究所 筒内直接噴射内燃機関

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1375857A1 (de) * 2002-06-27 2004-01-02 Renault s.a.s. Kühlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine
FR2841596A1 (fr) * 2002-06-27 2004-01-02 Renault Sa Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne
WO2004074652A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem kühlmittelkreislauf
US7318395B2 (en) 2003-02-18 2008-01-15 Daimler Chrysler Ag Internal combustion engine having a coolant circuit
FR2859757A1 (fr) 2003-09-17 2005-03-18 Bosch Gmbh Robert Moteur a combustion interne equipe d'un circuit de refroidissement
DE10342935B4 (de) * 2003-09-17 2015-04-30 Robert Bosch Gmbh Verbrennungskraftmaschine mit einem Kühlkreislauf
DE102005062294A1 (de) * 2005-12-24 2007-06-28 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Verfahren zur Kühlung einer Brennkraftmaschine
US7334545B2 (en) 2005-12-24 2008-02-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag Method and cooling system for cooling an internal combustion engine
DE102010015107A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Audi Ag Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102010015107B4 (de) * 2010-04-16 2014-01-02 Audi Ag Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

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US20030000487A1 (en) 2003-01-02
DE50110945D1 (de) 2006-10-19
EP1299624A1 (de) 2003-04-09
WO2002002917A1 (de) 2002-01-10

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