AT501228B1

AT501228B1 - Zylinderkopf

Info

Publication number: AT501228B1
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: 2006-11-15
Also published as: AT501228A1

Description

2 AT 501 228 B1

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 Querebene zumindest eine den Kühlraum zumindest überwiegend 5 parallel zu einer Zylinderachse durchdringende Querrippe angeordnet ist, wobei die Querrippe asymmetrisch bezüglich der Querebene ausgebildet und/oder 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 io 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. 15

Die DE 195 42 492 C1 offenbart einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf für eine mehrzylindri-ge Brennkraftmaschine mit einem Kühlwasserraum, der sich in Kühlwasserraumabschnitte gliedert, die jeweils einem Brennraum zugeordnet sind. Im Bereich zumindest einer mittig zwischen zwei benachbarten Zylindern angeordneten Querebene ist zumindest eine den Kühlraum 20 durchdringende Querrippe angeordnet, welche asymmetrisch bezüglich der Querebene ausgebildet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine ausreichende Kühlung von thermisch hoch beanspruchten Bereichen des Zylinderkopfes zu gewährleisten. 25

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass - in einem Schnitt normal zur Zylinderachse betrachtet - der Flächenschwerpunkt der Querrippe außerhalb der Querebene angeordnet ist. Die Kühlmittelströmung wird auf einer Seite der Querebene gedrosselt und auf der anderen Seite entdrosselt. Somit wird thermisch hoch beanspruchten Bereichen des einen Zylinders 30 mehr Kühlmittel zugeführt, als dem benachbarten Zylinder.

Weiters kann auch vorgesehen sein, dass die Querrippe eine Längsmittelebene aufweist, bezüglich welcher die Querebene symmetrisch ausgebildet ist. 35 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 auf-40 gespannt sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine Kühlraumanordnung eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes in einem 45 Schnitt gemäß der Linie l-l in Fig. 2, Fig. 2 diese Kühlraumanordnung in einem Schnitt gemäß der Linie ll-ll 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, so 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 Quer-55 ebene 33 benachbarter Zylinder A, B, C, D aufteilt. Die Querebene 33 steht normal zu meiner

Claims

3 AT 501 228 B1 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 5 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 strömungs-io günstiges Profil, beispielsweise ein Flügelprofil, aufweisen. Durch die außermittige und asymmetrische Positionierung der Querrippe 34 ist die lichte Weite ai zur Einlasskanalwand 36 auf einer Seite der Querebene 33 geringer als die lichte Weite a2 zur Einlasskanalwand 37 auf der anderen Seite der Querebene 33. Dies bewirkt, dass der 15 Kühlmittelstrom auf der einen Seite gedrosselt und auf der anderen Seite entdrosselt wird. Dadurch wird auf einer Seite eine Erhöhung und auf der anderen Seite eine Verlangsamung der Kühlmittelgeschwindigkeit erreicht, wodurch die Kühlung den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden kann. 20 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 α > 0 zur Querebene 33 geneigt. 25 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 zwi- 30 sehen 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 35 (S) der Querrippe (34) außerhalb der Querebene (33) 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. 40
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 (a) > 0, vorzugsweise < 60°, besonders vorzugsweise < 45° einschließt.
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). 50
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 55 (33). 4 AT 501 228 B1
6. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (33) flügelprofilartig geformt ist.
7. Zylinderkopf (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 5 Querebene (33) durch die Achsen zumindest zweier Zylinderkopfschrauben (31, 32) zwi schen zwei benachbarten Zylindern (A, B, C, D) aufgespannt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55