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Zylinderkopf für wassergekühlte, ventilgesteuerte
Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für wassergekühlte, ventilgesteuerte Brennkraft- maschinen. Bekanntlich bereitet die Kühlung des sogenannten Steges, also des Teiles des Zylinderkopf- bodens zwischen den Ventilsitzen, besondere Schwierigkeiten, zumal gerade diese Stelle, insbesondere bei Dieselmotoren, starken Wärmebelastungen ausgesetzt ist und zu Rissbildungen neigt. Um den Stegbe- reich ausreichend zu kühlen, d. h. den Kühlwasserstrom in diesen Bereich zu lenken und ihm dort erhöhte
Geschwindigkeit zu geben, ist es bereits bekannt, zu den Stegen führende Rohre einzugiessen oder ent- sprechende Bohrungen im Zylinderkopf vorzusehen.
Diese Lösungen können jedoch nicht befriedigen, da nicht der Hauptkühlwaserstrom ausgenützt wird, die in den engen Bohrungen oder Rohren auftretenden Strömungswiderstände die beabsichtigte Wirkung verringern und sich überdies ein erhöhter Herstellung- aufwand ergibt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Wandungen der Ventilführungen durch Wände so zu verbinden, dass lediglich unter diesen Verbindungswänden im Stegbereich ein geringerer Durch- stromquerschniti trei bleibt. Da es sich bei den Wandungen tur die Führungen des Auslass-und Einlassven- tils um Teile stark verschiedener Wärmebelastungen handelt, treten durch die Verbindungswände während des Betriebes ungünstige Spannungen auf, die ein Verziehen des Zylinderkopfes bewirken können.
Ausserdem wird das Kuhlwasser in ungunstigerWeise von der thermisch hochbelasteten Wandung der Auslassven- tilführutig abgehalten. Es ist zwar auch schon bekannt, an der Wandung von Ventilführungen od. dgl. vorspringende Rippen vorzusehen. Diese dienen aber dazu, überall den ungefähr gleichen Durchströmquerschnitt für das Kühlwasser zu erreichen, so dass eine örtliche Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zur besseren Wärmeabfuhr von besonders gefährdeten Stellen in ungünstiger Weise gerade verhindert wird.
Dazu kommt noch, dass solche Rippen den Künlwasserstrom von der Wandung der Ventilführung sogar ablenken.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und die Schaffung eines Zylinderkopfes, bei dem mit eintachen1'1ltteln eme gute Kühlung der Stege und der Auslassventiliührung gewährleistet ist.
Die Erfindung geht von einem Zylinderkopf mit innenseitigcn Rippen zur Kühlwasserlenkung aus und besteht im wesentlichen darin, dass von der Aussenwand bzw. der Wand für die Führung des Einlassventils gegen die Wandung der Führung des Auslassventils vorspringende, jedoch von dieser durch einen Spalt getrennte und den Stegraum freilassende Sperrippen vorgesehen sind. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Kühlwasserstromes im Stegraum und entlang der Wandung der Auslassventilführung durch die Querschnittsverengung erhöht und damit eine besonders gute Wärmeabfuhr von diesen gefährdeten Stellen des Zylinderkopfes erreicht.
Es ergeben sich keine schwer zu kontrollierenden Nebenströmungen, es sind keine zusätzlichen Rohre oder Bohrungen erforderlich und es ist keine wegen der auftretenden Wärmespannung ungünstige unmittelbare Verbindung zwischen den Wandungen der Einlass-und Auslassventilführungen vorhanden.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Zylinderkopfes ergibt sich dadurch, dass die Sperrippen in der durch die Ventilachsen bestimmten Ebene liegen. Gusstechnische Vereinfachungen werden bei der Herstellung des Zylinderkopfes erreicht, wenn die stegseitigen Rippenkanten in der zur Zylinderkopfachse normalen Kernteilungsebene angeordnet sind. Im übrigen geben die, vorhandener. Spalten zwischen den Sperrippen und der Wandung der AuslassventilfLihrung die Möglichkeit, eine geschlossene obere Kernhälfte vorzusehen, wogegen bei Verbindungswänden zwischen den Ventilfuhrungen die obere Kernhälfte geteilt werden muss.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 einen für zwei Zylinder gemeinsamen Doppelzylinderkopf eines Dieselmotors im Axialschnitt und im Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. l.
Im Doppelzylinderkopf ist der gemeinsame Ansaugkanal l ausgespart. Mit 2 sind die beiden Auslass-
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Bohrungenbeiden Vorkammerräume bezeichnet. Das Kühlwasser tritt durch Bohrungen 6 in den Kühlwasserraum 7 ein und verlässt diesen durch den Auslass 8. Im Kühlwasserraurr. 7 sind Sperrippen 9 vorgesehen, die von der Aussenwand 10 bzw. der Wandung 11 der Bohrungen 3 gegen die Wandungen 12 der Bohrungen 4 vorspringen, jedoch von letzteren durch Spalten 13 getrennt sind. Unter den Sperrippen 9 sind Stegräume 14 freigelassen. Die Sperrippen 9 liegen in der durch die Ventilachsen bestimmten Ebene. Die Unterkante 15 der Sperrippen 9 werden zweckmässig in der zur Zylinderkopfachse normalen Kernteilungsebene angeordnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zylinderkopf für wassergekühlte, ventilgesteuerte. Brennkraftmaschinen mit innenseitigen Rippen zur Kühlwasserlenkung, dadurch gekennzeichnet, dass von der Aussenwand (10) bzw. der Wand (11) für die Führung (3) des Einlassventils gegen die Wandung (12) der Führung (4) des Auslassventils vorspringende, jedoch von dieser durch einen Spalt (13) getrennte und den Stegraum (14) freilassende Sperrippen (9) vorgesehen sind.