AT501228A1

AT501228A1 - Zylinderkopf

Info

Publication number: AT501228A1
Application number: AT7662005A
Authority: AT
Inventors: Robert Dr Poeschl
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2005-05-03
Filing date: 2005-05-03
Publication date: 2006-07-15
Also published as: AT501228B1

Description

55222
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, mit zumindest einem für mehrere Zylinder durchgehenden im Wesentlichen in Querrichtung durchströmten Kühlraum, wobei im Bereich zumindest einer mittig zwischen zwei benachbarten Zylindern angeordneten Motorquerebene zumindest eine den Kühlraum zumindest überwiegend parallel zu einer Zylinderachse durchdringende Querrippe angeordnet ist.
Insbesondere bei Zylinderköpfen mit Querstromkühlung ist es bekannt, im Bereich einer Querebene zwischen den Zylindern zumindest eine Querrippe anzuordnen,

um das Kühlmittel auf beide Zylinder aufzuteilen und eine Anströmung von Auslasskanälen benachbarter Zylinder zu bewirken.
In bestimmten Konfigurationen und Betriebsbereichen wäre allerdings eine spezifisch verstärkte Kühlung von thermisch hoch beanspruchten Bereichen des Zylinderkopfes erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine ausreichende Kühlung von thermisch hoch beanspruchten Bereichen des Zylinderkopfes zu gewährleisten. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Querrippe asymmetrisch bezüglich der Querebene ausgebildet und/oder angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass die Kühlmittelströmung auf einer Seite der Querebene gedrosselt und auf der anderen Seite entdrosselt wird.

Somit wird thermisch hoch beanspruchten Bereichen des einen Zylinders mehr Kühlmittel zugeführt, als dem benachbarten Zylinder.
Dabei kann vorgesehen sein, dass - in einem Schnitt normal zur Zylinderachse betrachtet - der Flächenschwerpunkt der Querrippe ausserhalb der Querebene angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Querrippe eine Längsmittelebene aufweist, bezüglich welcher die Querebene symmetrisch ausgebildet ist.
Querrippe selbst kann symmetrisch bezüglich einer durch den Flächenschwerpunkt verlaufenden Längsmittelebene ausgebildet sein.

Zur Verminderung von Strömungswiderständen ist es vorteilhaft, wenn die Querrippe flügelprofilartig geformt ist.
Die Querebene kann durch zwischen zwei Zylindern angeordnete Zylinderkopfschrauben aufgespannt sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine Kühlraumanordnung eines erfindungsgemässen Zylinderkopfes in einem Schnitt gemäss der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 diese Kühlrauman Ordnung in einem Schnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 ein Kühlraumanordnung in einer anderen Ausführungsvariante.
Die Figuren zeigen eine Kühlraumanordnung 10 mit einem für mehrere Zylinder durchgehenden Kühlraum 10a eines Zylinderkopfes 30 einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern A, B, C, D.

Mittig zwischen jeweils zwei Zylindern A, B, C, D spannen jeweils zwei bezüglich der Zylinderachse 14 parallel angeordnete Zylinderkopfschrauben 31, 32 eine Motorquerebene 33 auf. Im Bereich der Motorquerebene 33 ist im Wasserraum 10a jeweils zwischen zwei Zylindern A, B, C, D eine Querrippe 34 angeordnet, welche das gemäss den Pfeilen 35 den Wasserraum 10a quer durchströmende Kühlmittel zu den Einlasskanalwänden 36, 37 beidseits der Querebene 33 benachbarter Zylinder A, B, C, D aufteilt. Die Querebene 33 steht normal zu einer durch die Zylinderachsen 14 aufgespannten Längsebene 33a.
Die Querrippe 34 ist dabei im Ausführungsbeispiel asymmetrisch und aussermittig bezüglich der Querebene 33 angeordnet. Der Flächeschwerpunkt S der Querrippe 34 ist somit exzentrisch zur Querebene 33 vorgesehen.

Die Exzentrizität ist mit e bezeichnet.
Die Querrippe 34 ist im Ausführungsbeispiel symmetrisch bezüglich einer Längsmittelebene 38 der Querrippe 34 ausgebildet. Es ist aber auch eine asymmetrische regelmässige oder unregelmässige Form der Querrippe 34 möglich. Insbesondere kann die Querrippe 34 ein strömungsgünstiges Profil, beispielsweise ein Flügelprofil, aufweisen.
Durch die aussermittige und asymmetrische Positionierung der Querrippe 34 ist die lichte Weite axzur Einlasskanalwand 36 auf einer Seite der Querebene 33 geringer als die lichte Weite a2zur Einlasskanalwand 37 auf der anderen Seite der Querebene 33. Dies bewirkt, dass der Kühlmittelstrom auf der einen Seite gedrosselt und auf der anderen Seite entdrosselt wird.

Dadurch wird auf einer Seite eine Erhöhung und auf der anderen Seine eine Verlangsamung der Kühlmittelgeschwindigkeit erreicht, wodurch die Kühlung den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden kann.
Insbesondere ist es auch möglich, durch Anstellen der Querrippe 34 eine Umlenkung der Strömung zu bewirken, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Längsmittelebene 38 der Querrippe 34 ist dabei unter einem Winkel [alpha] > 0 zur Querebene 33 geneigt.

Claims

- J - PATENTANSPRÜCHE

1. Zylinderkopf (30) für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (A, B, C, D), mit zumindest einem für mehrere Zylinder (A, B, C, D) durchgehenden im Wesentlichen in Querrichtung durchströmten Kühlraum (10a), wobei im Bereich zumindest einer mittig zwischen zwei benachbarten Zylindern (A, B, C, D) angeordneten Querebene (33) zumindest eine den Kühlraum (10a) zumindest überwiegend parallel zu einer Zylinderachse (14) durchdringende Querrippe (34) angeordnet ist, wobei die Querrippe (34) asymmetrisch bezüglich der Querebene (33) ausgebildet und/oder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem Schnitt normal zur Zylinderachse (14) betrachtet - der Flächenschwerpunkt (S) der Querrippe (34) ausserhalb der Querebene (33) angeordnet ist.

1. Zylinderkopf (30) für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (A, B, C, D), mit zumindest einem für mehrere Zylinder (A, B, C, D) durchgehenden im Wesentlichen in Querrichtung durchströmten Kühlraum (10a), wobei im Bereich zumindest einer mittig zwischen zwei benachbarten Zylindern (A, B, C, D) angeordneten Querebene (33) zumindest eine den Kühlraum (10a) zumindest überwiegend parallel zu einer Zylinderachse (14) durchdringende Querrippe (34) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (34) asymmetrisch bezüglich der Querebene (33) ausgebildet und/oder angeordnet ist.

2. Zylinderkopf (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (34) eine Längsmittelebene (38) aufweist, bezüglich welcher die Querebene (33) symmetrisch ausgebildet ist.

2. Zylinderkopf (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem Schnitt normal zur Zylinderachse (14) betrachtet - der Flächenschwerpunkt (S) der Querrippe (34) ausserhalb der Querebene (33) angeordnet ist.

3. Zylinderkopf (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (34) eine Längsmittelebene (38) aufweist, welche bezüglich der Querebene (33) einen Winkel ([alpha]) > 0, vorzugsweise < 60[deg.], besonders vorzugsweise < 45[deg.] einschliesst.

3. Zylinderkopf (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (34) eine Längsmittelebene (38) aufweist, bezüglich welcher die Querebene (33) symmetrisch ausgebildet ist.

4. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite (ai) zwischen der Querrippe (34) und einer Einlasskanalwand (36) auf einer Seite der Querebene (33) kleiner ist als die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einer Einlasskanalwand (37) eines benachbarten Zylinders (A, B, C, D) auf der anderen Seite der Querebene (33).

4. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (34) eine Längsmittelebene (38) aufweist, welche bezüglich der Querebene (33) einen Winkel ([alpha]) > 0, vorzugsweise < 60[deg.], besonders vorzugsweise < 45[deg.] einschliesst.

5. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einem Auslasskanal auf einer Seite der Querebene (33) kleiner ist als die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einem Auslasskanal eines benachbarten Zylinders (A, B, C, D) auf der anderen Seite der Querebene (33).

5. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite (ai) zwischen der Querrippe (34) und einer Einlasskanalwand (36) auf einer Seite der Querebene (33) kleiner ist als die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einer Einlasskanalwand (37) eines benachbarten Zylinders (A, B, C, D) auf der anderen Seite der Querebene (33).

6. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (33) flügelprofilartig geformt ist.

NACHGEREICHT

6. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einem Auslasskanal auf einer Seite der Querebene (33) kleiner ist als die lichte Weite zwischen der Querrippe (34) und einem Auslasskanal eines benachbarten Zylinders (A, B, C, D) auf der anderen Seite der Querebene (33).

7. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (33) flügelprofilartig geformt ist.

8. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querebene (33) durch die Achsen zumindest zweier Zylinderkopfschrauben (31, 32) zwischen zwei benachbarten Zylindern (A, B, C, D) aufgespannt ist.

2005 05 03 Fu/Sc

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55222vlp Aktenz. : 2B A 766/2005 Klasse: F 02 F

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7. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querebene (33) durch die Achsen zumindest zweier Zylinderkopfschrauben (31, 32) zwischen zwei benachbarten Zylindern (A, B, C, D) aufgespannt ist.

2006 04 27 Fu/Sc <EMI ID=6.1> <EMI ID=6.1>

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