Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlflüssigkeitsmantel, der eine zwischen einer Zylinderkopfdichtebene und einem Kurbelraum angeord nete Zylinderanordnung mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Zylin dern zumindest teilweise umgibt und durch eine Abtrennung in einen kurbelraum fernen ersten Mantelabschnitt und einen kurbelraumnahen zweiten Mantelab schnitt unterteilt ist, wobei die Abtrennung durch ein Einlegeelement gebildet ist, das in den Kühlflüssigkeitsmantel eingelegt ist, wobei das Einlegeelement einen ersten Schenkel und einen gegenüber dem ersten Schenkel unter einem Winkel verlaufenden zweiten Schenkel aufweist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen bekannt, um Zylinderan ordnungen von Brennkraftmaschinen während des Betriebs effizient zu kühlen.

Beispielsweise offenbart die DE 33 109 57 Al einen Zylinderblock mit einem Was sermantel, wobei eine Trennwand den Wassermantel in einen oberen Bohrungs abschnitt und einen unteren Bohrungsabschnitt unterteilt. Die Trennwand steigt kontinuierlich an (das heißt verläuft in Relation zu einer Zylinderkopfdichtebene schräg) und weist Öffnungen auf, über die der obere Bohrungsabschnitt mit dem unteren Bohrungsabschnitt gekoppelt ist. Die Herstellung einer derart geformten Trennwand in dem Wassermantel ist aufwendig und kostspielig. Die Verbindung zwischen oberem und unterem Bohrungsabschnitt bewirkt unkontrollierte Strö mungsübertritte und verhindert eine optimale und auf die räumlichen Anforderun gen abgestellte Kühlung der Brennkraftmaschine.

Die AT 15665 Ul offenbart eine Kühlungsstruktur für eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlflüssigkeitsmantel um eine Zylinderanordnung, wobei der Kühlflüssig keitsmantel durch eine Abtrennung in einen oberen Mantelabschnitt und einen un teren Mantelabschnitt unterteilt ist. Die Abtrennung ist durch ein ebenes Einlege element gebildet, welches in den Kühlflüssigkeitsmantel eingelegt ist und auf einem umlaufenden Absatz zwischen dem unteren und dem oberen Mantelab schnitt aufliegt. Eine ähnliche Abtrennung zwischen einem unteren und einem obe ren Mantelabschnitt eines Kühlflüssigkeitsmantels ist aus der Veröffentlichung JP H 11294 254 A bekannt.

Die Druckschriften JP 2018 105276 A, JP 2018 105275 A und EP 3279456 Al of fenbaren jeweils ein Einlegeelement mit Y-förmigen Querschnitt für einen Kühl flüssigkeitsmantel einer Brennkraftmaschine, wobei das Einlegeelement einen ersten Schenkel und einen gegenüber dem ersten Schenkel untern einem Winkel geneigt verlaufenden zweiten Schenkel aufweist. Dabei weist das einen oberen ersten Mantelabschnitt von einem unteren zweiten Mantelabschnitt des Kühlflüs sigkeitsmantels trennende Einlegeelement einen umlaufenden Steg auf, welcher das Einlegeelement am Boden des Kühlflüssigkeitsmantels abstützt.

Die JP 2011 106388 A zeigt ein weiteres Einlegeelement mit komplexer Geometrie für den Wassermantel eines Zylinderblocks, welches einen oberen Kühlmittelraum von einem unteren Kühlmittelraum trennt.

Die WO 2008/010584 Al, US 7,032,547 A und die EP 3 239 507 Al zeigen jeweils eine Abtrennung zwischen einem unteren und einem oberen Mantelabschnitt, wel che über Abstandhalter am Boden des Kühlflüssigkeitsmantels abgestützt ist.

Die EP3239508 Al offenbart einen Abstandhalter, welcher über Gummielemente zwischen den Wänden des Kühlflüssigkeitsmantels angeordnet ist.

Die WO 08/016127 Al zeigt ein Trennwandelement für einen Kühlflüssigkeitsman tel mit einem flexiblen Lippenelement zur Abdichtung an einer inneren Wand des Kühlflüssigkeitsmantels.

Weitere Abtrennungen eines Kühlflüssigkeitsmantels zwischen einem unteren und einem oberen Mantelabschnitt sind aus den Veröffentlichungen JP 2000 345 838 A, JP 2005 315 118 A2, oder EP 1 930 564 Al bekannt.

Bekannte Abtrennungen haben den Nachteil eines relativ hohen Herstellungsauf wandes und/oder einer mangelhaften Trennung zwischen dem unteren und oberen Mantelabschnitt, sodass Leckageströmungen zwischen der Abtrennung und der Wand des Kühlflüssigkeitsmantels nicht ausgeschlossen werden können, welche die Kühlung nachteilig beeinflussen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlflüs sigkeitsmantel bereitzustellen, der einfach zu fertigen ist, und mit dem Leckage strömungen vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer eingangs erwähnten Brennkraftmaschine erfindungs gemäß dadurch gelöst, dass in dem ersten Mantelabschnitt und/oder in dem zwei ten Mantelabschnitt entlang des Umfanges zumindest eine Kühlflüssigkeitssperre vorgesehen ist, wobei die Kühlflüssigkeitssperre zwei Bereiche eines Mantelab schnittes voneinander trennt, und wobei vorzugsweise das Einlegeelement einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist. Durch die Kühlflüssigkeitssperre können Kurzschlussströmungen vermieden wer den und es kann erreicht werden, dass das Kühlmittel möglichst alle Zylinder um strömt. Günstigerweise werden dabei zwei Bereiche des ersten Mantelabschnitts voneinander getrennt.

Unter "Umfang" ist hier der Umfang des Kühlflüssigkeitsmantels, der sich zumin dest teilweise um die Zylinderanordnung erstreckt, zu verstehen. Mit anderen Wor ten ist also entlang des Verlaufes des Kühlflüssigkeitsmantels rund um die Zylin deranordnung zumindest eine Kühlflüssigkeitssperre vorgesehen.

Dadurch kann ein definierter Kühlkreis innerhalb eines Mantelabschnittes geschaf fen werden. Beispielsweise kann die Kühlflüssigkeitssperre (zum Beispiel im ersten oder zweiten Mantelabschnitt) zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöff nung für die Kühlflüssigkeit angeordnet werden, um ein (einmaliges) Umströmen der Zylinderanordnung zu bewirken, bevor das Kühlmittel den Mantelabschnitt wieder verlässt.

Besonders günstig ist es, wenn zumindest eine Kühlflüssigkeitssperre im Bereich des Kühlflüssigkeitsübertrittes, vorzugsweise direkt angrenzend an den Kühlflüs sigkeitsübertritt, angeordnet ist.

Eine besonders gute Umströmung aller Zylinder lässt sich erzielen, wenn der Kühl flüssigkeitseintritt auf einer dem Kühlflüssigkeitsübertritt abgewandten ersten Seite der Kühlflüssigkeitssperre in den ersten Mantelabschnitt einmündet, wobei günstigerweise der Kühlflüssigkeitseintritt direkt angrenzend an die Kühlflüssig keitssperre auf der ersten Seite der Kühlflüssigkeitssperre angeordnet ist. Der Kühlflüssigkeitsübertritt ist günstigerweise auf einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite der Kühlflüssigkeitssperre, vorzugsweise direkt angrenzend an die Kühlflüssigkeitssperre, angeordnet.

In einer einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlflüssigkeitssperre durch ein Trennwandelement gebildet ist, welches vorzugs weise im Wesentlichen parallel zur Zylinderachse ausgebildet ist und/oder sich über die gesamte Höhe des ersten Mantelabschnittes erstreckt. Um Teile einzu sparen und Fertigung und Montage zu vereinfachen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Trennwandelement einteilig mit dem Einlegeelement ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das Trennwandelement als durch einen Biegevorgang abge winkelter bzw. umgebogener Bereich des Einlegeelementes ausgebildet ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es möglich, die Abtrennung in dem Kühlflüssigkeitsmantel erst nachträglich, das heißt, nachdem der Gussteil gefertigt wurde, durch Einlegen des Einlegeelements durchzuführen. Insbesondere bewir- ken die in Bezug zueinander geneigten Schenkel im eingelegten Zustand des Ein- legeelements eine Klemmwirkung gegen einander gegenüberliegenden Wänden des Kühlflüssigkeitsmantels. Mit einem V-förmigen Querschnitt wird ein Verklem men des Einlegeelements ermöglicht, so dass keine weiteren Vorkehrungen zur Montage notwendig sind. Unter V-förmig wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein im Wesentlichen winkeliger Übergang zwischen erstem und zweitem Schenkel verstanden, der auch eine herstellungsbedingte Abrundung aufweisen kann. Auch eine Ausführung mit U-förmigem Querschnitt im weitesten Sinn ist daher möglich.

Ein "oberer" erster Mantelabschnitt ist dabei kurbelgehäusefern bzw. feuerdecknah ausgebildet. Ein "unterer" zweiter Mantelabschnitt ist dagegen kurbelgehäusenah bzw. feuerdeckfern angeordnet. Der erste Mantelabschnitt dient zur Kühlung des heißen oberen Zylinderbereichs, welcher dem Feuerdeck benachbart ist, und der zweite Mantelabschnitt zur Kühlung des kühleren unteren Zylinderbereichs, wel cher an den Kurbelraum grenzt.

Unter Kühlflüssigkeitsmantel ist in der vorliegenden Beschreibung jenes Volumen zu verstehen, in dem sich im Betrieb die Kühlflüssigkeit (insbesondere Wasser, gegebenenfalls mit geeigneten Zusätzen) befindet bzw. in dem sie zirkuliert. Der Kühlflüssigkeitsmantel ist als Hohlraum, der die Zylinderanordnung umgibt, in einem Gussteil bzw. Block gebildet. Bevorzugt ist das Einlegeelement einstückig ausgeführt und weist - vorzugsweise mit Ausnahme des Kühlflüssigkeitsübertrittes - eine geschlossene (ring- bzw. "mehrring"-artige) Kontur auf. Die Kontur folgt dabei vorteilhafterweise dem Verlauf der Zylinderwände.

Der zum Beispiel im Zylinderblock ausgebildete Kühlflüssigkeits- bzw. Wasserman tel wird somit durch das Einlegeelement in einen unteren und einen oberen Bereich aufgeteilt. Der Kühlflüssigkeitsmantel kann somit in einem einteiligen Gusskern (Zylinderblock) als "Open-Deck"-Konfiguration ausgebildet sein. Das Einlegeele ment übernimmt die Funktion einer Trennwand bzw. einer Blende. Durch die Ab trennung können zwei Kühlflüssigkeitsräume bevorzugt mit unterschiedlichen Temperaturniveaus ausgebildet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Einlegeele ment können somit separate Kühlstrategien für den ersten und den zweiten Man telabschnitt sehr einfach umgesetzt werden. Dabei können unterschiedliche Tem peraturniveaus im Zylinderkopf und im Zylinderblock erreicht werden. Während beispielsweise beim Aufwärmvorgang eine Kühlung im ersten Mantelabschnitt und damit nahe dem Zylinderkopf erfolgt, kann eine Durchströmung des zweiten Man telabschnittes noch unterdrückt werden, um ein rascheres Aufheizen des Zylinder blocks zu erreichen und damit die Reibung zu reduzieren. Es sind auch Varianten denkbar, wo die beiden Mantelabschnitte überhaupt von verschiedenen Tempera turkreisen beschickt werden. Um die Herstellung zu erleichtern ist es vorteilhaft, wenn der untere zweite Mantelabschnitt und zumindest ein Teil des oberen ersten Mantelabschnittes in einem vorzugsweise einteiligen Gussteil ausgebildet sind. Dies hebt den Vorteil des Einlegeteils besonders gut hervor. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der untere Mantelabschnitt und zumindest ein Teil des oberen Mantelabschnittes in einem Zylinderblock ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist der Querschnitt des Einlegeelements konvex in Bezug auf den zweiten Mantelabschnitt bzw. konkav in Bezug auf den ersten Mantelabschnitt aus gebildet. Dies bedeutet, dass die beiden Schenkel des Einlegeelementes sich nach oben öffnen. Mit anderen Worten ist in diesem Ausführungsbeispiel die offene Seite des V-förmigen Querschnitts dem Feuerdeck bzw. der Zylinderkopfdichtebene zu gewandt, während die geschlossene Seite bzw. die Spitze des den Querschnitt bil denden "V" in Richtung des Kurbelraums zeigt. Eine Ausführungsvariante der Er findung sieht vor, dass der erste Schenkel und der zweite Schenkel einen Winkel zwischen etwa 60° und 120° - vorzugsweise etwa 90° - aufspannen. Dies ermög licht es das Einlegeelement in den Kühlflüssigkeitsmantel von der Seite des offenen Feuerdecks bzw. von der Seite der Zylinderkopfdichtebene einzulegen. Vorzugs weise ist eine durch die Verschneidung des ersten und zweiten Schenkels gebildete Bezugsebene des Einlegeelements normal zur axialen Erstreckung der Zylinder der Zylinderanordnung ausgebildet. Mit anderen Worten ist die durch das Einlegeele ment definierte Bezugsebene senkrecht zu einer Zylinderlängsachse orientiert. Da durch bleibt die Höhe des jeweiligen Mantelabschnittes entlang des gesamten Um fanges konstant, wodurch dem in axialer Richtung verlaufenden Temperaturgradi enten Rechnung getragen und eine gleichmäßige Wärmeabfuhr durch das insbe sondere im kurbelraumfernen ersten Mantelabschnitt strömende Kühlmittel erzielt wird.

Vorzugsweise weist der Kühlflüssigkeitsmantel zumindest einen Kühlflüssigkeits eintritt und zumindest einen Kühlflüssigkeitsaustritt auf, wobei der erste Mantel abschnitt den Kühlflüssigkeitseintritt, vorzugsweise benachbart zu bzw. im Bereich einer Zylinderkopfdichtebene der Brennkraftmaschine aufweist und/oder der zweite Mantelabschnitt den Kühlflüssigkeitsaustritt aufweist. Damit lässt sich das Kühlmittel gezielt dem thermisch höher belasteten Bereich nahe der Zylinderkopf dichtebene zuführen und dann weiterleiten zum kurbelraumnahen Teil, der weni ger stark gekühlt werden muss.

In einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Mantelabschnitt und der zweite Mantelabschnitt über einen - vorzugsweise durch das Einlegeelement gebildeten - Kühlflüssigkeitsübertritt miteinander strömungs verbunden sind. Der erste Mantelabschnitt kann dabei den Kühlflüssigkeitseintritt aufweisen, welcher vorzugsweise im Bereich des Zylinderkopfdichtebene - also nahe dem Feuerdeck bzw. angrenzend an das Feuerdeck - der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist dabei der zweite Mantelabschnitt einen Kühlflüssigkeitsaustritt auf, welcher im Bereich einer Schmalseite der Zylinder anordnung angeordnet ist. Die Kühlflüssigkeit gelangt dabei über den Kühlmittel eintritt in den ersten Mantelabschnitt, strömt durch den Kühlflüssigkeitsübertritt im Einlegeelement in den zweiten Mantelabschnitt und verlässt den zweiten Man telabschnitt durch den Kühlflüssigkeitsaustritt.

Um bei einer Zylinderanordnung, die zumindest eine Zylinderreihe mit mehreren in Reihe angeordneten Zylindern aufweist, wobei ein erster äußerer Zylinder und ein zweiter äußerer Zylinder an unterschiedlichen Enden der Zylinderanordnung angeordnet sind, eine bestmögliche Wärmeabfuhr und gleichmäßige Kühlung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn ein Kühlflüssigkeitseintritt in den Kühlflüssig keitsmantel im Bereich des ersten äußeren Zylinders und ein Kühlflüssigkeitsaus tritt aus dem Kühlflüssigkeitsmantel im Bereich des zweiten äußeren Zylinders an geordnet ist.

Packagingmäßig - also in Bezug auf eine kompakte und raumsparende Anordnung - ist es hinsichtlich der anderen Komponenten der Brennkraftmaschine von Vorteil, wenn ein Kühlflüssigkeitseintritt in den Kühlflüssigkeitsmantel im Bereich einer Längsseite der Zylinderanordnung angeordnet ist. Des Weiteren ist es günstig, wenn ein Kühlflüssigkeitsaustritt aus dem Kühlflüssigkeitsmantel im Bereich einer Schmalseite der Zylinderanordnung angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Einlegeelement aus einem Werkstoff mit zumindest einer der folgenden Eigenschaften gefertigt: Nichtmetallischer Werkstoff; Werkstoff mit iso lierender Wirkung, der den ersten Mantelabschnitt gegenüber dem zweiten Man telabschnitt thermisch isoliert; elastisches Material, insbesondere Federstahl oder Kunststoff oder ein Verbundmaterial. Das Einlegeelement kann also auch aus einem anderen Material gefertigt sein als der den Zylinderblock bildende Gussteil. Um ein einfaches Einlegen zu ermöglichen ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn das Einlegeelement aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Federstahl oder Blech besteht. Günstigerweise kann auch ein Verbundmaterial, also aus Stahl und Gummi oder Kunststoff und Gummi verwendet werden, wobei zum Beispiel die Verbundmaterialien in Schichten angeordnet sein können.

Wenn eine thermische Trennung zwischen dem unteren und dem oberen Abschnitt erwünscht ist, ist es vorteilhaft, wenn das Einlegeelement aus einem - beispiels weise nichtmetallischen - Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit (bzw. geringem Wärmeleitkoeffizienten) gebildet ist, als der Zylinderblock, sodass das Einlegeele ment den oberen und unteren Mantelabschnitt nicht nur gegeneinander abdichtet, sondern auch thermisch voneinander isoliert. Beispielsweise kann das Einlegeele- ment aus Kunststoff oder aber auch aus Keramik - beispielsweise aus einer auf Titancarbid-Verbindung basierenden elastischen Keramik - bestehen.

Das Einlegeelement kann im Kühlflüssigkeitsmantel auf oder zwischen entspre chenden Strukturen aufliegen bzw. eingezwängt sein. Beispielsweise könnte das Einlegeelement zwischen den Wänden des Kühlflüssigkeitsmantels fixiert bzw. ein gezwängt sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Einlegeelement an eine Struk tur angeklebt werden. Das Einlegeelement kann auch austauschbar sein.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass im zweiten Mantelabschnitt zumindest ein Stützelement angeordnet ist, auf welchem das Einlegeelement auf liegt, oder welches fest mit dem Einlegeelement verbunden ist. Insbesondere kann das Stützelement einstückig mit dem Einlegeelement ausgebildet sein. Über das Stützelement wird das Einlegeelement im zweiten Mantelabschnitt - beispielsweise am Boden des zweiten Mantelabschnittes - abgestützt.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Herstel lung in einer Open-Deck-Konfiguration ein Kühlflüssigkeitsmantel im Zylinderblock gegossen wird, der in einem vom Zylinderkopf abgewandten Bereich einen schmä leren Durchmesser aufweist als nahe dem Zylinderkopf, so dass sich am Übergang zwischen diesen Durchmessern ein Absatz ergibt. Vorzugsweise ist der Übergang zwischen dem vom Zylinderkopf abgewandten Bereich und dem dem Zylinderkopf naheliegenden Bereich als - vorzugsweise umlaufender - Absatz ausgeführt. Auf diesem Absatz wird das Einlegeelement (Blende bzw. Trennwand) eingelegt, das den Kühlflüssigkeitsmantels des Zylinderblocks räumlich in einen oberen ersten und einen unteren zweiten Mantelabschnitt teilt. Das Einlegeelement liegt somit zumindest teilweise auf dem Absatz auf. Der Absatz kann integral in dem Gussteil bzw. Zylinderblock geformt sein, in dem der Kühlflüssigkeitsmantel ausgebildet ist. Für die Auflage bzw. Positionierung des Einlageelementes sind hier keine weiteren Strukturen oder Maßnahmen erforderlich.

Günstigerweise ist der Querschnitt des zweiten Mantelabschnittes kleiner ist als der Querschnitt des ersten Mantelabschnittes. Wenn der Übertritt zwischen unte rem und oberen Mantelabschnitt abrupt und nicht verlaufend ausgeführt ist, ergibt sich automatisch ein Absatz für das Auflegen des Einlageelementes.

In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einlegeelement den ersten und den zweiten Mantelabschnitt nicht nur räumlich teilt, sondern von einander vollständig hydraulisch trennt, wobei das Einlegeelement dichtend an den Wänden des Kühlflüssigkeitsmantels des Zylinderblocks anliegt. Der erste Mantel abschnitt ist in dieser Ausführung gegenüber dem unteren Mantelabschnitt also vollständig abgedichtet. Der erste Mantelabschnitt und der zweite Mantelabschnitt können dabei jeweils einen gesonderten Kühlflüssigkeitseintritt und/oder Kühlflüs sigkeitsaustritt aufweisen. Dadurch können Bereiche des Zylinderblockes bzw. Zy linderkopfes unabhängig voneinander und unterschiedlich stark gekühlt werden.

Dadurch können in den jeweiligen Mantelabschnitten - entsprechend den Erfor dernissen bzw. abgestimmt auf die Betriebsart und/oder -phase - unterschiedliche Kühlstrategien gefahren werden, wobei die strömungsmechanische Beeinflussung überhaupt wegfällt und die gegenseitige thermische Kopplung minimiert wird. Der erste Mantelabschnitt und der zweite Mantelabschnitt können somit separat mit Kühlwasser beschickt werden, das von einer gemeinsamen Pumpe oder von ge sonderten Pumpen stammen kann.

Vom oberen ersten Mantelabschnitt kann das Kühlmittel zum Beispiel einlassseitig weiter in den Zylinderkopf geschickt werden, kann von dort auslassseitig wieder zurück in den Zylinderblock gelangen und über eine Austrittsöffnung den Kühlflüs sigkeitsmantel verlassen. Der untere zweite Mantelabschnitt wird dabei separat beschickt: Hier strömt das Kühlmittel entweder auf einer Seite zu und auf der gegenüberliegenden Seite ab, oder es sind Zu- und Ablauföffnung nebeneinander angeordnet, wobei aber eine Flüssigkeitssperre dazwischen vorgesehen ist, so dass die Kühlflüssigkeit nach Zuführung einmal die Zylinderanordnung umströmt und dann wieder abläuft. Ohne Beschränkung der erfinderischen Funktion sind auch andere Zu- und Ablauflösungen möglich.

Im Grunde können mit der Erfindung auf einfache und kostengünstige Art und Weise zwei geteilte Temperaturniveaus bzw. ein geteilter Kühlkreis - in einem ein teilig gegossenen Zylinderblock, aber durch das blendenförmige Einlegeelement unterteilt - erreicht werden.

In den beschriebenen Varianten ist günstigerweise vorgesehen, dass der Kühlflüs sigkeitsmantel in einer zylinderkopfseitig offenen Konfiguration ausgebildet ist. Das bedeutet, dass der Zylinderblock und der darin ausgeführte Kühlflüssigkeits mantel auf der einer Zylinderkopfdichtebene zugewandten Seite offen ausgeführt ist und also bei bestimmungsgemäßer Verwendung durch die Zylinderkopfdichtung bzw. den Zylinderkopf verschlossen wird. Der obere erste Mantelabschnitt ist somit dem Zylinderkopf zugewandt. Durch die offene Konfiguration kann der Einlegeteil auch problemlos eingelegt werden. Dies kann zum Beispiel von oben bzw. von Seiten des Zylinderkopfes erfolgen, bevor dieser montiert wird. Der obere Mantel abschnitt kann in ein im Zylinderkopf ausgebildetes Kühlvolumen übergehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungs beispielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert. Darin zeigen Fig. 1 einen Zylinderblock einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer axonometrischen Darstellung;

Fig. 2 den Zylinderblock in einem Längsschnitt durch einen Zylinder;

Fig. 3 ein Einlegeelement der Kühlungsstruktur des Zylinderkopfes in einer axonometrischen Darstellung;

Fig. 4 den Zylinderblock in einer Draufsicht;

Fig. 5 den Zylinderblock in einem Schnitt gemäß der Linie V - V in Fig. 4;

Fig. 6 den Zylinderblock in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 4;

Fig. 7 den Zylinderblock in einem Schnitt gemäß der Linie VII - VII in

Fig. 4; und

Fig. 8 den Zylinderblock in einem Schnitt gemäß der Linie VIII - VIII in

Fig. 7.

Fig. 1 zeigt einen Zylinderblock 1 einer Brennkraftmaschine 2 mit einer Zylinder anordnung 3 mit mehreren in Reihe angeordneten Zylindern 4, wobei der Zylin derblock 1 eine Kühlungsstruktur 5 mit einem Kühlflüssigkeitsmantel 6 aufweist. Der Zylinderblock 1 kann integral mit einem einen Kurbelraum 7 bildenden Kur belgehäuse 8 geformt oder separat dazu ausgebildet sein. Der Kühlflüssigkeits mantel 6 umgibt die Zylinder 4 und ist durch eine Abtrennung 9 in einen oberen ersten Mantelabschnitt 10 und einen unteren zweiten Mantelabschnitt 11 unter teilt. Die Abtrennung 9 wird durch ein Einlegeelement 90 gebildet, das in den Kühl flüssigkeitsmantel 6 eingelegt ist.

Der Kühlflüssigkeitsmantel 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer zy linderkopfseitig, also zu einer Zylinderkopfdichtebene 12 hin, offenen Konfigura tion ("open-deck") ausgebildet und zusammen mit dem Zylinderblock 1 gegossen.

Das Einlegeelement 90 trennt den ersten Mantelabschnitt 10 räumlich vom zweiten Mantelabschnitt 11, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das Einlegeelement 90 weist dabei einen V-förmigen Querschnitt mit einem ersten Schenkel 91 und einem dazu ab gewinkelten zweiten Schenkel 92 auf, wobei der erste Schenkel 91 und der zweite Schenkel 92 - im eingebauten Zustand - einen Winkel ß zwischen etwa 60° und 120° - vorzugsweise etwa 90° - aufspannen. Der erste Schenkel 91 verläuft damit unter einem Winkel ß gegenüber dem zweiten Schenkel 92. Insbesondere ist im ausgebauten Zustand die Erstreckung des Einlegeelements 90 in einer radialen Richtung hinsichtlich der Zylinderanordnung 3 größer als im eingebauten Zustand, so dass sich eine Klemmwirkung gegen einander gegenüberliegende Wände des Kühlflüssigkeitsmantels 6 ergibt. Das Einlegeelement 90 kann so einfach und ohne Spezialwerkzeug im Kühlflüssigkeitsmantel 6 montiert werden.

Das Einlegeelement 90 wird dabei in den nach oben - also zur Zylinderkopfdicht ebene 12 hin - offenen Kühlflüssigkeitsmantel 6 so eingelegt, dass die konvexe Seite - insbesondere eine durch die Verschneidung der beiden Schenkel gebildete Außenkante - dem Kurbelraum zugewandt ist. Die Außenkante 93 des Einlegeele- mentes 90 ist durch die Verschneidung der beiden Schenkel 91, 92 gebildet. Eine Bezugsebene e des Einlegeelementes 90, die durch die Außenkante 93 verläuft, ist dabei im Wesentlichen normal zu der Zylinderachse 4a positioniert.

Günstigerweise ist der Anstand a (siehe Fig. 3) zwischen den Endkanten 91a, 92a der beiden Schenkel 91, 92 des Einlegeelementes 90 im demontierten, also noch nicht in den Kühlflüssigkeitsmantel 6 eingelegten Zustand etwas größer als die größte Breite b des Kühlflüssigkeitsmantels 6 (siehe Fig. 2), gemessen zwischen zwei einander zugewandten Wänden 6a, 6b des Kühlflüssigkeitsmantels 6. Im dar gestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühlflüssigkeitsmantel 6 über seinen gesam ten Umfang und über seine gesamte Höhe mit annähernd gleicher Breite b ausge führt. Beim Einsetzen des Einlegeelementes 90 in den Kühlflüssigkeitsmantel 6 werden die Endkanten 91a, 92a des ersten Schenkels 91 und des zweiten Schen kels 92 elastisch gegen die Wände 6a, 6b des Kühlflüssigkeitsmantels 6 gepresst, wodurch einerseits das Einlegeelement 90 elastisch zwischen den Wänden 6a, 6b eingeklemmt und fixiert wird. Andererseits bewirken die elastisch gegen Wände 6a, 6b gepressten Endkanten 91a, 92a eine Trennung und Abdichtung des ersten Mantelabschnitts 10 vom zweiten Mantelabschnitt 11. Das Einlegeelement 90 ist bevorzugt aus einem elastischem Material, beispielsweise aus einem nichtmetalli schen Werkstoff bzw. einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, vorzugs weise Kunststoff oder Keramik, gebildet.

Wie in Fig. 3 deutlich gezeigt ist, ist das Einlegeelement 90 in Umfangrichtung nicht geschlossen ausgeführt, sondern weist einen Kühlflüssigkeitsübertritt 94 auf, welcher - im eingebauten Zustand - den ersten Mantelabschnitt 10 des Kühlflüs sigkeitsmantels 6 mit dem zweiten Mantelabschnitt 11 strömungsverbindet. Der Kühlflüssigkeitsübertritt 94 ist dabei durch eine Ausnehmung im Einlegeelement 90, oder - wie aus Fig. 3 hervorgeht - durch einen umgebogenen Abschnitt 95 des Einlegeelementes 90 gebildet. Der umgebogene Abschnitt 95 bildet damit ein nor mal zur Bezugsebene e nach oben - also parallel zur Zylinderachse 4a in Richtung der Zylinderkopfdichtebene 12 wegstehendes - Trennwandelement 97, das als Kühlflüssigkeitssperre 96 fungiert, welche zwei Bereiche des ersten Mantelab schnitts 10 voneinander trennt. Das Trennwandelement 97 erstreckt sich bevor zugt über die gesamte Höhe 10a des ersten Mantelabschnittes 10. Die Kühlungsstruktur 5 weist im Ausführungsbeispiel einen Kühlflüssigkeitseintritt 13 und einen Kühlflüssigkeitsaustritt 14 auf, welche in den Zylinderblock 1 einge formt sind. Der Kühlflüssigkeitseintritt 13 mündet in den ersten Mantelabschnitt 10 im Bereich der Zylinderkopfebene 12 und ist beispielsweise an einer Längsseite la des Zylinderblocks 1 im Bereich eines ersten äußeren Zylinders 41 angeordnet. Dies ermöglicht eine recht kompakte Konfiguration. Der Kühlflüssigkeitsaustritt 14 geht vom zweiten Mantelabschnitt 11 aus und ist im Bereich eines zweiten äußeren Zylinders 42 beispielsweise an einer Schmalseite lb des Zylinderblocks 1 ange ordnet. Durch die Abstimmung der Anordnungen des Kühlflüssigkeitseintrittes 13 und des Kühlflüssigkeitsaustrittes 14 wird ein möglichst vollständiges Umströmen der Zylinder 4 und damit eine optimale Wärmeabfuhr sichergestellt.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, mündet der Kühlflüssigkeitseintritt 13 auf einer dem Kühlflüssigkeitsübertritt 94 abgewandten ersten Seite 15 der Kühlflüssigkeits sperre 96 in den ersten Mantelabschnitt 10 ein, wobei der Kühlflüssigkeitseintritt 13 direkt angrenzend an die Kühlflüssigkeitssperre 96 auf der ersten Seite 15 der Kühlflüssigkeitssperre 96 angeordnet ist. Der Kühlflüssigkeitsübertritt 94 ist auf einer der ersten Seite 15 abgewandten zweiten Seite 16 der Kühlflüssigkeitssperre 96 direkt angrenzend an diese angeordnet.

In einer durch strichlierte Linien in Fig. 7 dargestellten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass im Übergangsbereich zwischen dem ersten Mantelabschnitt 10 und dem zweiten Mantelabschnitt 11 ein umlaufender Absatz 99 ausgebildet ist, auf dem das Einlegeelement 90 auf- bzw. anliegt. Der Absatz 99 kann dabei dadurch entstehen, dass der Querschnitt des zweiten Mantelabschnittes 11 kleiner ist als der Querschnitt des ersten Mantelabschnittes 10.

In einer weiteren Ausführungsvariante, dargestellt durch strichlierte Elemente in Fig. 3, ist vorgesehen, dass im zweiten Mantelabschnitt 11 zumindest ein oder mehrere Stützelemente angeordnet sind, auf welchen das Einlegeelement 90 auf liegt, oder welches fest mit dem Einlegeelement 90 verbunden ist. Durch das Stützelement 98 kann bei der Montage das Einlegeelement 90 lagerichtig im Kühl flüssigkeitsmantel 6 positioniert werden, da sich die Stützelemente 98 am kurbel raumseitigen Boden des Kühlflüssigkeitsmantel 6 abstützen.

Die Kühlflüssigkeit strömt gemäß den Pfeilen S durch den Kühlflüssigkeitseintritt 13 in den oberen ersten Mantelabschnitt 10. Durch die Kühlflüssigkeitssperre 96 wird eine Kurzschlussströmung zum Kühlflüssigkeitsübertritt 94 verhindert. Das Kühlmittel strömt daher entsprechende den Pfeilen S unter Umströmung aller Zy linder 4 der Zylinderanordnung 3 in Umfangrichtung entlang des ersten Mantelab schnittes 10 zum Kühlflüssigkeitsübertritt 94 und weiter in den unteren zweiten Mantelabschnitt 11 des Kühlflüssigkeitsmantels 6 (siehe Fig. 6). Hier teilt sich der Kühlmittelstrom auf, wie in Fig. 8 durch die Pfeile S angedeutet ist, wobei ein Teil auf dem kurzen Weg und ein anderer auf dem langen Weg im zweiten Mantelab schnittes 11 die Zylinder 4 der Zylinderanordnung 3 umströmt und den zweiten Mantelabschnitt 11 durch den Kühlflüssigkeitsaustritt 14 verlässt.

Der Eintritt des Kühlmittels in den ersten Mantelabschnitt 10 erfolgt also nahe der Zylinderkopfdichtebene 12 bzw. nahe den heißen Zonen der Zylinder 4, der Austritt im unteren zweiten Mantelabschnitt 11. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Kühlmittel bei relativ geringer Temperatur in den besonders heißen Bereichen der Zylinderanordnung 3 noch viel Wärme aufnehmen kann und erst danach die küh leren, bzw. weniger kritischen Bereiche durchströmt.

Die Anordnungen des Kühlflüssigkeitseintritts 13, des Kühlflüssigkeitsaustritts 14 und des Kühlflüssigkeitsübertritts 94 werden derart abgestimmt, dass Einströ mung, Übertritt und Austritt des Kühlmittels nach möglichst vollständiger Umströ mung der Zylinder 4 erfolgt; im Idealfall sind der Kühlmitteleintritt 13 und der Kühlmittelaustritt 14 einander gegenüberliegend angeordnet, um eine maximale Umströmung zu erreichen.

Durch die Kühlflüssigkeitssperre 96 wird eine definierte Strömungsrichtung durch das im Einlegeelement 90 integrierte Trennwandelement 97 vorgegeben. Durch das Anordnen des Trennwandelements 97 direkt neben dem Kühlmitteleintritt 13 wird verhindert, dass sich Ruhezonen bilden, in denen das Kühlmittel stagniert. Dadurch, dass der Kühlflüssigkeitsübertritt 94 in den zweiten Mantelabschnitt 11 direkt neben dem Trennwandelement 10 vorgesehen ist, wird das Kühlmittel ge zwungen, die Zylinder 4 einmal komplett zu umströmen, so dass eine bestmögliche Wärmeabfuhr ohne Druckverlust bzw. ohne Bildung von Stagnationszonen ermög licht wird. Der Übertritt in den zweiten Mantelabschnitt 11 erfolgt somit annähernd im Bereich des Kühlmitteleintritts 13 und damit praktisch gegenüberliegend dem Kühlmittelaustritt 14, so dass auch im zweiten Mantelabschnitt 11 eine praktisch vollständige Umströmung der Zylinder 4 bewirkt wird. Das Vorsehen des normal zur Bezugsebene e stehenden Trennwandelements 97 ermöglicht eine besonders einfache Fertigung der Kühlflüssigkeitssperre 96, da das Einlegeelement 90 einfach an einer Stelle aufgeschnitten und umgebogen wird.