CH352190A - Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

      Flüssigkeitsgekühlter        Zylinderkopf        einer        Brennkraftmaschine       Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigkeits  gekühlten Zylinderkopf einer     Brennkraftmaschine    mit  einem     Brennstoffeinspritzventil    sowie mehreren Aus  lassventilen und ferner mit einer Zwischenwand im  Kühlraum.  



  Für einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf der  oben genannten Bauweise ergeben sich insbesondere  bei Dieselmotoren mit     Hochaufladung    schwierige  Kühlungsverhältnisse. Beispielsweise muss dafür ge  sorgt werden, dass das von     Auslassventilen    umgebene       Kraftstoffeinspritzventil    einerseits nicht zu heiss wird,  weshalb es örtlich stark gekühlt werden muss, ander  seits kann aber eine solche intensive lokale Unter  kühlung des     Brennstoffeinspritzventils,    die zur Ver  gasung des Kraftstoffs erwünschte Temperatur zu weit  herabsetzen und ausserdem gefährliche Wärmespan  nungen in der zentralen Partie des Zylinderkopfes  verursachen.  



  Die Erfindung trägt diesen besonderen Verhält  nissen Rechnung und besteht darin, dass die Zwi  schenwand, welche den Zylinderkopf in einen dem  Brennraum zugekehrten kleineren ersten Raum und  einen dem Brennraum abgekehrten grösseren     zweiten     Raum unterteilt, zwischen diesen Räumen einen Ring  spalt um das zentral angeordnete     Brennstoffeinspritz-          ventil    freilässt, und dass die     Kühlmittelzuführung    zum  ersten Raum durch ringförmige, die     Auslassventil-          sitze    umgebende Kühlräume hindurchgeführt ist, wel  che je einen     Kühlmitteleintritt    und je einen diesem  annähernd entgegengesetzt angeordneten,

   gegen das       Brennstoffeinspritzventil    sich öffnenden Kühlmittel  austritt besitzen, derart, dass durch Kühlung der  Ventilsitze     vortemperiertes    Kühlmittel mit erhöhter  Geschwindigkeit gegen das     Brennstoffeinspritzventil     in den ersten Raum und aus diesem ebenfalls mit  erhöhter Geschwindigkeit durch den Spalt in den    zweiten die Ventilführung und Gaskanäle umgeben  den Raum fliesst, und dass dieser ferner im Neben  schluss an     Kühlmitteleintritte    der Ventilsitze ange  schlossene Düsenrohre besitzt, welche örtlich hoch  wärmebeanspruchten Stellen     zwangläufig        Kühlmittel     zuführen.  



  Hierbei kann     zweckmässigerweise    die Massnahme  getroffen sein, dass in mindestens einer der Kühl  mittelzuführungen     ein    Drosselorgan angeordnet ist,  welches die Einstellung eines bestimmten Mengenver  hältnisses zwischen dem in den ersten und dem in  den zweiten Raum einströmenden     Kühlmittelteilstrom          ermöglicht.     



  Im folgenden wird die Erfindung an einem Aus  führungsbeispiel derselben anhand von Zeichnungen  näher     erläutert.     



       Fig.l    zeigt einen parallel der Zylinderachse  geführten     senkrechten        Schnitt    durch den Zylinder  kopf.  



       Fig.    2 zeigt einen horizontalen     Schnitt    durch den  gleichen Zylinderkopf, und zwar teilweise in     einer     tiefer, teilweise in einer höher gelegenen Ebene.  



  Der Zylinderkopf 1 nach     Fig.    1 besitzt vier Aus  lassventile 2, welche um das zentral angeordnete       Brennstoffeinspritzventil    3 herum gruppiert sind. Von  einem das obere Ende der     Zylinderlaufbüchse    7  umgebenden Ringraum 4 für das     Kühlmittel    steigen       Kühlmittelkanäle    5 senkrecht nach oben und treten,  nachdem sie die Trennfuge zwischen dem Zylinder  block 6 und dem Zylinderkopf 1 überbrückt haben,  von unten in den Zylinderkopf 1 ein. Diese Kühl  mittelkanäle 5 bilden den     Kühlmitteleintritt    8 zu  je einem den Ventilsitz 9 der Ventile 2 umgeben  den     ringförmigen    Kühlraum 10.

   Jedem     Kühlmittel-          eintritt    8 entgegengesetzt befinden sich radial nach  innen gegen das     Brennstoffeinspritzventil    gerich-           tete        Kühlmittelaustritte    11, welche das die Kühl  räume 10 verlassende Kühlmittel, nachdem es durch  eine intensive Wärmeaufnahme in den Kühlräumen  10     vortemperiert    ist, in einer erzwungenen, intensiven  Strömung von allen vier Seiten radial gegen den  Kopf 12 des Brennstoffventils 3 austreten lassen.

    Das Kühlmittel durchströmt alsdann mit erhöhter  Geschwindigkeit den unterhalb der Zwischenwand  13 befindlichen kleinen Kühlraum 14 und wird an  schliessend durch den zwischen der Wand 13 und dem       Brennstoffeinspritzventil    3 freigelassenen Ringspalt  15 gezwungen, nochmals mit örtlich erhöhter Ge  schwindigkeit an dem äusseren Mantel 16 des     Brenn-          stoffeinspritzventils    3 entlang in den zweiten Raum  17 zu strömen. Dieser zweite Raum 17 besitzt im  Verhältnis zum ersten Raum 14 ein relativ grosses  Volumen und ist dadurch in der Lage, diejenigen  Teile der Abgaskanäle 18, welche den höchsten  thermischen Beanspruchungen unterworfen sind, küh  lend in sich aufzunehmen.

   Um darüber hinaus be  sonders kritische, beispielsweise an     Umlenkstellen     dieser Gaskanäle 18 sich ergebende örtliche Wärme  stauungen zu beseitigen, sind - wie aus     Fig.    2 er  kennbar - in dem zweiten Raum zusätzlich im Ne  benschluss an die     Kühlmittelkanäle    5 angeschlossene       Kühlmitteldüsen    19 angeordnet, welche in be  kannter Weise an Stellen höherer Wärmekonzentra  tion eine Intensivierung der Kühlung durch eine  erzwungene     Kühlmittelströmung    herbeiführen.  



  Um das Verhältnis des dem ersten Raum 14 und  des dem zweiten Raum 17 zugeführten Kühlmittels  entsprechend den besonderen baulichen Verhältnissen  eines Zylinderkopfes leicht einstellen zu können,  befindet sich beispielsweise am oberen Ende der Kühl  mittelkanäle 5 ein Drosselorgan 20, welches in dem  gezeigten Beispiel aus einer mehr oder weniger  tief in den Weg des Kühlmittels hineinragenden  Schraube 21 besteht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf einer Brenn- kraftmaschine mit einem Brennstoffeinspritzventil sowie mehreren Auslassventilen und ferner mit einer Zwischenwand im Kühlraum, dadurch gekennzeich net, dass die Zwischenwand (13), welche den Kühl raum in einen dem Brennraum zugekehrten kleineren ersten Raum (14) und einen dem Brennraum abge kehrten grösseren zweiten Raum (17) unterteilt, zwi schen diesen Räumen (14, 17) einen Ringspalt (15) um das zentral angeordnete Brennstoffeinspritzventil (3) freilässt, und dass Kühlmittelzuführungen (5) zum ersten Raum (14) durch ringförmige,

   die Aus lassventilsitze (9) umgebende Kühlräume (10) hin durchgeführt sind, welche je einen Kühlmitteleintritt (8) und je einen diesem annähernd entgegengesetzt angeordneten, gegen das Brennstoffeinspritzventil (3) sich öffnenden Kühlmittelaustritt (11) besitzen, derart, dass durch Kühlung der Ventilsitze (9) vor temperiertes Kühlmittel mit erhöhter Geschwindigkeit gegen das Brennstoffeinspritzventil (3) in den ersten Raum (14) und aus diesem ebenfalls mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Spalt (15) in den zweiten, Ventilführungen und Gaskanäle (18) umgebenden Raum (17) fliesst, und dass dieser ferner im Neben schluss an Kühlmitteleintritte (8) der Ventilsitze (9)

   angeschlossene Düsenrohre (19) besitzt, um örtlich hochwärmebeanspruchten Stellen zwangläufig Kühl mittel zuzuführen. UNTERANSPRUCH Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Kühlmittelzuführungen (5) ein Drosselorgan (20) angeordnet ist, welches die Einstellung eines be stimmten Mengenverhältnisses zwischen dem in den ersten Raum (14) und dem in den zweiten Raum (17) einströmenden Kühlmittelteilstrom ermöglicht.