AT514087A4 - Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mitzumindest einem feuerdeckseitigen ersten Kühlraum (5a) und einem inZylinderachsrichtung an den ersten Kühlraum (5a) anschließenden zweitenKühlraum (5b), wobei erster und zweiter Kühlraum (5a, 5b) durch einZwischendeck (7) voneinander getrennt sind, wobei pro Zylinder (Z) eine zentraleAufnahme (4) für eine Einspritzdüse oder Zündeinrichtung angeordnet ist, undwobei im Bereich der zentralen Aufnahme (4) der erste und der zweite Kühlraum(5a, 5b) miteinander strömungsverbunden sind, mit zumindest zwei, vorzugsweisevier, Gaswechselventilöffnungen (2, 3) pro Zylinder (Z), wobei der erste Kühlraum(5a) im Bereich zumindest einer Ventilbrücke (20, 21, 22, 23) zwischen zweiGaswechselventilöffnungen (2, 3) einen radialen Kühlkanal (11, 12, 13, 14)aufweist. Um auf möglichst einfache Weise die Strömungsaktivität inbenachteiligten Strömungsbereichen zu verbessern, ist vorgesehen, dass derradiale Kühlkanal (11, 12, 13, 14) in einem radial außerhalb der Ventilbrücke (20,21, 22, 23) liegenden Bereich, welcher vorzugsweise von der Zylinderachse (18)weiter entfernt ist, als die Mitte (2a, 3a) zumindest einer Gaswechselventilöffnung(2, 3), zumindest eine Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) aufweist.
Description
1 56634
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem feuerdeckseitigen ersten Kühlraum und einem in Zylinderachsrichtung an den ersten Kühlraum anschließenden zweiten Kühlraum, wobei unterer und oberer Kühlraum durch ein Zwischendeck voneinander getrennt sind, wobei pro Zylinder eine zentrale Aufnahme für eine Einspritzdüse oder Zündeinrichtung angeordnet ist, und wobei im Bereich der zentralen Aufnahme der erste und der zweite Kühlraum miteinander strömungsverbunden sind, mit zumindest zwei, vorzugsweise vier, Gaswechselventilen pro Zylinder, wobei der erste Kühlraum im Bereich zumindest einer Ventilbrücke zwischen zwei Gaswechselventilen einen radialen Kühlkanal aufweist.
Die Strömungsbilanzierung zwischen den Ventilbrücken erfolgt in zweiteiligen Wassermänteln nahezu ausschließlich durch Gestaltung der radialen Ausdehnung der zugehörigen Zwischendeckdurchtritte. Auf Grund des höheren Kühlungsbedarfes in der Auslassventilbrücke ist hier die radiale Ausdehnung am größten, wodurch aber der vertikale Strömungsimpuls und die Annäherung der Strömung an die Einspritzdüse beeinträchtigt werden. Da der Haupteinflussfaktor der LCF-Sicherheit (low cycle fatigue) auf die thermische Dehnung entlang der gesamten Ventilbrücke (vom Injektor bis zu Außenkontur des Zylinderkopfes) maßgeblich ist, soll die Kühlung möglichst großflächig gut gestaltet werden und nicht nur auf die engen Bereiche der Spitzentemperatur abzielen. Auf Grund der sich erweiternden Querschnitte im Kühlungsraum von der Einspritzdüse hin zur Außenkontur verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit kontinuierlich und Turbulenzeffekte aus den engen Spalten klingen ab. Zudem bilden sich Staupunkte am Umfang der Ventilsitze durch die Umlenkung der Strömung hin zu den Hauptauslässen in diesen äußeren Zylinderkopfbereichen. Aufgrund der HCF-Belastung (high cycle fatigue) sind in den äußeren Bereichen der Ventilbrücken größere Feuerdeckstärken erforderlich, wodurch bereits die lokal geringeren gasseitigen Wärmeeinträge zu sehr hohen Strukturtemperaturen im Bereich der zulässigen Materialgrenzwerte führen.
Ein generelles Ziel der Strömungsführung ist die Abstimmung der lokalen Geschwindigkeits- und Wärmeübergangszahlen entsprechend den lokalen Wärmeinträgen und den Strukturtemperaturen. 2/18 2
Die DE 10 339 244 Al offenbart einen Zylinderkopf mit einem ersten und einem zweiten Kühlraum, wobei die beiden Teilkühlräume im Bereich einer zentralen Aufnahme für einen Injektor oder eine Zündkerze miteinander strömungsverbunden sind. Der untere und der obere Teilkühlraum sind durch ein Zwischendeck voneinander getrennt. Im Bereich der Ventilbrücken zwischen zwei benachbarten Ein- und Auslassventilen sind Kühlkanäle angeordnet, wobei das Zwischendeck im Bereich der zentralen Aufnahme eine Absenkung aufweist. Durch die Absenkung wird der erste Kühlraum im inneren Bereich verringert, was sich allerdings nachteilig auf die Kühlung der thermisch-kritischen zentralen Bereiche des Feuerdecks auswirkt.
Die US 4,576,859 A zeigt einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit einem sich über mehrere Zylinder in Längsrichtung erstreckenden Kühlraum, wobei die dem Feuerdeck zugewandte Decke des Kühlraumes im Bereich von Querebenen zwischen zwei benachbarten Zylindern jeweils eine hängende Rippe aufweist. Eine ähnliche Konfiguration ist auch aus der JP 56-148 647 A oder der JP 61-149 551 A bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, Stagnationszonen im äußeren Bereich des ersten Kühlraumes zu vermeiden und die Wärmeabfuhr aus LCF-kritischen Zonen im äußeren Bereich der Ventilbrücken und der Ventilmitte zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der radiale Kühlkanal in einem radial außerhalb der Ventilbrücke liegenden Bereich, welcher vorzugsweise von der Zylinderachse weiter entfernt ist, als die Mitte zumindest einer Gaswechselventilöffnung, zumindest eine Querschnittsverminderung aufweist.
Das Feuerdeck ist das an den Brennraum grenzende Deck des Zylinderkopfes, welches pro Zylinder von den Gaswechselöffnungen und der zentralen Aufnahme für die Einspritzdüse oder Zündeinrichtung unterbrochen ist. Die Ventilbrücken sind definiert als jener Bereich des Feuerdecks, in welchem zwei benachbarte Gaswechselöffnungen ihre größte Annäherung aufweisen.
Die Querschnittsverminderung bewirkt eine Geschwindigkeitserhöhung der Kühlmittelströmung im radial außerhalb der Ventilbrücke liegenden Bereich, so dass Stagnationszonen vermieden werden können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn 3/18 3 der Strömungsquerschnitt des radialen Kühlkanals im Bereich der Querschnittsverminderung maximal dem Strömungsquerschnitt im Bereich der engsten Stelle der Ventilbrücke entspricht. Dabei ist auch eine Reduktion der vertikalen Ausdehnung des Strömungsquerschnittes der Querschnittsverminderung von maximal 80%, vorzugsweise maximal 50% im Vergleich zur engsten Stelle der Ventilbrücke möglich. Die Grenzen für die Querschnittsverminderung werden vor allem durch die Herstellbarkeit (Gießtechnik) gesetzt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Querschnittsverminderung im Bereich des Zwischendecks angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Querschnittsverminderung durch eine fingerförmige Rippe oder Absenkung des Zwischendecks gebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass das Kühlmedium im Kühlkanal zum Feuerdeck hin abgelenkt und die Wärmeabfuhr aus dem Feuerdeckbereich verbessert wird. Zudem wird auch der Ablösepunkt vom Bereich am Ventilsitz verlagert. Dadurch kann der Anteil am Ventilsitzumfang, welcher von intensiver Strömung erreicht werden kann, erhöht werden, wodurch ebenfalls mehr Wärme dem Feuerdeck entzogen werden kann.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Querschnittsverminderung als Materialanhäufung an der dem ersten Kühlraum zugewandten Deckfläche des Zwischendecks ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das Zwischendeck an der dem zweiten Kühlraum zugewandten Bodenfläche im Bereich der Querschnittsverminderung flach ausgebildet ist.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist das Zwischendeck derart ausgebildet, dass es an der dem zweiten Kühlraum zugewandten Bodenfläche im Bereich der Querschnittsverminderung - zumindest annähernd - der Kontur der dem ersten Kühlraum zugewandten Deckfläche des Zwischendecks folgt.
Durch die im äußeren Bereich der radialen Kühlkanäle angeordneten fingerartigen Rippen an der dem ersten Kühlraum zugewandten Deckfläche des Zwischendecks wird eine generelle Aktivierung der lokalen Strömungsaktivität in sonst benachteiligten Bereichen ermöglicht. Durch die fingerartigen Rippen kann eine Abstimmung der Strömungsverteilung zwischen den Ventilbrücken durch unterschiedliche Dimensionierung unabhängig von der Position des Hauptaustrittes des Kühlmittels aus dem ersten Kühlraum erfolgen. 4/18 4
Die vom Zwischendeck abhängende Rippe im äußeren Bereich des radialen Kühlkanals ermöglicht eine Reduktion der Staupunkte im ersten Kühlraum außerhalb des Ventilbrückenbereichs, unabhängig von der Position des Hauptablaufes des Kühlmittels aus dem ersten Kühlraum. Durch die Rippen wird nur mehr eine geringere Graduierung der Zwischendeckdurchtritte erforderlich.
Eine am Feuerdeck stehende Rippe, bzw. eine durchgehende vertikale Rippe vom Feuerdeck zum Zwischendeck würde aufgrund der Materialanhäufung zu keiner thermischen Verbesserung, aber definitiv zu HCF und LCF-Problemen im Anbindungsbereich der Rippe führen.
Da die hängende Rippe in keiner Kraftflussrichtung liegt und nur einseitig an das Zwischendeck angebunden ist, können nachteilige Auswirkungen auf die Bauteilfestigkeit vermieden werden. Allerdings stellen fingerförmige Rippen hohe Ansprüche an Gussqualität und Gusstechnik.
In einer einfacher zu fertigenden Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querschnittsverminderung zumindest an einen Einlasskanal und/oder Auslasskanal - vorzugsweise nur an einen Einlass- oder Auslasskanal - angebunden ist. Geringe Ansprüche an Gussqualität und Gusstechnik stellt auch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsvariante, bei der die Querschnittsverminderung als durchgehende Einzelrippe ausgebildet ist, welche an beiden Enden an benachbarte Ein- und/oder Auslasskanäle angebunden ist. Diese Variante ist insbesondere für lokale Anwendungen zwischen den heißen Auslasskanälen vorteilhaft.
Die Ausbildung mit fingerförmigen Rippen hat gegenüber durchgehenden Einzelrippen aber den Vorteil, dass die fingerförmige Rippe keine thermische Verbindung zwischen kalten Einlasskanälen und heißen Auslasskanälen verursacht, sodass thermomechanische Spannungskonzentrationen vermieden werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 den Wassermantel eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes in einer Untersicht, 5/18 5
Fig. 2 den Wassermantel eines Zylinders aus Fig. 1 in einer Detailansicht in einer Untersicht,
Fig. 3 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1 bzw. Fig. 2 in einer ersten Ausführungsvariante,
Fig. 4 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt analog zu Fig. 3 in einer zweiten Ausführungsvariante,
Fig. 5 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt quer zur Zylinderachse in einer dritten Ausführungsvariante,
Fig. 6 diesen Wassermantel in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5,
Fig. 7 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt quer zur Zylinderachse in einer vierten Ausführungsvariante,
Fig. 8 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt quer zur Zylinderachse in einer fünften Ausführungsvariante,
Fig. 9 diesen Wassermantel in einem Schnitt gemäß der Linie IX - IX in Fig. 8,
Fig. 10 den Wassermantel eines Zylinders in einem Schnitt quer zur Zylinderachse in einer sechsten Ausführungsvariante,
Fig. 11 diesen Wassermantel in einem Schnitt gemäß der Linie XI - XI in Fig. 10.
Fig. 1 zeigt den Wassermantel 5 eines Zylinderkopfes 1 für mehrere Zylinder Z in einer Ansicht von unten normal zur Zylinderachse, also von der Seite des Feuerdeckes. Der Zylinderkopf 1 weist pro Zylinder Z vier
Gaswechselventilöffnungen - nämlich zwei Einlassventilöffnungen 2 zur Aufnahme von Einlassventilen und zwei Auslassventilöffnungen 3 zur Aufnahme von Auslassventilen - sowie eine mittige Aufnahme 4 für eine zentrale Zündkerze oder einen zentralen Injektor auf. Der Wassermantel 5 weist einen an ein Feuerdeck 6 des Zylinderkopfes 1 grenzenden ersten Kühlraum 5a und einen vom Feuerdeck 6 beabstandeten zweiten Kühlraum 5b auf, wobei zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum 5a, 5b ein Zwischendeck 7 ausgebildet ist, welches den ersten und den 6/18 6 zweiten Kühlraum 5a, 5b voneinander trennt. Im Bereich der mittigen Aufnahme 4 weist das Zwischendeck 7 eine Strömungsverbindung 8 zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum 5a, 5b auf. Eine weitere Strömungsverbindung 10 zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum 5a, 5b kann in einem seitlichen Sammelbereich 9 des Wassermantels 5 ausgebildet sein (siehe Fig. 4). Der erste Kühlraum 5a weist im Bereich der Ventilbrücken 20, 21, 22, 23 zwischen jeweils zwei benachbarten Gaswechselventilen - also zwischen zwei Einlassventilöffnungen 2, zwei Auslassventilöffnungen 3 und/oder zwischen einer Einlassventilöffnung 2 und einer Auslassventilöffnung 3 - radiale Kühlkanäle 11, 12, 13, 14 auf. In einem äußeren Bereich 11a, 12a, 13a, 14a der radialen Kühlkanäle 11, 12, 13, 14 ist jeweils eine durch eine fingerförmige Rippe 15a, 16a, 17a, 18a gebildete Querschnittsverminderung 15, 16, 17, 18 an der dem ersten Kühlraum 5a zugewandten Deckfläche 7a des Zwischendecks 7 angeordnet. Der äußere Bereich 11a, 12a, 13a, 14a mit der Rippe 15a, 16a, 17a, 18a ist von der Zylinderachse la des jeweiligen Zylinders Z weiter entfernt, als die Mitten 2a, 3a der Gaswechselventilöffnungen 2, 3. Durch die fingerartigen Rippen 15a, 16a, 17a, 18a an der dem ersten Kühlraum 5a zugewandten Seite des Zwischendecks 7 in dem Außenbereich 11a, 12a, 13a, 14a der radialen Kühlkanäle 11, 12, 13, 14 wird eine generelle Aktivierung der lokalen Strömungsaktivität in sonst benachteiligten Bereichen außerhalb der radialen Kühlkanäle 11, 12, 13, 14 erreicht. Strömungsstaupunkte 19 (Fig. 2), welche ohne fingerförmigen Rippen 15a, 16a, 17a, 18a im Ventilsitze für die Gaswechselventile bildenden Randbereich der Gaswechselventilöffnungen 2, 3 radial außerhalb der Bereiche der Ventilbrücken 20, 21, 22, 23 auftreten würden, können verlagert bzw. reduziert werden. Durch die Anordnung der Rippen 15a, 16a, 17a, 18a wird die Wärmeabfuhr im Bereich der thermisch-kritischen Stellen der Ventilbrücken 20, 21, 22, 23 und der Aufnahme 4 nicht nachteilig beeinflusst, sondern durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit sogar verbessert, ohne dass es zu einer nennenswerten Einbuße an Massendurchfluss kommt.
Wie aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, ist die Querschnittsverminderung 15, 16, 17, 18 als Materialanhäufung an der dem ersten Kühlraum 5a zugewandten Deckfläche 7a des Zwischendecks 7 ausgebildet, welche von der dem ersten Kühlraum 5a zugewandten Deckfläche 7a des Zwischendecks 7 um ein Ausmaß a vorragt, welches im Ausführungsbeispiel etwa 60% bis 80% der Höhe h des Strömungsquerschnittes im Bereich der engsten Stelle der Ventilbrücke 20, 21, 22, 7/18 7 23 entspricht. Die Höhe b des Strömungsquerschnittes des radialen Kühlkanals 11, 12, 13, 14 im Bereich der Querschnittsverminderung 15, 16, 17, 18 beträgt maximal 80%, vorzugsweise maximal 50 %, besonders vorzugsweise etwa 20% bis 40 % der Höhe h des Strömungsquerschnittes im Bereich der engsten Stelle der Ventilbrücke 20, 21, 22, 23.
Dadurch wird die Strömung durch den Kühlkanal 11, 12, 13, 14 zum Feuerdeck 6 hin abgelenkt. Die der Querschnittverminderung abgewandte Seite des Zwischendecks 7, welche die Bodenfläche 7b des zweiten Kühlraumes 5b bildet, kann von der Rippe 15a, 16a, 17a, 18a unbeeinflusst flach - also ohne irgendwelche zusätzlichen Erhebungen oder Vertiefungen - ausgebildet sein (siehe Fig. 4). Die Strömung im zweiten Kühlraum 5b wird somit nicht gestört.
Um zu große Materialanhäufungen beim Gussvorgang zu vermeiden, kann die obere Kontur des Zwischendecks 7 auch der Kontur der Querschnittverminderung 15, 16, 17, 18 angepasst sein. Durch die geringen Strömungsgeschwindigkeiten in diesem Bereich ist keine bedenkliche Verschlechterung im Wärmeübergang zu erwarten.
Fig. 4 zeigt den Wassermantel eines Zylinders in einer zweiten Ausführungsvariante, wobei deutlich in einem seitlichen Sammelbereich 9 des Wassermantels 5 die weitere Strömungsverbindung 10 zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum 5a, 5b ersichtlich ist.
Bei der in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführung sind die
Querschnittsverminderungen 15, 16, 17, 18 mittig in den radialen Kühlkanälen 11, 12, 13, 14 angeordnet. Diese Anordnung kann vorteilhaft bei einer Einschränkung der Gussqualität oder Gusstechnik oder im Falle von mehreren Austritten 24 oder Überströmmöglichkeiten aus- bzw. in das - nicht weiter dargestellte Zylindergehäuse bzw. in den zweiten Kühlraum 5.
Fig. 6 zeigt eine fingerförmige Rippe 18a im Schnitt. Derartige frei von der Zwischendecke 7 abhängende Rippen setzen hohe Ansprüche an die Gussqualität und/oder Gusstechnik. Mit Bezugszeichen 23a ist die Engstelle des radialen Kühlkanals 14 im Bereich der Ventilbrücke 23 angedeutet. 8/18 8
Fig. 7 zeigt dagegen eine Ausführung, bei der die Querschnittsverminderungen 15, 16, 17, 18 zumindest teilweise außermittig in den radialen Kühlkanälen 11, 12, 13, 14 angeordnet sind. So ist beispielsweise der Abstand c der Querschnittsverminderung 16 größer als der Abstand d, jeweils gemessen als Normalabstand zur benachbarten Wand des radialen Kühlkanals 12. Diese außermittige Anordnung ermöglicht beispielsweise eine Feinjustierung der Einzelmengenströme in Bezug zum Austritt 10 odereine Begünstigung der Strömung an den Auslasskanälen 3.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, kann die außermittige Anordnung der Querschnittsverminderungen 15, 16 im Extremfall bis zu einem Verschmelzen mit den einlassseitigen Wänden der radialen Kühlkanäle 11, 12 fortgeführt werden, beispielsweise wegen Einschränkungen in der Gussqualität und/oder Gusstechnik. Genauso können Querschnittsverminderungen auch verschmelzend mit der Außenkontur 25 des Wassermantels 5 ausgebildet sein - in Fig. 7 ist beispielsweise die Querschnittsverminderung 17 mit der Außenkontur 25 verschmolzen. Dadurch können einerseits Stagnationen der Kühlmittelströmung in einem dem Austritt 24 gegenüberliegenden Bereich des ersten Kühlraums 5a vermieden werden. Andererseits verbessert diese Maßnahme die Steifigkeit des Zylinderkopfes 1.
Fig. 9 zeigt die fingerförmige Rippe 16a aus Fig. 8 im Schnitt. Deutlich ist die exzentrische Anordnung im radialen Kühlkanal 12 zu sehen, wobei die fingerförmige Rippe 16a an einer Seite an der Wand des Einlasskanales 2 angebunden ist. Die Querschnittsverminderung 16 kann auch als Verdickung des Zwischendecks 7 ausgebildet sein. Diese Anordnung erfordert geringere Ansprüche an die Gussqualität und/oder Gusstechnik. Mit Bezugszeichen 21a ist die Engstelle des radialen Kühlkanals 12 im Bereich der Ventilbrücke 21 bezeichnet.
In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsvariante gezeigt, bei der die Querschnittsverminderungen 15, 16, 17, 18 nicht - wie in den bisherigen Varianten - durch fingerförmige Rippen 15a, 16a, 17a, 18a sondern durch zwischen gegenüberliegenden Wänden des jeweiligen radialen Kühlkanals durchgehende Einzelrippen 15b 16b, 17b, 18b gebildet ist. Diese Einzelrippen 15b 16b, 17b, 18b können zum Beispiel wegen Einschränkungen in der Gussqualität und/oder Gusstechnik vorgesehen sein. Die Einzelrippen 17b, 18b werden bevorzugt zwischen gleichnamigen Kanälen, also zwischen Einlasskanälen 2 und/oder 9/18 9
Auslasskanälen 3 gezogen. Die strichliert in Fig. 10 eingezeichneten Einzelrippen 15b, 16b sind auf Grund der durch große Temperaturunterschiede zwischen den Ein- und Auslasskanälen 2, 3 entstehenden thermomechanischen Spannungskonzentrationen eher schwieriger verwirklichbar und erfordern zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise Verdünnungen in der Rippenmitte der Einzelrippen 15b, 16b.
Fig. 11 zeigt die durchgehende Einzelrippe 18b aus Fig. 10, welche beidseitig an die Wände des Einlasskanals 2 angebunden ist. Die Querschnittsverminderung 18 kann auch hier als Verdickung des Zwischendecks 7 ausgebildet sein. Ähnlich der in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellten Ausführung stellt auch diese Variante eher geringere Ansprüche an die Gussqualität und/oder Gusstechnik.
Die Erfindung kann unabhängig von der Strömungsrichtung im ersten Kühlraum 5a - also sowohl bei einer Strömung vom ersten in den zweiten Kühlraum, als auch bei Strömung vom zweiten in den ersten Kühlraum - für verschiedenste Zylinderkopfkonzepte und Zylinderanzahlen angewendet werden. 10/18
Claims (9)
10 PATENTANSPRÜCHE 1. Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem feuerdeckseitigen ersten Kühlraum (5a) und einem in Zylinderachsrichtung an den ersten Kühlraum (5a) anschließenden zweiten Kühlraum (5b), wobei erster und zweiter Kühlraum (5a, 5b) durch ein Zwischendeck (7) voneinander getrennt sind, wobei pro Zylinder (Z) eine zentrale Aufnahme (4) für eine Einspritzdüse oder Zündeinrichtung angeordnet ist, und wobei im Bereich der zentralen Aufnahme (4) der erste und der zweite Kühlraum (5a, 5b) miteinander strömungsverbunden sind, mit zumindest zwei, vorzugsweise vier, Gaswechselventilöffnungen (2, 3) pro Zylinder (Z), wobei der erste Kühlraum (5a) im Bereich zumindest einer Ventilbrücke (20, 21, 22, 23) zwischen zwei Gaswechselventilöffnungen (2, 3) einen radialen Kühlkanal (11, 12, 13, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Kühlkanal (11, 12, 13, 14) in einem radial außerhalb der Ventilbrücke (20, 21, 22, 23) liegenden Bereich, welcher vorzugsweise von der Zylinderachse (18) weiter entfernt ist, als die Mitte (2a, 3a) zumindest einer Gaswechselventilöffnung (2, 3), zumindest eine Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) aufweist.
2. Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) im Bereich des Zwischendecks (7) angeordnet ist.
3. Zylinderkopf (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) durch eine vorzugsweise fingerförmige Rippe (15a, 16a, 17a, 18a) oder Absenkung des Zwischendecks (7) gebildet ist.
4. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (b) des Strömungsquerschnittes des radialen Kühlkanals (11, 12, 13) im Bereich der Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) maximal 80%, vorzugsweise maximal 50 %, besonders vorzugsweise etwa 20% bis 40 % der Höhe (h) des Strömungsquerschnittes im Bereich der engsten Stelle der Ventilbrücke (20, 21, 22, 23) entspricht. 11/18 11
5. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) als Materialanhäufung an der dem ersten Kühlraum (5a) zugewandten Deckfläche (7a) des Zwischendecks (7) ausgebildet ist.
6. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischendeck (7) an der dem zweiten Kühlraum (5b) zugewandten Bodenfläche (7b) im Bereich der Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) flach ausgebildet ist.
7. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischendeck (7) an der dem zweiten Kühlraum (5b) zugewandten Bodenfläche (7b) im Bereich der Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) - zumindest annähernd - der Kontur der dem ersten Kühlraum (5a) zugewandten Deckfläche (7a) des Zwischendecks (7) folgt.
8. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) zumindest an einen Einlasskanal (2) und/oder Auslasskanal (3) angebunden ist.
9. Zylinderkopf (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverminderung (15, 16, 17, 18) als durchgehende Einzelrippe (15b, 16b, 17b, 18b) ausgebildet ist, welche an beiden Enden an benachbarte Ein- und/oder Auslasskanäle (2, 3) angebunden ist. 2013 07 04 Fu/Bt 12/18
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