DD152390A1 - CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf Hubkolbenverbrennungsmotoren. Das Ziel der Erfindung besteht darin, Rissbildungen zu verhindern. Oertlich in der Ventilstegpartie auftretende Temperaturspitzen wurden bisher im allgemeinen durch Anordnung von Waermeschutzplatten (Panzerung) beherrscht. Die Aufgabe - thermische Entlastung der Ventilstegpartie - wird erfindungsgemaess geloest, indem im Bereich des Ventilsteges die Verdampfungszone, im Kuehlmittelraum die Kondensationszone eines Waermerohres angeordnet werden und damit die Waerme durch Leitung intensiv an das Kuehlmittel abgefuehrt werden kann. Anwendungsgebiet sind Zylinderkoepfe von Hubkolbenbrennkraftmaschinen in wasser- oder luftgekuehlter Ausfuehrung.The invention preferably relates to reciprocating internal combustion engines. The aim of the invention is to prevent cracking. Occurring in the valve web section temperature peaks have been dominated in general by the arrangement of heat protection plates (armor). The task - thermal relief of Ventilstegpartie - is solved according to the invention by the evaporation zone in the region of the valve land, the condensation zone of a heat pipe are arranged in the coolant chamber and thus the heat can be dissipated by conduction intensive to the coolant. Field of application are cylinder heads of reciprocating internal combustion engines in water- or air-cooled design.
Description
a) Titel : Zylinderkopf für Brennkraftmaschinena) Title: Cylinder head for internal combustion engines
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für Hubkolbenverbrennungsniotoren mit intensiver Kühlung.The invention relates to a cylinder head for Hubkolbenverbrennungsniotoren with intensive cooling.
b) Anwendungsgebiet Hubkolbenbrennkraftmaschine!!b) Application reciprocating internal combustion engine !!
c) Charakteristik bekannter technischer Lösungenc) Characteristic of known technical solutions
Bei Hochleistungsverbrennungsmotoren ist es problematisch, die wärmeabführende Fläche im Bereich des Ventilstegs hinreichend groß zu gestalten und gleichzeitig Materialanhäufungen zu vermeiden. Für den genannten Zweck sind bereits besondere Maßnahmen im Ventilsteg eines Zylinderkopfes getroffen.worden.In high-performance combustion engines, it is problematic to make the heat-dissipating surface in the region of the valve web sufficiently large and at the same time to avoid accumulation of material. Special measures have already been taken in the valve web of a cylinder head for the stated purpose.
Bei einer bekannten Lösung DD 116 658 (MAiI) F 02 F 1/24 wird beispielsweise auf den Ventilsteg verzichtet und die thermisch hoch belastete Partie durch vergrößerte Ventilsitzringe ersetzt. Nachteilig ist der auftretende Wärmestau durch schlechten Wärmeübergang.In a known solution DD 116 658 (MAiI) F 02 F 1/24, for example, waived the valve land and replaced the thermally highly charged lot by enlarged valve seat rings. A disadvantage is the accumulation of heat due to poor heat transfer.
Eine weitere Lösung (DE 2 459 186 - KHD - F 02 F 1/42) besteht in der Anordnung einer Wärmeschutzplatte, in der die Ventilsitzringe angeordnet sind, die die Ventilstegpartie panzert. Nachteilig ist der relativ hohe technologische Aufwand.Another solution (DE 2 459 186 - KHD - F 02 F 1/42) consists in the arrangement of a heat shield plate in which the valve seat rings are arranged, which armor the valve web section. The disadvantage is the relatively high technological complexity.
d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention
Ziel ist es, die Warmfestigkeit des Materials nicht unzulässig zu übersteigen und Rißbildung im Ventilsteg zu vermeiden. . ,The aim is not to unduly exceed the heat resistance of the material and to prevent cracking in the valve web. , .
e) Aufgabe der Erfindunge) Object of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, den Zylinderkopfboden, insbesondere die Ventilstegpartie thermisch-zu ent-The object of the invention is to heat-release the cylinder head bottom, in particular the valve web part.
lasten«overload "
f) Wesen der Erfindung.f) essence of the invention.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wärmeübergang von der Ventilstegpartie zum Kühlmedium durch die Anordnung eines Wärmerohres (heat pipe) oder mehrerer Wärmerohre intensiviert wird. Hierzu benutzt man den freien, zugänglichen Raum der Zylinderstegpartie oder den unmittelbar angrenzenden Raum und setzt das Wärmerohr in aen. Zylinderkopfboden bzw» in das Zylinderkopfunterteil vorzugsweise senkrecht ein. Die tauschende Wärmefläche kann durch ein aufrechtes Rohrstück mit Verrippung vergrößert werden. Eventuellen Schwingungsbrüchen kann durch Zwangsführung des Y/ärmerohres im Zylinderkopfoberteil vorgebeugt werden«, Zur thermischen Entlastung der Einspritzdüse istes auch möglich, ein Wärmerohr in doppelwandiger Ausführung um die Einspritzdüse zu legen und in den Zylinderkopfboden einzuarbeiten, wobei die Düsennadel zum Brennraum durchgeführt wirdeAccording to the invention, this object is achieved in that the heat transfer from the valve web section to the cooling medium by the arrangement of a heat pipe (heat pipe) or more heat pipes is intensified. For this purpose, one uses the free, accessible space of the cylinder web section or the immediately adjacent space and sets the heat pipe in aen. Cylinder head floor or »in the cylinder head lower part, preferably vertically. The exchanging heat surface can be increased by an upright ribbed pipe. Possible vibration fractures can be prevented by restraining the Y-pipe in the cylinder head shell. "For thermal relief of the injection nozzle, it is also possible to place a heat pipe in a double-walled design around the injection nozzle and to work it into the cylinder head floor, with the nozzle needle being carried to the combustion chamber
Dadurch kann aus dem thermisch hoch beaufschlagten Bereich zwischen Ein- und Auslaßventil eine gute Wärmeab- ' fuhr an das Kühlmittel erfolgen, woraus eine verringerte Ventilstegtemperatur resultiert.As a result, from the thermally highly charged area between the inlet and outlet valve a good heat dissipation 'drove to the coolant, resulting in a reduced valve stem temperature results.
g) Ausführungsbeispielg) embodiment
Anhand von Ausführungsbeispielen an einem wassergekühlten Motor wird die Erfindung näher erläutert. 'Reference to exemplary embodiments of a water-cooled engine, the invention will be explained in more detail. '
Figur 1FIG. 1
Im Beispiel wird bei entferntem Verschiußteil 1 von der Zylinderkopfoberseite 2 aus in Richtung Zylinderkopfunterseite 3 eine Paßsitz-Sacklochbohrung im Ventilsteg 4 eingebracht, in die das Wärmerohr 5 eingesetzt wird* Die Verdampfungszone des Wärmerohres 5 hat infolge des Paßsitzes einen metallischen Kontakt mit dem heißen Ventilsteg 4» wodurch die-Wärme vom Ventilsteg 4 i& dasIn the example, with removed Verschuußteil 1 from the cylinder head top 2 in the direction of the cylinder head bottom 3 a Paßsitz blind hole introduced in the valve web 4, in which the heat pipe 5 is inserted * The evaporation zone of the heat pipe 5 has due to the snug fit metallic contact with the hot valve web. 4 »Whereby the heat from the valve bar 4 i &
O O ^l Ω OO ^ l Ω
Y/ärmerohr 5 einströmen kann. Die im Ventilsteg 4 fom Wärmerohr 5 aufgenommene Wärme wird von dem in den Kühlmittelraum δ hineinragenden Teil des Wärmerohres 5 an das Kühlmittel abgegeben.Y / poor ear 5 can flow. The heat taken up in the valve web 4 by the heat pipe 5 is released from the part of the heat pipe 5 projecting into the coolant space δ to the coolant.
Bei entsprechendem Material des Mantels des Wärmerohres kann das Rohr auch eingegossen werden, was den Aufwand an mechanischer Bearbeitung verringert und den Kontakt verbessert·With a corresponding material of the jacket of the heat pipe, the pipe can also be cast in, which reduces the amount of mechanical processing and improves contact.
Pigur 2Pigur 2
In weiterer Ausgestaltung des obigen Beispiels weist das Y/ärmerohr 5 im Bereich des Kühlmittelraumes 6 einen mit dem Wärmerohr 5 verbundenen metallischen Körper 7 zur Oberflächenvergrößerung auf, um die Wärmeabgabe an das Kühlmittel zu intensivieren·In a further embodiment of the above example, the Y / ear tube 5 in the region of the coolant chamber 6 has a surface-enlarging metallic body 7 connected to the heat pipe 5 in order to intensify the heat release to the coolant.
Pigur 3Pigur 3
In Ausgestaltung des Beispiels nach Pigur 1 ist das Verschlußteil 1f so gestaltet, daß es eine Führung des Wärmerohres 5 übernimmt, wodurch das Wärmerohr nunmehr an beiden Enden eingespannt ist und Schwingungsbrüche des Wärmerohres 5 vermieden werden·In an embodiment of the example according to Pigur 1, the closure member 1 f is designed so that it assumes a leadership of the heat pipe 5, whereby the heat pipe is now clamped at both ends and vibration fractures of the heat pipe 5 are avoided ·
Pigur 4Pigur 4
In einem weiteren Beispiel ist das Wärmerohr 5 als hohlwandiges Rohr ausgebildet, das im Zylinderkopfboden 4' in Wdhe des Ventilsteges 4 angeordnet ist und Zc B, bei Dieselmotoren zur Aufnahme des Sinspritzventils 8 dienen kann«In another example, the heat pipe 5 is formed as a hollow-walled pipe, which is arranged in the cylinder head bottom 4 'in Wdhe the valve web 4 and Zc B, can serve in diesel engines for receiving the Sinspritzventils 8
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Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD22308480A DD152390A1 (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DD152390A1 true DD152390A1 (en) | 1981-11-25 |
Family
ID=5525685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD22308480A DD152390A1 (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
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Country | Link |
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DD (1) | DD152390A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016113620A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a housing component of an internal combustion engine |
-
1980
- 1980-08-04 DD DD22308480A patent/DD152390A1/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016113620A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a housing component of an internal combustion engine |
DE102016113620B4 (en) | 2016-07-25 | 2022-08-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a housing component of an internal combustion engine with a heat pipe |
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