DE10141534B4

DE10141534B4 - Zylinderkopf einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit innen liegenden Auslasskanälen

Info

Publication number: DE10141534B4
Application number: DE10141534A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Saitama Akiwa; Masayuki Saitama Takahashi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2021-08-25
Also published as: DE10141534A1; JP2002070551A; US6799540B2; US20020026909A1

Abstract

Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (6), der innen liegende Auslasskanäle (17) definiert, die sich von einer Mehrzahl von teilweise vom Zylinderkopf (6) definierten Brennkammern (12) erstrecken, wobei die Auslasskanäle (17) in einen Zusammenflussbereich (21) zusammenlaufen, der ebenfalls im Inneren des Zylinderkopfs (6) definiert ist, worin: ein oberer Wassermantel (31U) und ein unterer Wassermantel (31L) über und unter den Auslasskanälen (17) ausgebildet sind, wobei der untere Wassermantel (31L) ein größeres Volumen hat als der obere Wassermantel (32U), und wobei der Zusammenflussbereich (21) und die Auslasskanäle (17) zumindest teilweise durch eine seitlich von dem Zylinderkopf (6) abstehende Auslasskanalwand (33) definiert sind, die in einer zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene ein Bogenprofil definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalwand (33) und eine seitliche Außenwand (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) unter Bildung eines im Wesentlichen konformen Außenprofils mit im Wesentlichen glatter Außenfläche ohne Vertiefungen in der zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, deren Zylinderkopf innen liegende Auslasskanäle und obere und untere Wassermäntel über und unter den Auslasskanälen definiert.
Eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, deren Zylinderkopf innen liegende Auslasskanäle und obere und untere Wassermäntel über und unter den Abgaskanälen definiert, wurde in der JP-A-2000-161132 im Namen des Anmelders dieser Anmeldung vorgeschlagen. In diesem Vorschlag erstreckten sich die Achslinien der Auslasskanäle im Wesentlichen orthogonal zu den Zylinderachslinien, um die vertikale Abmessung des Zylinderkopfs zu minimieren.
Je größer jedoch die Leistung der Brennkraftmaschine ist oder je größer der Hubraum der Brennkraftmaschine ist, desto strenger werden die Anforderungen an die Kühlung der Maschine. Daher erwies sich der herkömmliche Vorschlag als ungeeignet, dem Wunsch nach leistungsfähigeren größeren Brennkraftmaschinen nachzukommen.
Da ferner bei dem herkömmlichen Vorschlag die Verbindungskanäle, die die oberen und unteren Wassermäntel miteinander verbinden, jeweils zwischen den Auslassöffnungen der entsprechenden Zylinder vorgesehen waren, war es sehr schwierig, diese Kanäle zu vergrößern. Daher bildeten die Verbindungskanäle einen großen Widerstand gegen den Kühlwasserstrom. Auch beim Gießen des Zylinderkopfs werden die Kernteile zur Formung der oberen und unteren Wassermäntel durch die Kernteile zur Formung der Verbindungskanäle gestützt, und die beschränkte Größe der Verbindungskanäle verhinderte eine adäquate mechanische Festigkeit der Kernteile.
Aus der EP 1 006 272 A2 ist eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff gemäß den Ansprüchen 1, 7 und 13 bekannt. Dort bildet die gemeinsame Außenoberfläche der Auslasskanalwand des oberen und des unteren Wassermantels konkave Nuten. Ferner ist dort die Höhe des unteren Wassermantels an der Brennkammer benachbarten Teil etwas größer als von der Brennkammer entfernten Teil.
In der US 6,055,970 A und der US 5,893,783 A ist die Wand des Auslasskanals von einem Wassermantel umgeben und hierdurch von der äußeren Wassermantelwand getrennt.
In der DE 38 15 408 A1 sind ein Auslasskanal und eine Kühlmittelwand vorgesehen, die aber keine gemeinsame glatte Außenwandoberfläche bilden.
Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine anzugeben, die eine kompakte Auslasskrümmeranordnung im Inneren ihres Zylinderkopfs aufweist, der mit einer günstigen Kühlwassermantelanordnung versehen ist.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine anzugeben, die eine kompakte Auslasskrümmeranordnung im Inneren ihres Zylinderkopfs aufweist, der in günstiger Weise durch Guss hergestellt werden kann.
Zumindest eine dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, 7 und 13.
Die Kühlwirkung für den Zusammenflussbereich kann durch Vergrößern des Volumens des dem Zusammenflussbereich benachbarten Teils des Wassermantels verbessert werden. Auch weil der obere Wassermantel ein relativ kleines Volumen hat, kann die Belastung auf die Kernteile, die den den oberen Wassermantel definierenden Kernteil stützt, reduziert werden, und die gesamte mechanische Festigkeit des Kerns kann verbessert werden. Indem man die Wassermäntel zu dem Zusammenflussbereich verlängert, kann die Kühlwirkung noch weiter verbessert werden.
Hier sind der Zusammenflussbereich und die Auslasskanäle zumindest teilweise durch eine seitlich von dem Zylinderkopf abstehende Auslasskanalwand definiert, die in einer zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene ein Bogenprofil definiert, wobei ein oberer Wassermantel und ein unterer Wassermantel über und unter dem Zusammenflussbereich ausgebildet sind, wobei seitliche Außenwände der oberen und unteren Wassermäntel sich benachbart zur Auslasskanalwand erstrecken, wobei ein dickwandiger Abschnitt zwischen der Auslasskanalwand und zumindest einer der seitlichen Außenwände der oberen und unteren Wassermäntel ausgebildet ist.
Bevorzugt ist ein mit dem Zusammenflussbereich in Verbindung stehender Abgasauslass in der Mitte der Auslasskanalwand ausgebildet und ist der dickwandige Abschnitt mit einer Montagefläche verbunden, die um den Abgasauslass zum Anschluss eines Abgassystems herum definiert ist.
Wenn ein Verbindungskanal, der den oberen mit dem unteren Wassermantel verbindet, zwischen den von benachbarten Zylindern kommenden Auslasskanälen ausgebildet ist, kann die mechanische Festigkeit der Kernteile, die jene zur Definierung der oberen und unteren Wassermäntel verbinden, erhöht werden, und dies trägt zu einer Zunahme der gesamten mechanischen Festigkeit des Kerns der Gießformanordnung zum Gießen des Zylinderkopfs bei.
Ferner kann ein Ölkanal im Inneren des Zylinderkopfs so definiert sein, dass zumindest ein Teil der Wassermäntel den Ölkanal umgibt. Dieser Ölkanal kann in einer vertikalen Wand ausgebildet sein, die im Inneren des Zylinderkopfs zwischen benachbarten Brennkammern ausgebildet ist. Bevorzugt können der Ölkanal und der Verbindungskanal gemeinsam in derselben vertikalen Wand ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hierin ist:
1 eine teilgeschnittene Vorderansicht einer die Erfindung enthaltenden Sechs-Zylinder-V-Maschine;
2 eine Schnitt-Unteransicht von einem der Zylinderköpfe der in 1 gezeigten Maschine entlang einer Ebene, die durch die Mittellinien der Auslasskanäle 17 hindurchgeht;
3 eine Schnittansicht entlang Linie III-III von 2;
4 eine Schnittansicht entlang Linie IV-IV von 2; und
5 eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Zylinderkopfs.
1 zeigt allgemein eine die Erfindung enthaltende Sechs-Zylinder-V-Maschine. Diese Maschine 1 umfasst einen Zylinderblock 4, der ein Kurbelgehäuse 2 und ein Paar von V-förmig angeordneten Zylinderbänken 3 definiert, eine Ölwanne 5, die an der Unterseite des Zylinderblocks 4 angebracht ist, ein Paar von Zylinderköpfen 6, die an den jeweiligen Oberenden der Zylinderbänke 3 angebracht sind, sowie jeweils einen Kopfdeckel 7, der an der Oberseite jedes Zylinderkopfs 6 angebracht ist.
Jede Zylinderbank 3 enthält drei Zylinder 8, die in einer einzelnen Reihe angebracht sind, und in jedem Zylinder 8 ist ein Kolben 9 verschiebbar aufgenommen. Jeder Kolben 9 ist über eine Pleuelstange 11 mit einer Kurbelwelle 10 verbunden, die an dem Kurbelgehäuse 2 drehbar gelagert ist.
Der Zylinderkopf 6 jeder Zylinderbank 3 definiert drei Brennkammern 12 entsprechend den drei Zylindern 8, und jede Brennkammer 12 ist mit einem Paar von Einlassöffnungen versehen, die jeweils mit einem Einlassventil 14 versehen sind, sowie einem Paar von Auslassöffnungen, die jeweils mit einem Auslassventil 15 versehen sind. Die Einlassventile 14 und die Auslassventile 15 werden durch eine Nockenwelle 13 betätigt, die mit der Kurbelwelle 10 gekoppelt ist. Ein jeder Brennkammer 12 entsprechender Teil des Zylinderkopfs 6 ist mit einer Zündkerze 18 ausgestattet, deren Elektrode in die Brennkammer 12 ragt.
Zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Zylinderbänke 3 ist ein Einlasskrümmer 19 vorgesehen, der mit Einlassöffnungen über Einlasskanäle 16 in Verbindung steht, die ins Innere der Brennkammer 12 führen. In dem Einlasskrümmer 19 sind Kraftstoffeinspritzventile 20 vorgesehen, um in die einzelnen Einlasskanäle 16 Kraftstoff einzuspritzen.
In den jeweiligen Zylinderköpfen 6 erstrecken sich Auslasskanäle 17 von den Auslassöffnungen der Brennkammer 12 nach außen und laufen an einem in jedem Zylinderkopf 6 definierten Zusammenflussbereich 21 zusammen. Jeder Zusammenflussbereich 21 steht direkt mit einem Abgasauslass 26 in Verbindung, der sich in der Mitte an einer Seite des Zylinderkopfs 6 nach außen öffnet. Der Abgasauslass 26 ist von einem relativ dickwandigen, ringförmigen Teil umgeben, dessen Außenfläche eine Montagefläche 27 für einen Flansch 23 eines Katalysators 22 definiert. Daher definiert der Zylinderkopf 6 im Inneren einen Auslasskrümmer, der die Auslasskanäle 17 und den Zusammenflussbereich 21 einschließt. Ein Sauerstoffsensor 24 durchsetzt eine Oberwand des Zylinderkopfs 6, die sich über dem Zusammenflussbereich 21 befindet. Dieser Sauerstoffsensor 24 ist mit einem Erfassungsteil versehen, der mittig in dem Zusammenflussbereich 21 angeordnet ist, um den Abgasstrom aus den Brennkammern 12 gleichmäßig zu kontaktieren.
Der Abstand A zwischen den Außenenden der Sauerstoffsensoren 24, die in den entsprechenden Zylinderbänken 3 vorgesehen sind, ist kleiner als der Abstand B zwischen den Außenenden der Katalysatoren 22 der entsprechenden Zylinderbänke 3 (A > B). Anders gesagt, ein Außenprofil des Sauerstoffsensors ist weiter innen angeordnet als ein Außenprofil des Katalysators. Im Ergebnis wird der äußerste Teil des seitlichen Profils der Maschine durch die Katalysatoren 22 definiert, so dass die Sauerstoffsensoren 24 vor Beschädigungen geschützt sind, die durch Auftreffen von Fremdkörpern während des Transports und der Montagearbeit verursacht werden könnten, auch ohne irgendwelche Schutzmaßnahmen.
Im Folgenden wird der Zylinderkopf 6 im näheren Detail anhand von 2 beschrieben, die einen Schnitt des Zylinderkopfs 6 eines der Zylinderbänke (beispielsweise der rechten Zylinderbank) zeigt, entlang einer Ebene, die durch die Mittellinien der Auslasskanäle 17 hindurchgeht.
Jeder Einlasskanal 16 ist in zwei Abschnitte verzweigt, die direkt mit den Einlassöffnungen für jede Brennkammer 12 verbunden sind, und die Einlassenden des Einlasskanals 16 öffnen sich in die Einlassseite des Zylinderkopfs 6. An der Einlassseite des Zylinderkopfs 6 sind vier vertikale Wände im Inneren innerhalb des Zylinderkopfs zwischen benachbarten Brennkammern und in den beiden Enden der Zylinderbank 3 definiert. Eine Zylinderkopfbolzenloch 25 ist in diese vertikalen Wände so gebohrt, dass ein entsprechender von vier Zylinderkopfbolzen hindurchgeht, die zum Verbinden des Zylinderkopfs 6 mit dem Zylinderblock 4 verwendet werden.
Die Auslassöffnungen für jeden Zylinder sind voneinander durch eine vertikale Wand getrennt und münden in den entsprechenden Auslasskanal 17. Der Auslasskanal 17 der mittleren Brennkammer 12 erstreckt sich geradeaus durch den Zusammenflussbereich 21 zu dem gemeinsamen Abgasauslass 26. Die Auslassseite des Zylinderkopfs 6 ist durch eine Auslasskanalwand 33 definiert, die ein Bogenprofil in einer Ebene orthogonal zu einer Zylinderachslinie definiert. Die Auslasskanäle 17 der am jeweiligen axialen Ende der Zylinderbank 3 befindlichen Brennkammern erstrecken sich entlang der Innenseite des entsprechenden Teils der Auslasskanalwand 33. Die Nummer 21a bezeichnet ein stromabwärtiges Ende des jeweiligen Auslasskanals 17, der vom am jeweiligen axialen Ende der Zylinderbank befindlichen Zylinder kommt und sich in den Zusammenflussbereich 21 öffnet. Ein Paar vertikaler Wände 28 ist im Inneren an der Auslassseite des Zylinderkopfs 6 so ausgebildet, dass sie die Auslasskanäle 17 voneinander trennen. Anders gesagt, die drei Auslasskanäle 17 jeder Zylinderbank sind im Wesentlichen durch die vertikalen Wände 28 und die Auslasskanalwand 33 definiert.
Jede dieser vertikalen Wände 28 ist mit einem Zylinderkopfbolzenloch 25 und einem Ölkanal 29 ausgebildet, durch den Öl im Zylinderkopfdeckel 7 in das Kurbelgehäuse 2 zurückläuft. Jeder axiale Endabschnitt der bogenförmigen Auslasskanalwand 33 ist mit einem Zylinderkopfbolzenloch 25 und einem Ölkanal 29 ausgebildet. Diese Zylinderkopfbolzenlöcher 25 und Ölkanäle 29 können auch durch Bohren hergestellt sein.
Weil alle dieser Ölkanäle 29 benachbart zu den Auslasskanälen 17 ausgebildet sind, kann sich das Schmieröl nach dem Start der Maschine schnell aufwärmen und kann die für das Aufwärmen der Maschine benötigte Zeitdauer verkürzt werden. Mittig in dem Zusammenflussbereich 21 ist ein Montageloch 30 für den Sauerstoffsensor 24 ausgebildet.
Zu den 3 und 4. Der Zylinderkopf 6 ist mit einem Wassermantel 31 versehen, der sich über und unter die Auslasskanäle 17 sowie über jede Brennkammer 12 erstreckt. Der Außenumfang der oberen und unteren Wassermäntel 31U und 31L erstreckt sich allgemein entlang der bogenförmigen Kontur von seitlichen Außenwänden 32 des Zylinderkopfs 6, erstreckt sich jedoch seitlich nicht ganz so weit wie die bogenförmige Auslasskanalwand 33 des Zylinderkopfs 6. In dieser Ausführung erstrecken sich die Auslasskanäle 17 entlang einer nach oben geneigten Ebene, gesehen in Richtung des Abgasstroms.
Wenn man den seitlichen Außenwänden 32 der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) und demjenigen Teil der Auslasskanalwand 33, die dem Zusammenflussbereich 21 entspricht, eine gleichmäßige Wanddicke geben würde, dann ergäbe dies eine Vertiefung 34 (in 3 mit den strichpunktierten Linien angegeben) entlang jedem der oberen und unteren Enden der Auslasskanalwand 33. Jedoch sind in dieser Ausführung die jeweiligen seitlichen Außenwände 32 der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) und die Auslasskanalwand 33 durch dickwandige Abschnitte 40 verbunden, und das Außenprofil der Auslassseite des Zylinderkopfs 6 bietet eine allgemein glatte Oberfläche ohne solche Vertiefungen. Die dickwandigen Abschnitte 40 vergrößern die effektive Wanddicke des Außenumfangsteils des Zylinderkopfs 6 und können sowohl die Steifigkeit als auch die Wärmeleitfähigkeit des Zusammenflussbereichs 21 vergrößern, ohne die Außendimensionen des Zylinderkopfs 6 zu vergrößern.
Wie in 5 gezeigt, sind die dickwandigen Abschnitte 40 integral mit vier Ansätzen 35 verbunden, die jeweils mit einem Gewindeloch zur Aufnahme eines Gewindebolzens versehen sind, um den Katalysator 22 zu befestigen. Die vier Ansätze 35 sind wiederum integral mit der ringförmigen dicken Wand verbunden, die den Abgasauslass 26 umgibt. Daher tragen die dickwandigen Abschnitte 40 gemeinsam mit der ringförmigen dicken Wand dazu bei, die Steifigkeit der Montageflächen 27 für den Katalysator zu erhöhen. Ferner ist das Montageloch 30 zur Aufnahme des Sauerstoffsensors 24 zwischen den zwei oberen Ansätzen 35 ausgebildet. Dies ermöglicht eine Montage des Sauerstoffsensors 24, ohne besondere Vorsorge zu treffen oder die Außendimensionen des Zusammenflussbereichs 21 zu vergrößern.
Die Tangentialfläche des Bodens der Auslasskanäle 17 bildet einen stumpfen Winkel AG relativ zur Zylinderachslinie, gesehen von der Kurbelwelle her, wie in 4 gezeigt. Der Teil des unteren Wassermantels 31L, der sich unter den Auslasskanälen 17 befindet, besitzt eine untere Wand, die eine konstante Dicke aufweist und sich parallel zur Dichtfläche 36 des Zylinderkopfs 6 mit dem Zylinderblock 4 erstreckt. Daher ist die Höhe des unteren Wassermantels 31L in dem von der Brennkammer 12 entfernten Teil größer als in dem der Brennkammer 12 benachbarten Teil (C > D). Auch hat der untere Wassermantel 31L, der sich unter den Auslasskanälen 17 befindet, eine größere Kapazität als der obere Wassermantel 31U, der sich über den Auslasskanälen 17 befindet. Die oberen und unteren Wassermäntel 31U und 31L erstrecken sich von dem mittleren Teil des Zylinderkopfs 6 am jeweiligen Querende zumindest über das stromabwärtige Ende 21a hinaus, an dem jeder von der Brennkammer 12 kommende Auslasskanal 17 an jedem axialen Ende in den Zusammenflussbereich 21 mündet.
Daher erhalten die Wassermäntel, insbesondere der untere Wassermantel 31L, eine große Kühlwasserkapazität in dem Bereich, der dem Außenumfangsteil des Zusammenflussbereichs 21 entspricht, der zu hohen Temperaturen neigt. Daher erlaubt diese Ausführung eine Verbesserung der Kühlwirkung der Auslasskanäle 17, ohne die kompakte Konstruktion der Maschine zu beeinträchtigen. Weil die Aufwärtsneigung der Auslasskanäle 17 die Dicke der Oberwand des Zusammenflussbereichs minimiert, kann auch die notwendige Länge des Sauerstoffsensors minimiert werden.
Der obere Wassermantel 31U erstreckt sich jederseits des Sauerstoffsensors 24 oder ist, anders gesagt, mit einem halbkreisförmigen Profil an seinem Außenende versehen, so dass er den Sauerstoffsensor 24 teilweise umgibt. Daher wird der Sauerstoffsensor 24 nahe an der Brennkammer angeordnet, um eine kompakte Konstruktion des Zylinderkopfs zu ermöglichen. Ferner kann ein übermäßiges Erhitzen des Sauerstoffsensors vermieden werden, indem das Kühlwasser nahe dem Sauerstoffsensor zirkuliert.
Die oberen und unteren Wassermäntel 31U und 31L stehen miteinander durch einen Verbindungskanal 37 in Verbindung, der in jeder der vertikalen Wände 28 ausgebildet ist, die zwischen benachbarten Trennkammern ausgebildet sind, sowie durch einen Verbindungskanal 38, der in einer kleinen vertikalen Wand vorgesehen ist, die die zwei Auslassöffnungen jeder Brennkammer 12 voneinander trennt. In jeder der vertikalen Wände 28, die zwischen benachbarten Brennkammern ausgebildet sind, erstreckt sich der Ölkanal 29 unmittelbar neben dem Verbindungskanal 37, so dass der übermäßige Temperaturanstieg des Schmieröls vermieden werden kann und die Qualität des Schmieröls über eine verlängerte Zeitdauer erhalten bleibt. Der Ölkanal 29 und der Verbindungskanal 37 führen auch zu keiner Zunahme der axialen Abmessung des Zylinderkopfs, weil sie bequemerweise in den zwischen den benachbarten Zylinderköpfen ausgebildeten Wänden 28 ausgebildet sind.
Wenn ein relativ großer Wassermantel in dem Zylinderkopf geformt werden soll, ist es erforderlich, den Kern, der beim Gießen des Zylinderkopfs verwendet wird, stabil abzustützen. Insbesondere ist es erwünscht, jene Kernteile, die die oberen und unteren Wassermäntel definieren, durch Verbindungsabschnitte zu verbinden, die eine adäquate Querschnittsfläche aufweisen. In diesem Fall könnten die Kernteile, die den Verbindungskanal zwischen den Auslassöffnungen jeder Brennkammer definieren, keine ausreichende Steifigkeit zur Verbindung der Kernteile ergeben, die die oberen und unteren Wassermäntel 31U und 31L definieren. In dieser Ausführung sind die zusätzlichen Verbindungskanäle 37 zwischen benachbarten Brennkammern ausgebildet, und die diese Verbindungskanäle definierenden Kernteile bieten eine zusätzliche Stütze für den Zusammenhalt des Kerns. Da ferner der obere Wassermantel 31U wesentlich kleiner ist als der untere Wassermantel 31L, wird die auf jene Kernteile einwirkende Last, welche die die oberen und unteren Wassermäntel 31U und 31L definierenden Kernteile verbinden, wesentlich reduziert.
Auch beim Anordnen der Kernteile für die Auslasskanäle zwischen den Kernteilen für die oberen und unteren Wassermäntel ist es erforderlich, jegliche Störungen zwischen diesen Kernteilen in der Kurbelwellenachsrichtung zu vermeiden. Jedoch wird dies durch diese Anordnung ohne jede Schwierigkeit erreicht.
In einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1), deren Zylinderkopf (6) innen liegende Auslasskanäle (17) sowie einen Zusammenflussbereich (21) definiert, in den die Auslasskanäle (17) zusammenlaufen, sind ein oberer Wassermantel (31U) und ein unterer Wassermantel (32L) über und unter den Auslasskanälen (17) definiert, wobei der untere Wassermantel (31L) ein größeres Volumen hat als der obere Wassermantel (31U). Somit kann die Kühlwirkung für den Zusammenflussbreich (21) verbessert werden, indem das Volumen des dem Zusammenflussbereich (21) benachbarten Teils des Wassermantels vergrößert wird. Weil ferner der obere Wassermantel (31U) ein relativ kleines Volumen hat, kann die Belastung der Kernteile, die den den oberen Wassermantel (31U) definierenden Kernteil stützen, reduziert werden, und kann die gesamte mechanische Festigkeit des Kerns verbessert werden. Indem die Wassermäntel (31U, 31L) zu dem Zusammenflussbereich (21) hin verlängert sind, kann die Kühlwirkung noch weiter verbessert werden.

Claims

Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (6), der innen liegende Auslasskanäle (17) definiert, die sich von einer Mehrzahl von teilweise vom Zylinderkopf (6) definierten Brennkammern (12) erstrecken, wobei die Auslasskanäle (17) in einen Zusammenflussbereich (21) zusammenlaufen, der ebenfalls im Inneren des Zylinderkopfs (6) definiert ist, worin: ein oberer Wassermantel (31U) und ein unterer Wassermantel (31L) über und unter den Auslasskanälen (17) ausgebildet sind, wobei der untere Wassermantel (31L) ein größeres Volumen hat als der obere Wassermantel (32U), und wobei der Zusammenflussbereich (21) und die Auslasskanäle (17) zumindest teilweise durch eine seitlich von dem Zylinderkopf (6) abstehende Auslasskanalwand (33) definiert sind, die in einer zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene ein Bogenprofil definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalwand (33) und eine seitliche Außenwand (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) unter Bildung eines im Wesentlichen konformen Außenprofils mit im Wesentlichen glatter Außenfläche ohne Vertiefungen in der zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene entlang des Bogenprofils gemeinsam verlaufen.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) benachbart zur Auslasskanalwand (33) erstrecken, wobei ein dickwandiger Abschnitt (40) zwischen der Auslasskanalwand (33) und zumindest einer der seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) ausgebildet ist, um die im Wesentlichen glatte Außenfläche zu definieren.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dickwandige Abschnitt (40) aus einem schmalen Streifen besteht, der im Wesentlichen parallel zur Kurbelwelle (10) der Maschine entlang dem Bogenprofil verläuft.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Zusammenflussbereich (21) in Verbindung stehender Abgasauslass (26) in der Mitte der Auslasskanalwand (33) ausgebildet ist und dass der dickwandige Abschnitt (40) mit einer Montagefläche (27) verbunden ist, die um den Abgasauslass (26) herum zum Anschluss eines Abgassystems (22) definiert ist.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Inneren des Zylinderkopfs (6) definierten Ölkanal (29) wobei zumindest ein Teil der Wassermäntel (31U, 31L) den Ölkanal (29) umgibt.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (29) in einer vertikalen Wand (28) ausgebildet ist, die im Inneren des Zylinderkopfs (6) zwischen benachbarten Brennkammern (12) ausgebildet ist.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (6), der innen liegende Auslasskanäle (17) definiert, die sich von einer Mehrzahl von teilweise vom Zylinderkopf (6) definierten Brennkammern (12) erstrecken, wobei die Auslasskanäle (17) in einen Zusammenflussbereich (21) zusammenlaufen, der ebenfalls im Inneren des Zylinderkopfs (6) definiert ist, worin: ein oberer Wassermantel (31U) und ein unterer Wassermantel (31L) über und unter den Auslasskanälen (17) ausgebildet sind, und sich zumindest einer der Wassermäntel (31U, 31L) bis zu dem Zusammenflussbereich (21) erstreckt, und wobei der Zusammenflussbereich (21) und die Auslasskanäle (17) zumindest teilweise durch eine seitlich von dem Zylinderkopf (6) abstehende Auslasskanalwand (33) definiert sind, die in einer zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene ein Bogenprofil definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalwand (33) und eine seitliche Außenwand (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) unter Bildung eines im Wesentlichen konformen Außenprofils mit im Wesentlichen glatter Außenfläche ohne Vertiefungen in der zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene entlang des Bogenprofils gemeinsam verlaufen.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) benachbart zur Auslasskanalwand (33) erstrecken, wobei ein dickwandiger Abschnitt (40) zwischen der Auslasskanalwand (33) und zumindest einer der seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) ausgebildet ist, um die im Wesentlichen glatte Außenfläche zu definieren.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dickwandige Abschnitt (40) aus einem schmalen Streifen besteht, der im Wesentlichen parallel zur Kurbelwelle (10) der Maschine entlang dem Bogenprofil verläuft.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Zusammenflussbereich (21) in Verbindung stehender Abgasauslass (26) in der Mitte der Auslasskanalwand (33) ausgebildet ist und dass der dickwandige Abschnitt (40) mit einer Montagefläche (27) verbunden ist, die um den Abgasauslass (26) herum zum Anschluss eines Abgassystems definiert ist.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen im Inneren des Zylinderkopfs (6) definierten Ölkanal (29), wobei zumindest ein Teil der Wassermäntel (31U, 31L) den Ölkanal (29) umgibt.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (29) in einer vertikalen Wand (28) ausgebildet ist, die im Inneren des Zylinderkopfs (6) zwischen benachbarten Brennkammern (12) ausgebildet ist.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (6), der innen liegende Auslasskanäle (17) definiert, die sich von einer Mehrzahl von teilweise vom Zylinderkopf (6) definierten Brennkammern (12) erstrecken, wobei die Auslasskanäle (17) in einen Zusammenflussbereich (21) zusammenlaufen, der ebenfalls im Inneren des Zylinderkopfs (6) definiert ist, wobei ein oberer Wassermantel (31U) und ein unterer Wassermantel (31L) über und unter den Auslasskanälen (17) ausgebildet sind und ein Verbindungskanal (37), der die oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) miteinander verbindet, zwischen den von benachbarten Zylindern kommenden Auslasskanälen (17) ausgebildet ist; und wobei der Zusammenflussbereich (21) und die Auslasskanäle (17) zumindest teilweise durch eine seitlich von dem Zylinderkopf (6) abstehende Auslasskanalwand (33) definiert sind, die in einer zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene ein Bogenprofil definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalwand (33) und eine seitliche Außenwand (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) unter Bildung eines im Wesentlichen konformen Außenprofils mit im Wesentlichen glatter Außenfläche ohne Vertiefungen in der zur Zylinderachslinie orthogonalen Ebene entlang des Bogenprofils gemeinsam verlaufen.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) benachbart zur Auslasskanalwand (33) erstrecken, wobei ein dickwandiger Abschnitt (40) zwischen der Auslasskanalwand (33) und zumindest einer der seitlichen Außenwände (32) der oberen und unteren Wassermäntel (31U, 31L) ausgebildet ist, um die im Wesentlichen glatte Außenfläche zu definieren.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der dickwandige Abschnitt (40) aus einem schmalen Streifen besteht, der im Wesentlichen parallel zur Kurbelwelle (10) der Maschine entlang dem Bogenprofil verläuft.
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Zusammenflussbereich (21) in Verbindung stehender Abgasauslass (26) in der Mitte der Auslasskanalwand (33) ausgebildet ist und dass der dickwandige Abschnitt (40) mit einer Montagefläche (27) verbunden ist, die um den Abgasauslass (26) herum zum Anschluss eines Abgassystems definiert ist.