AT520289B1

AT520289B1 - CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: AT520289B1
Application number: ATA50665/2017A
Authority: AT
Inventors: Dipl Ing Knollmayr Christof; Robert Pöschl Dr
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2019-03-15
Also published as: WO2019028489A1; AT520289A4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf (1) und ein Verfahren zur Fertigung für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder und zumindest zwei Ventilsitzen pro Zylinder für jeweils ein Gaswechselventil mit einer Kühlmantelanordnung, wobei zur Kühlung der Ventilsitze eine Ringkanalanordnung mit zumindest zwei Ringkanälen (17) vorgesehen ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Zylinderkopf (1) anzugeben, der einfach fertigbar ist. Das wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest zwei Ringkanäle (17) der Ringkanalanordnung gemeinsam in den Zylinderkopf (1) durch einen Gießvorgang eingeformt sind.The invention relates to a cylinder head (1) and a method for manufacturing an internal combustion engine having at least one cylinder and at least two valve seats per cylinder for each gas exchange valve with a cooling jacket arrangement, wherein an annular channel arrangement with at least two annular channels (17) is provided for cooling the valve seats , Object of the present invention is to provide a cylinder head (1), which is easily manufacturable. This is inventively achieved in that the at least two annular channels (17) of the annular channel arrangement are formed together in the cylinder head (1) by a casting process.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder und zumindest zwei Ventilsitzen pro Zylinder für jeweils ein Gaswechselventil mit einer Kühlmantelanordnung, wobei zur Kühlung der Ventilsitze eine Ringkanalanordnung mit zumindest zwei Ringkanälen vorgesehen ist, die gemeinsam in den Zylinderkopf durch einen Gießvorgang eingeformt sind.The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine having at least one cylinder and at least two valve seats per cylinder for each gas exchange valve with a cooling jacket arrangement, wherein for cooling the valve seats an annular channel arrangement is provided with at least two annular channels, which together in the cylinder head a casting process are formed.

[0002] Um das Material ideal ausnutzen zu können, werden Zylinderköpfe über ein Kühlmittel gekühlt. Vor allem im Bereich der Abgasführung treten in Materialansammlungen des Zylinderkopfes hohe Temperaturen auf. Es ist üblich, Zylinderköpfe aus beispielsweise Aluminium zu gießen und Kühlwassermäntel durch das Einlegen von Kernen in eine Gussform bei dem Gießvorgang auszusparen.To be able to exploit the material ideally, cylinder heads are cooled by a coolant. Especially in the area of the exhaust system, high temperatures occur in material accumulations of the cylinder head. It is customary to cast cylinder heads of, for example, aluminum and to save water jackets by inserting cores into a mold during the casting process.

[0003] Zum Gaswechsel sind Gaswechselventile vorgesehen. Um das Einfressen der Gaswechselventile in ein Grundmaterial des Zylinderkopfes zu verhindern sind Ventilsitzringe an den Ventilsitzen zu den Gaswechselventilen vorgesehen.Gas exchange valves are provided for gas exchange. In order to prevent the seizure of gas exchange valves in a base material of the cylinder head valve seat rings are provided on the valve seats to the gas exchange valves.

[0004] Aus der AT 513 746 B1 oder AT 513 262 B1 ist es bekannt, die Sitzringkühlungskanäle in den Zylinderkopf und/oder in die Ventilsitzringe einzufräsen und dann Ventilsitzringe in Nuten einzupressen. Weiters sind Ventilsitzringe mit integrierten Ringkanäle aus der EP 2 082 119 B1 bekannt. Die Herstellung solcher Ventilsitzringe ist aufwändig und komplexe Gestaltungen der Kühlkanäle sind nicht möglich.From AT 513 746 B1 or AT 513 262 B1 it is known to mill the seat ring cooling passages into the cylinder head and / or into the valve seat rings and then to press valve seat rings into grooves. Furthermore, valve seat rings with integrated annular channels are known from EP 2 082 119 B1. The preparation of such valve seat inserts is complex and complex designs of the cooling channels are not possible.

[0005] Bei den beiden bekannten Lösungen ist ein aufwändiges Einfräsen erforderlich, das die Fertigung verlängert und verteuert. Dabei ist außerdem höchste Präzision notwendig, um die gewünschte Kühlmittelverteilung und -Steuerung zu erzielen. Beide Varianten erlauben nur vergleichsweise konventionelle Ausführungen der Ventilsitzkühlung. Aufgrund der materialabtragenden Bearbeitung ergeben sich konstruktive Zwänge und Beschränkung bei der Gestaltung der Kühlkanäle.In the two known solutions a complex milling is required, which prolongs the production and more expensive. In addition, highest precision is necessary to achieve the desired coolant distribution and control. Both variants allow only comparatively conventional versions of the valve seat cooling. Due to the material-removing machining arise constructive constraints and limitation in the design of the cooling channels.

[0006] Aus der AT 006 295 U ist eine Ventilsitzkühlung mit Wärmerohren bekannt, bei der durch das Einlegen eines Kerns vier Sitzringkanäle, Ableitungen und Zuleitungen für das Kühlmittel gebildet werden um eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Bereich der Gaswechselventile zu erreichen. Diese Bauart ist für die Kühlung zwar effizient, aber mit einem sehr hohen Fertigungsaufwand verbunden. Aufgrund des Erfordernisses eines eigenen Arbeitsmediums -beispielsweise Alkalimetalle - ist diese Art sehr kostenintensiv und aufwändig.From AT 006 295 U a valve seat cooling with heat pipes is known in which four seat ring channels, discharges and supply lines for the coolant are formed by inserting a core to achieve a uniform temperature distribution in the gas exchange valves. Although this type of construction is efficient for cooling, it involves very high production costs. Due to the requirement of a separate working medium-for example, alkali metals - this type is very costly and expensive.

[0007] Aus der AT 506474 A2, der DE 102014012807 A1 und der DE 102007030482 A1 sind jeweils Zylinderköpfe und Verfahren zu deren Fertigung gezeigt. Dabei ist zur Kühlung von Ventilsitzen eine Ringkanalanordnung mit zwei Ringkanälen vorgesehen ist, die gemeinsam in den Zylinderkopf durch einen Gießvorgang eingeformt sind. Dabei werden zur Versorgung der Kühlanordnungen nur Gießkanäle vorgesehen und es entstehen sehr komplizierte Strukturen zur Versorgung der Kühlkanäle was mitunter den Gussvorgang erheblich erschwert und sich negativ auf die Genauigkeit der Fertigung auswirkt.From the AT 506474 A2, DE 102014012807 A1 and DE 102007030482 A1 each cylinder heads and methods for their production are shown. In this case, an annular channel arrangement is provided with two ring channels for cooling of valve seats, which are molded together in the cylinder head by a casting process. In this case, only casting channels are provided to supply the cooling arrangements and there are very complicated structures for supplying the cooling channels which sometimes makes the casting process considerably more difficult and has a negative effect on the accuracy of the production.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Zylinderkopf und ein Verfahren zur Fertigung anzugeben, mit welchem kostengünstiger und einfacher auch mit geringem Aufwand komplexere Ringkanalanordnungen für Ventilsitze realisiert werden können.The object of the present invention is to avoid these disadvantages and to provide a cylinder head and a method for manufacturing, with which cost and easier even with little effort more complex ring channel arrangements can be realized for valve seats.

[0009] Diese Aufgabe wird durch einen eingangs erwähnten Zylinderkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zwei Ringkanäle durch einen Brückenkanal miteinander strömungsverbunden sind und ein erster Übertrittskanal für Kühlmittel für die Ringkanäle vorgesehen ist, der als eine in den Brückenkanal einmündende Bohrung ausgebildet ist. Ein damit erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass die Fertigung eines Zylinderkopfes dadurch vereinfacht ist, dass in die Gussform zumindest ein - vorzugsweise einteiliger - Ringkanalkern eingelegt wird, durch den zwei Ringkanäle zur Kühlung geformt werden. Es können jeweils zwei Ringkanäle gemeinsam über die Bohrung in den Brückenkanal versorgt werden, was eine gezielte Kühlung ermöglicht.This object is achieved by a cylinder head mentioned above according to the invention in that the two ring channels are fluidly connected to each other by a bridge channel and a first transfer channel for coolant is provided for the annular channels, which is formed as an opening into the bridge channel bore. An advantage achieved thereby is to be seen in particular in that the production of a cylinder head is simplified in that at least one - preferably one-piece - ring channel core is inserted into the mold, are formed by the two ring channels for cooling. It can be supplied together via the bore in the bridge channel two ring channels, which allows targeted cooling.

[0010] Andererseits ist die Fertigung eines Zylinderkopfes dadurch vereinfacht, dass durch den zumindest einen - vorzugsweise einteiligen - in die Gussform eingelegten Ringkanalkern zwei Ringkanäle zur Kühlung geformt werden, wobei durch den Ringkanalkern ein die beiden Ringkanäle verbindender Brückenkanal von einem Brückenteil des Ringkanalkerns eingeformt wird und wenn - vorzugsweise von einer Oberseite des Zylinderkopfes - ein in den Brückenkanal mündender erster Übertrittskanal gebohrt wird.On the other hand, the production of a cylinder head is simplified in that are formed by the at least one - preferably one-piece - inserted into the mold ring channel core two ring channels for cooling, being formed by the ring channel core connecting the two ring channels bridge channel of a bridge portion of the ring channel core and when - preferably from an upper side of the cylinder head - an opening into the bridge channel first crossing channel is drilled.

[0011] Besonders einfach lässt sich ein erster Übertrittskanal anbringen, wenn dieser ein Einlass ist und vorzugsweise aus Richtung einer Oberseite des Zylinderkopfes in den Brückenkanal eindringt. Vorteilhaft ist es, wenn ein Ringkanalkern pro Zylinder vorgesehen und eingelegt wird, wobei durch einen Ringkanalkern zwei Ringkanäle gebildet werden. Jeweils zwei Ringkanäle pro Zylinder werden insbesondere durch einen einteiligen Ringkanalkern gebildet, welcher zwei Scheiben zur Bildung der Ringkanäle umfasst. Die Scheiben sind so groß ausgebildet, dass ein Mitgießen der Ringkanäle in einer einfachen Art und Weise möglich ist. Eine Ventilsitzkühlung wird folglich im Wesentlichen rein durch eine Gussgeometrie bestimmt oder ist durch eine Gussgeometrie bestimmbar. Dies ermöglicht komplexe Kühlverläufe.Particularly easy can attach a first crossing channel, if this is an inlet and preferably from the direction of an upper side of the cylinder head penetrates into the bridge channel. It is advantageous if a ring channel core per cylinder is provided and inserted, wherein two ring channels are formed by a ring channel core. In each case two annular channels per cylinder are formed in particular by a one-piece annular channel core, which comprises two discs for forming the annular channels. The discs are designed so large that a casting of the ring channels in a simple manner is possible. A valve seat cooling is thus determined essentially purely by a casting geometry or can be determined by a casting geometry. This allows complex cooling processes.

[0012] Es ist besonders günstig, wenn der erste Übertrittskanal für die Ringkanäle ein Einlass ist und/oder wenn der Übertrittskanal von einer dem Feuerdeck des Zylinderkopfes abgewandten Oberseite in den Brückenkanal einmündet.It is particularly advantageous if the first crossing channel for the ring channels is an inlet and / or if the transfer channel opens from a top side facing away from the fire deck of the cylinder head in the bridge channel.

[0013] Um den Ringkanal gut und einfach zu verschließen, ist es günstig, wenn zumindest ein Ringkanal an einen, einen Ventilsitz bildenden, Ventilsitzring grenzt wobei vorzugsweise jeder Ringkanal von je einem Ventilsitzring begrenzt ist.To close the ring channel well and easy, it is advantageous if at least one annular channel adjacent to a valve seat forming a valve seat ring, wherein preferably each annular channel is bounded by a respective valve seat ring.

[0014] Dabei ist es vorteilhaft, wenn nach dem Gießvorgang ein Ventilsitzring eingepresst wird, so dass ein Ringkanal durch den Ventilsitzring zumindest radial innerhalb verschlossen wird. Der Ventilsitzring kann vorteilhaft eine radiale Nut aufweisen.It is advantageous if, after the casting process, a valve seat ring is pressed so that an annular channel is closed by the valve seat ring at least radially inside. The valve seat ring may advantageously have a radial groove.

[0015] Um die Strömung des Kühlmittels gezielt zu beschleunigen und zu bremsen, ist es günstig, wenn zumindest einer der Ringkanäle eine Drosselstelle - eine Verengung eines Kanalquerschnittes - aufweist.To specifically accelerate the flow of the coolant and to brake, it is advantageous if at least one of the annular channels a throttle point - a narrowing of a channel cross-section - has.

[0016] Um eine Zu- und Ableitung von Kühlmittel zu gewährleisten, ist es günstig, wenn die Ringkanalanordnung zumindest einen zweiten Übertrittskanal für Kühlmittel aufweist, wobei -vorzugsweise pro Ringkanal ein durch einen Gießvorgang eingeformter Übertrittskanal vorgesehen ist, wobei es besonders günstig ist, wenn der zweite Übertrittskanal ein Auslass ist.In order to ensure a supply and discharge of coolant, it is advantageous if the annular channel arrangement has at least one second transfer channel for coolant, wherein preferably per ring channel a molded by a casting transfer channel is provided, and it is particularly advantageous if the second transfer channel is an outlet.

[0017] Eine strömungstechnisch und thermisch günstige Anordnung ergibt sich, wenn zumindest ein zweiter Übertrittskanal von einem Außenumfang eines Ringkanals ausgeht, wobei der zweite Übertrittskanal vorzugsweise mit einer Übertrittsöffnung in einem Feuerdeck strömungsverbunden ist.A fluidically and thermally favorable arrangement results when at least a second transfer channel emanates from an outer circumference of an annular channel, wherein the second transfer channel is preferably fluidly connected to a transfer opening in a fire deck.

[0018] Die gleichen Vorteile entstehen, wenn ein zweiter Übertrittskanal beim Gießvorgang durch den Ringkanalkern gebildet wird, wobei dieser vorzugsweise ein Auslass ist und/oder wenn ein erster Kühlwassermantel mit dem zweiten Übertrittskanal strömungsverbunden ist.The same advantages arise when a second transfer channel is formed during the casting process through the annular channel core, which is preferably an outlet and / or when a first cooling water jacket is fluidly connected to the second transfer channel.

[0019] Um den Ringkanalkern während des Gießvorgangs in seiner Position sicher festzulegen ist es günstig, wenn dieser mit einem Kühlwassermantelkern verbunden ist und durch Einlegen der Kerne und den Gießvorgang die zwei Ringkanäle und ein erster Kühlwassermantel gebildet werden.In order to securely set the ring channel core in its position during the casting process, it is advantageous if this is connected to a cooling water jacket core and the two ring channels and a first cooling water jacket are formed by inserting the cores and the casting process.

[0020] Gemäß der Erfindung wird der Ventilsitzkühlungsmantel als eigener Gusskern ausgeführt - nach Entfernen der Kerne nach dem Gießen bleibt eine Ausnehmung, in die dann ein Ventilsitzring eingepresst wird. Der Ventilsitzring ist insbesondere mit einer radialen Nut ausgebildet. Der Sitzringkühlungsbereich wird für die Zuleitung durch Bohren mit den anderen Kühlmänteln verbunden, die Ableitung wird ebenfalls so ausgeführt. Dadurch ist z.B. auch eine parallele Durchströmung der Auslassventilbrücke und der Ventilsitzringe ermöglicht. Durch das Vorsehen eines separaten Gusskerns können komplexe Geometrien ausgeführt werden wie eine Einschnürung. Günstig ist es, wenn ein Ringkanalkern pro Zylinder vorgesehen ist.According to the invention, the valve seat cooling jacket is designed as a separate casting core - after removal of the cores after casting remains a recess into which a valve seat ring is then pressed. The valve seat ring is formed in particular with a radial groove. The seat ring cooling area is connected to the supply line by drilling with the other cooling jackets, the discharge is also carried out so. Thereby, e.g. Also allows a parallel flow through the exhaust valve bridge and the valve seat rings. By providing a separate casting core, complex geometries such as constriction can be performed. It is advantageous if an annular channel core per cylinder is provided.

[0021] Richtungen wie oben und unten repräsentieren eine mögliche Einbaulage und dienen dem besseren Verständnis. Diese Richtungsangaben sind keinesfalls einschränkend. Eine andere Orientierung ist ebenfalls möglich.Directions as above and below represent a possible mounting position and serve for better understanding. These directions are by no means limiting. Another orientation is also possible.

[0022] In der Folge wird die Erfindung anhand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert. Es zeigen [0023] Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf in einer Ansicht von unten; [0024] Fig. 2 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie ll-ll in Fig. 1; [0025] Fig. 3 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie lll-lll in Fig. 1; [0026] Fig. 4 einen Ringkanalkern zur erfindungsgemäßen Fertigung eines Zylinderkopfes; [0027] Fig. 5 eine Form von zwei Ringkanälen in dem Zylinderkopf; [0028] Fig. 6 zwei Ringkanäle und zwei Ventilsitzringe in dem Zylinderkopf; [0029] Fig. 7 einen Kühlwassermantel des Zylinderkopfes beziehungsweise von Kernen zur Fertigung des Zylinderkopfes in einer Ansicht von unten; [0030] Fig. 8 den Kühlwassermantel beziehungsweise die Kerne in einer Ansicht von schräg unten; und [0031] Fig. 9 den Kühlwassermantel beziehungsweise die Kerne in einer Ansicht von oben.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the non-limiting figures. FIG. 1 shows a cylinder head according to the invention in a view from below; FIG. Fig. 2 shows the cylinder head in a section along the line II-II in Fig. 1; FIG. 3 shows the cylinder head in a section along line III-III in FIG. 1; FIG. FIG. 4 shows an annular channel core for the production of a cylinder head according to the invention; FIG. FIG. 5 shows a shape of two annular channels in the cylinder head; FIG. FIG. 6 shows two annular channels and two valve seat rings in the cylinder head; FIG. 7 shows a cooling water jacket of the cylinder head or of cores for producing the cylinder head in a view from below; FIG. 8 shows the cooling water jacket or the cores in a view obliquely from below; FIG. and FIG. 9 shows the cooling water jacket or the cores in a view from above.

[0032] In Fig. 1 ist ein Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine in einer Ansicht von unten gezeigt, so dass ein Feuerdeck 2 sichtbar ist. Das Feuerdeck 2 ist an einer Unterseite 3 des Zylinderkopfs 1 angeordnet und es sind vier Brennraum 4 zu je einem nicht weiter gezeigten Zylinder sichtbar.In Fig. 1, a cylinder head 1 of an internal combustion engine is shown in a view from below, so that a fire deck 2 is visible. The fire deck 2 is arranged on an underside 3 of the cylinder head 1 and there are four combustion chamber 4 each visible to a cylinder not shown.

[0033] Zu jedem Brennraum 4 sind in der gezeigten Ausführung vier Gaswechselventile vorgesehen, durch die jeweils ein Gaswechselkanal verschließbar ist. Zwei der Gaswechselkanäle sind einem Abgasauslass zugeordnet und sind näher zu einer Auslassseite 5 angeordnet, zwei verbleibende Gaswechselkanäle zu dem Brennraum 4 sind näher einer Einlassseite 6 angeordnet. Die Gaswechselkanäle zu der Auslassseite 5 werden als Abgaskanäle 7 und die Gaswechselkanäle zu der Einlassseite 6 werden als Einlasskanäle 8 bezeichnet.For each combustion chamber 4 four gas exchange valves are provided in the embodiment shown, through each of which a gas exchange channel is closed. Two of the gas exchange channels are assigned to an exhaust gas outlet and are arranged closer to an outlet side 5, two remaining gas exchange channels to the combustion chamber 4 are arranged closer to an inlet side 6. The gas exchange passages to the exhaust side 5 are referred to as exhaust passages 7 and the gas exchange passages to the inlet side 6 are referred to as intake passages 8.

[0034] Zwischen dem Zylinderkopf 1 im Bereich der Abgaskanäle 7 und einer Auflage der Gaswechselventile ist jeweils ein Ventilsitzring 9 (Fig. 3) vorgesehen.Between the cylinder head 1 in the region of the exhaust ducts 7 and a support of the gas exchange valves, a respective valve seat ring 9 (FIG. 3) is provided.

[0035] In einem zentralen Bereich zwischen den vier Gaswechselkanälen ist jeweils eine Ausnehmung 10 zur Aufnahme eines Injektors oder einer Zündkerze vorgesehen.In a central region between the four gas exchange channels in each case a recess 10 for receiving an injector or a spark plug is provided.

[0036] In Fig. 2 ist eine weitere Ausnehmung 11 erkennbar, wobei sich die Ausführbarkeit der Erfindung nicht auf Brennkraftmaschinen mit einer bestimmten Form der Verbrennung beschränkt. So ist die Erfindung auf Brennkraftmaschinen mit ottomotorischer und auf Brennkraftmaschinen mit dieselmotorische Verbrennung anwendbar.In Fig. 2, a further recess 11 can be seen, with the feasibility of the invention is not limited to internal combustion engines with a particular form of combustion. Thus, the invention is applicable to internal combustion engines with Otto engine and internal combustion engines with diesel engine combustion.

[0037] Es ist ein erster Kühlwassermantel 12 unter dem Abgaskanal 7, also in Richtung des Feuerdecks 2 angeordnet. Ein zweiter Kühlwassermantel 13 ist über dem Abgaskanal 7, von dem Feuerdeck 2 abgewandt angeordnet.It is a first cooling water jacket 12 below the exhaust duct 7, that is arranged in the direction of the fire deck 2. A second cooling water jacket 13 is disposed above the exhaust duct 7, facing away from the fire deck 2.

[0038] Zur Kühlung des Bereichs um Gaswechselventile ist ein Brückenkanal 14 vorgesehen, der zwei Ringkanäle 17 (Fig. 3) zur Kühlung von Ventilsitzen verbindet. In den Brückenkanal 14 dringt von einer Oberseite 15 des Zylinderkopfes 1 her eine Bohrung 16 ein. Diese Bohrung 16 bildet für den Brückenkanal 14 einen ersten Ubertrittskanal und dient als Einlass für ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser.For cooling the area around gas exchange valves, a bridge channel 14 is provided, which connects two annular channels 17 (FIG. 3) for cooling valve seats. In the bridge channel 14 penetrates from a top 15 of the cylinder head 1 ago a bore 16 a. This bore 16 forms for the bridge channel 14 a first Ubertrittskanal and serves as an inlet for a coolant, such as water.

[0039] In Fig. 3 ist der Ringkanal 17 um den Ventilsitzring 9 erkennbar. Der Ringkanal 17 ist über einen zweiten Übertrittskanal 18 mit dem ersten Kühlwassermantel 12 verbunden.In Fig. 3, the annular channel 17 can be seen around the valve seat ring 9. The annular channel 17 is connected via a second transfer channel 18 to the first cooling water jacket 12.

[0040] Fig. 4 zeigt einen Ringkanalkern 19 zur Bildung von den zwei Ringkanälen 17, dem Brückenkanal 14 und dem zweiten Übertrittskanal 18, wobei der Brückenkanal 14 im Zylinderkopf 1 durch den Brückenteil 20 des Ringkanalkerns 19 gebildet wird. Der zweite Übertrittskanal 18 bildet einen Auslass für Kühlmittel. In einer günstigen Ausführung wird das Kühlmittel in Richtung eines nicht gezeigten Zylinderblocks weiter geleitet. Der Ringkanalkern 19 ist einteilig ausgebildet und wird mit dem restlichen Zylinderkopf 1 mitgegossen. Der Ringkanalkern 19 umfasst gemäß Fig. 4 zwei Scheiben 19a, 19b, welche einen genügend großen Durchmesser zum Mitgießen aufweisen.Fig. 4 shows an annular channel core 19 for the formation of the two annular channels 17, the bridge channel 14 and the second crossing channel 18, wherein the bridge channel 14 is formed in the cylinder head 1 through the bridge portion 20 of the annular channel core 19. The second transfer passage 18 forms an outlet for coolant. In a favorable embodiment, the coolant is passed in the direction of a cylinder block, not shown on. The annular channel core 19 is integrally formed and is mitgegossen with the remaining cylinder head 1. The annular channel core 19 comprises, according to FIG. 4, two discs 19a, 19b which have a sufficiently large diameter for casting.

[0041] Jeder Ringkanal 17 wird von dem Ventilsitzring 9 radial innerhalb und dem Material des Zylinderkopfs 1 radial außerhalb begrenzt (Fig. 6). In der in den Figuren gezeigten Ausführung weisen die beiden Ringkanäle 17 jeweils eine Verengung des Kanalquerschnitts als eine Drosselstelle 21 auf.Each annular channel 17 is radially outwardly bounded by the valve seat ring 9 inside and the material of the cylinder head 1 (Fig. 6). In the embodiment shown in the figures, the two annular channels 17 each have a constriction of the channel cross-section as a throttle point 21.

[0042] In einer günstigen Ausführung werden der erste Kühlwassermantel 12 und die zwei Ringkanäle 17 über miteinander verbundene Kerne gebildet. Der Ventilsitzring 9 wird in den Zylinderkopf eingepresst.In a favorable embodiment, the first cooling water jacket 12 and the two annular channels 17 are formed via interconnected cores. The valve seat ring 9 is pressed into the cylinder head.

[0043] Das Kühlmittel tritt über die zentrale Bohrung 16 ein, fließt über den Brückenkanal 14 in die beiden Ringkanäle 17. Die Strömung des Kühlmittels wird an der Drosselstelle 21 beschleunigt und fließt über den zweiten Übertrittskanal 18 über den Auslass in Richtung des nicht gezeigten Zylinderblocks, der an das Feuerdeck 2 des Zylinderkopfes 1 anschließt.The coolant enters via the central bore 16, flows via the bridge channel 14 in the two annular channels 17. The flow of the coolant is accelerated at the throttle point 21 and flows through the second transfer channel 18 via the outlet in the direction of the cylinder block, not shown which connects to the fire deck 2 of the cylinder head 1.

[0044] In den Figuren 7, 8 und 9 ist die Form der Kühlwassermäntel 12, 13, beziehungsweise von Kernen und Kühlwassermantelkernen gezeigt.In the figures 7, 8 and 9, the shape of the cooling water jackets 12, 13, or of cores and cooling water jacket cores is shown.

Claims

claims

1. Cylinder head (1) for an internal combustion engine having at least one cylinder and at least two valve seats per cylinder for a gas exchange valve with a cooling jacket arrangement, wherein for cooling the valve seats an annular channel arrangement with at least two annular channels (17) is provided which together in the cylinder head ( 1) are formed by a casting process, characterized in that the two annular channels (17) are fluidly connected to each other by a bridge channel (14) and a first passageway for coolant for the annular channels (17) is provided as one in the bridge channel (14 ) opening hole (16) is formed.

2. Cylinder head (1) according to claim 1, characterized in that the first transfer channel for the annular channels (17) is an inlet.

3. Cylinder head (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the transfer channel of a fire deck of the cylinder head (1) facing away from the upper side (15) opens into the bridge channel (14).

4. Cylinder head (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one annular channel (17) adjacent to a valve seat forming a valve seat ring (9), wherein preferably each annular channel (17) of a respective valve seat ring (9 ) is limited.

5. Cylinder head (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the annular channels (17) has a throttle point (21).

6. Cylinder head (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the annular channel arrangement has at least one second transfer channel (18) for coolant, wherein - preferably per ring channel (17) is provided by a casting molded transition channel.

7. Cylinder head (1) according to claim 6, characterized in that the second transfer channel (18) is an outlet.

8. Cylinder head (1) according to claim 6 or 7, characterized in that at least a second transfer channel (18) from an outer circumference of an annular channel (17) starts, wherein the second transfer channel (18) is preferably fluidly connected to a transfer opening in a fire deck.

9. Cylinder head (1) according to one of claims 6 to 8, characterized in that a first cooling water jacket (12) of the cooling jacket assembly with the second transfer channel (18) is fluidly connected, wherein the cooling jacket arrangement preferably a first cooling water jacket (12) and a second cooling water jacket (13).

10. A method for producing a cylinder head (1) according to claims 1 to 9, wherein the cylinder head (1) is formed by pouring into a mold and at least one cooling water jacket (12; 13) is cast and at least two annular channels (17), to Cooling of two valve seats, having annular channel arrangement is formed and in the mold at least one - preferably one-piece - ring channel core (19) is inserted, are formed by the two ring channels (17) for cooling, wherein through the ring channel core (19) one the two ring channels ( 17) connecting bridge channel (14) of a bridge portion (20) of the annular channel core (19) is formed, characterized in that - preferably from an upper side (15) of the cylinder head (1) - in the bridge channel (14) opening out first crossing channel drilled becomes.

11. The method according to claim 10 or 11, characterized in that a second transfer channel (18) during the casting process by the annular channel core (19) is formed, which is preferably an outlet.

12. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the annular channel core (19) is connected to a cooling water jacket core and after inserting the cores in a mold, the annular channels (17) and at least one cooling water jacket (12, 13) together in one Casting be formed.

13. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that after the casting process, a valve seat ring (9) is pressed, so that an annular channel (17) through the valve seat ring (9) is closed at least radially inside. For this 7 sheets drawings