DE102005040639A1

DE102005040639A1 - Internal-combustion engine e.g. four-cylinder self ignited internal combustion engine, has piston immersed with its base region into recesses of cylinder head, such that topmost piston ring in dead center position is arranged within gasket

Info

Publication number: DE102005040639A1
Application number: DE200510040639
Authority: DE
Inventors: Lothar Bauer; Werner Lemme; Andreas Dr. Boemer
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2005-08-27
Filing date: 2005-08-27
Publication date: 2007-03-01

Abstract

The engine has a crank case including a cylinder and covered by a cylinder head (1) under the insertion of a cylinder head gasket. A piston moves in the cylinder and is arranged at a crankshaft supported in a crankcase. A cooling system includes a lower cylinder head ring cooling space (4) working together directly with the crankcase cooling space. The cylinder head includes recesses (3) working together with the cylinder. The piston immerses with its base region in the recesses, such that a topmost piston ring in the dead center position is arranged within the cylinder head gasket.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinder aufweisenden Kurbelgehäuse, das von einem in Blockbauart ausgebildeten Gaswechselventile und Gaswechselkanäle aufweisenden Zylinderkopf unter Einfügung einer Zylinderkopfdichtung abgedeckt ist, wobei in den Zylindern je ein über ein Pleuel an einer in dem Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle angelenkter Kolben bewegbar ist, wobei die Brennkraftmaschine ein Kühlsystem und ein Schmiersystem mit einer Ölpumpe aufweist und das Kühlsystem zumindest einen unteren, mit einem Kurbelgehäusekühlraum direkt zusammenwirkenden Zylinderkopfringkühlraum aufweist.The The invention relates to an internal combustion engine having a cylinder Crankcase, the from a formed in block type gas exchange valves and gas exchange channels Cylinder head under insertion a cylinder head gasket is covered, wherein in the cylinders one over each a connecting rod on a crank shaft mounted in the crankcase articulated piston is movable, the internal combustion engine a cooling system and a lubrication system with an oil pump and the cooling system has at least one lower, with a crankcase cooling space directly interacting cylinder head ring cooling space.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE 203 16 124 U1 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist einen Zylinderkopf auf, bei dem eine effektive Kühlung auch bei hoher Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine gewährleistet ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass eine dritte Rückflussleitung für das Kühlmedium angenähert parallel zu einer ersten und zweiten Rückflussleitung entlang der Zylinderkopfreihe angeordnet ist.Such an internal combustion engine is from the DE 203 16 124 U1 known. This internal combustion engine has a cylinder head, in which an effective cooling is ensured even at high power output of the internal combustion engine. This is achieved in particular in that a third return line for the cooling medium is arranged approximately parallel to a first and second return line along the cylinder head row.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf bereitzustellen, der gegenüber dem gattungsbildenden Zylinderkopf weitergebildet ist und mit dem die Abgasemissionen weiter gesenkt werden können.Of the Invention has for its object to provide a cylinder head, opposite the generic cylinder head is developed and with the the exhaust emissions can be further reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Zylinderkopf mit den Zylindern zusammenwirkende Ausnehmungen aufweist, in die jeweils ein Kolben mit einem Stegbereich so weit eintaucht, dass ein oberster Kolbenring in OT-Stellung unterhalb der Zylinderkopfdichtung angeordnet ist. Dieser Ausbildung liegt zunächst einmal die Erkenntnis zugrunde, dass eine Reduzierung der Abgasemissionen durch motorische Maßnahmen und/oder Nachbehandlungsmaßnahmen erreicht werden kann. Nachbehandlungsmaßnahmen wie beispielsweise eine gekühlte und gesteuerte Abgasrückführung erfordern elektronische Steuergeräte, die bei einer ansonsten mechanisch gesteuerten Brennkraftmaschine eine umfassende Änderung darstellen würden. Die motorischen Maßnahmen beinhalten eine Hubraumvergrößerung bei zumindest nahezu unveränderter Leistungsabgabe und/oder eine intensivere Kühlung des Zylinderkopfs. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zylinderkopfs von einer weiterentwickelten Brennkraftmaschine ermöglicht bei einem zumindest weitgehend unveränderten Kurbelgehäuse einerseits eine Hubraumvergrößerung durch Einsatz einer entsprechend modifizierten Kurbelwelle mit einem entsprechend vergrößerten Hub, andererseits kann der Zylinderkopfkühlraum um das Maß der Höhe der Ausnehmung gegenüber dem vorherigen Zylinderkopf abgesenkt werden. Diese Absenkung ermöglicht eine effektivere Kühlung des Zylinderkopfbodenbereichs. Die Hubraumerhöhung und die effektivere Kühlung ermöglichen bei einer weitgehend unveränderten Leistung der Brennkraftmaschine eine Reduzierung der Abgasemission in der Größenordnung, die durch Nachbehandlungsmaßnahmen und/oder Abgasrückführung erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber diesen Lösungen zur Reduzierung der Abgasemissionen ist die Möglichkeit der preiswerteren Serienherstellung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Hinzukommt, dass die bestehende Transferlinie für die mechanische Bearbeitung des Kurbelgehäuses nicht geändert werden muss. Die Erfindung ist grundsätzlich auf alle Größen und Bauarten einer Brennkraftmaschine anwendbar, im ausgeführten Beispiel weist die Brennkraftmaschine als 4-Zylinder-Reihen-Brennkraftmaschine einen Hubraum von bis 4 l bei einer Leistung von bis zu 75 kW auf. Die Tiefe der Ausnehmung ist auf einen Wert von bis angenähert 10 mm festgelegt.These Task is solved by that the cylinder head with the cylinders cooperating recesses has, in each case a piston with a land area so far Submerges that a top piston ring in TDC position below the cylinder head gasket is arranged. This training is first once the realization that a reduction of exhaust emissions through motor measures and / or post-treatment measures can be achieved. Aftertreatment measures such as a chilled one and require controlled exhaust gas recirculation electronic control devices, in an otherwise mechanically controlled internal combustion engine a comprehensive change would represent. The motor measures include an increase in displacement at at least almost unchanged Power output and / or a more intense cooling of the cylinder head. The inventive design the cylinder head of a further developed internal combustion engine allows in an at least largely unchanged crankcase on the one hand a displacement increase by Use of a correspondingly modified crankshaft with a corresponding increased stroke, on the other hand, the cylinder head cooling by the extent of the height of the recess across from be lowered to the previous cylinder head. This reduction allows one more effective cooling of the cylinder head floor area. The displacement increase and more effective cooling allow in a largely unchanged Performance of the internal combustion engine, a reduction in exhaust emissions on the order of magnitude by post-treatment measures and / or exhaust gas recirculation achieved become. A significant advantage over these solutions for Reduction of exhaust emissions is the possibility of cheaper Series production of the internal combustion engine according to the invention. Come in addition, that the existing transfer line for the mechanical processing of the crankcase not changed must become. The invention is basically of all sizes and types an internal combustion engine applicable, in the example shown, the internal combustion engine as a 4-cylinder in-line internal combustion engine a displacement of up to 4 l with a power of up to 75 kW. The depth of the recess is at a value of up to approximately 10 mm.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Innenumfang der Ausnehmung ölkohleabschabend ausgebildet. Diese ölkohleabschabende Ausbildung wird dadurch erreicht, dass der Einpassdurchmesser der Ausnehmung leicht in die eigentliche Kolbenlauffläche des Zylinderrohres hineinragt. Dadurch ergibt sich eine Verringerung des Feuerstegspaltes bei gleichzeitiger Erschwernis von Ölkohleablagerungen. Ebenfalls wird eine Reduzierung des Totvolumens erreicht. Zusätzlich oder anstelle der zuvor erläuterten Verringerung des Einpassdurchmessers kann die Ausnehmung auch gerändelt ausgeführt sein. Diese Ausbildung gewährleistet ebenfalls eine wirkungsvolle Verhinderung von Ölkohleablagerungen.In Development of the invention is the inner circumference of the recess ölkohleabschabend educated. This oil-shedding Training is achieved in that the Einpassdurchmesser the recess easily protrudes into the actual piston running surface of the cylinder tube. This results in a reduction of the Feuerstegspaltes while Aggravation of carbon deposits. Likewise, a reduction of the dead volume is achieved. Additionally or instead of the previously explained Reduction of the fitting diameter, the recess can also be performed knurled. This training ensures also an effective prevention of carbon deposits.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Zylinderkopfringkühlraum eine Tiefe auf, die angenähert der Tiefe der Ausnehmung entspricht. Dabei ist dieser Zylinderkopfringkühlraum durch Öffnungen in der Zylinderkopfdichtung mit dem Kurbelgehäusekühlraum des als Open-Deck ausgeführten Kurbelgehäuses verbunden und stellt somit die Fortführung des Kurbelgehäusekühlraums im Zylinderkopf bis in den Bereich der oberen Totpunktstellung des Kolbens dar. Durch diese Anordnung des Zylinderkopfringkühlraums ergibt sich oberhalb der Ausnehmungen Bauraum für einen sich über das gesamte Zylinderkopfbodenniveau erstreckenden Zylinderkopfkühlraum, der durch einen entsprechenden Gießkern bei der Herstellung des Zylinderkopfs erstellt wird. Dieser Zylinderkopfkühlraum hat mehrere Funktionen und erfindungsgemäße Vorteile.

– Es wird eine intensive Kühlung der Gaswechselkanäle und insbesondere der Gaswechselkanalhälse erreicht,
– eine thermische Entkopplung des Gaswechselauslasskanals von dem Gaswechseleinlasskanal wird erzielt, wobei insbesondere die Gaswechseleinlasskanäle zusätzlich zumindest weitgehend von dem Zylinderkopfboden getrennt sind,
– es ist eine intensive Kühlung des Ventilstegbereichs bis an die Ventilsitzringe heran ermöglicht, so dass mechanisch gebohrte Stegbohrungen entfallen können und
– der gesamte Zylinderkopfbodenbereich wird durch die Kastenbauweise des Zylinderkopfkühlraums versteift, wodurch weiterhin die Möglichkeit zu einem dünner ausgebildeten Zylinderkopfboden geschaffen wird.

In a further embodiment of the invention, the cylinder head ring cooling space has a depth which approximately corresponds to the depth of the recess. In this case, this Zylinderkopfringkühlraum is connected through openings in the cylinder head gasket with the crankcase cooling chamber of the open deck crankcase and thus represents the continuation of the crankcase cooling chamber in the cylinder head to the top dead center of the piston. This arrangement of the cylinder head ring cooling space results above the recesses Space for a over the entire cylinder head floor level extending cylinder head cooling space, which is created by a corresponding casting core in the production of the cylinder head. This cylinder head refrigerator has several functions and advantages of the invention.

- It is an intensive cooling of the gas exchange channels and in particular the gas exchange channel reached necks,
A thermal decoupling of the gas exchange outlet channel from the gas exchange inlet channel is achieved, wherein in particular the gas exchange inlet channels are additionally at least substantially separated from the cylinder head bottom,
- It is an intensive cooling of the valve land area allows zoom up to the valve seat rings, so that mechanically drilled Stegbohrungen can be omitted and
- The entire cylinder head floor area is stiffened by the box construction of the cylinder head cooling chamber, which further creates the possibility for a thinner cylinder head floor.

In weiterer Ausgestaltung weist der Zylinderkopfkühlraum auf zumindest einer Längsseitenwand des Zylinderkopfs mündende Kernlochöffnungen auf. Durch diese Kernlochöffnungen wird der Zylinderkopfkühlraum gießtechnisch bezüglich der Positionierung und späteren Entfernung des Gießkerns gut beherrscht. Dabei werden bei einem 4-Zylinder-Zylinderkopf bevorzugt auf jeder Zylinderkopflängsseite vier Kernlochöffnungen und auf zumindest einer Zylinderkopfstirnseite eine Kernlochöffnung angeordnet. Diese Kernlochöffnungen werden mit entsprechenden Verschlussstopfen verschlossen bzw. es ergibt sich die Möglichkeit, Kühlflüssigkeitsteilmengen zur Beschickung von Wärmetauschern abzuzweigen bzw. Kühlmittelteilströme gezielt zuzuführen.In Another embodiment, the cylinder head cooling chamber on at least one Longitudinal side wall of the Cylinder head opening Core hole openings on. Through these core hole openings becomes the cylinder head refrigerator by casting in terms of positioning and later Removal of the casting core well controlled. Here are preferred in a 4-cylinder cylinder head each cylinder head long side four Core hole openings and disposed on at least one cylinder head end face a core hole opening. These core hole openings are closed with appropriate plugs or it results in the possibility Coolant subsets for Feeding of heat exchangers branch off or coolant partial streams targeted supply.

In weiterer Ausgestaltung ist es möglich, verschiedene Kühlkonzepte für die Brennkraftmaschine vorzusehen. Die Brennkraftmaschine kann luft-/ölgekühlt oder nur ölgekühlt sein. Diese Konzepte haben den Vorteil, dass nur ein Betriebsstoff, nämlich Öl, vorhanden ist, der sowohl die Schmierung als auch die Kühlung übernimmt. Dabei wird das Öl in einem an der Brennkraftmaschine montierten Wärmetau scher, der von einem an der Brennkraftmaschine angebauten Kühlgebläse mit Kühlluft durchströmt wird, gekühlt, wobei zusätzlich der Zylinderkopf zumindest in Teilbereichen von der Kühlluft gekühlt werden kann. Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch insbesondere vorgesehen, den Zylinderkopfkühlraum anstatt mit Öl mit Luft zu durchströmen. In diesem Falle kann die Kühlluft über die zumindest teilweise unverschlossenen Kernlochöffnungen einer Zylinderkopflängsseite in den Zylinderkopfkühlraum eintreten und auf der gegenüberliegenden Zylinderkopflängsseite wieder austreten. Dadurch, dass die Kühlluft um bis zu 100° kühler als das Öl bei Betriebstemperatur ist, kann der Nachteil der schlechteren Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit der Kühlluft gegenüber einem flüssigen Kühlmittel voll ausgeglichen werden. Zudem muss die Kühlluft, die Wärme abführt, nicht in einem Wärmetauscher zurückgekühlt werden, sondern verlässt die Brennkraftmaschine nach der Wärmeaufnahme in die Umgebung.In further embodiment it is possible different cooling concepts for the Provide internal combustion engine. The internal combustion engine can be air / oil cooled or only be oil cooled. These concepts have the advantage that only one fuel, namely oil, available is that takes over both the lubrication and the cooling. This is the oil in one the internal combustion engine mounted Wärmetau shear, of a On the internal combustion engine mounted cooling fan with cooling air is flowed through, cooled additionally the cylinder head can be cooled by the cooling air at least in some areas. It is in the context of the present invention, in particular provided, the cylinder head refrigerator instead of oil to flow through with air. In In this case, the cooling air over the at least partially unclosed core hole openings of a cylinder head longitudinal side enter the cylinder head cooling chamber and on the opposite Cylinder head long side exit again. As a result, the cooling air is up to 100 ° cooler than the oil at operating temperature, the disadvantage may be the poorer heat capacity and thermal conductivity the cooling air over a liquid coolant be fully balanced. In addition, the cooling air, which dissipates heat, not in a heat exchanger to be re-cooled but leaves the internal combustion engine after the heat absorption in the environment.

Die nachfolgende Zeichnungsbeschreibung beinhaltet weite vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, in der in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.The The following description of the drawing contains a lot of advantages Embodiments of the invention, in the illustrated in the drawings embodiments closer to the invention are described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Ansicht des Zylinderkopfs von der Gaswechselseite bzw. der Kurbelgehäuseseite her, 1 a perspective view of the cylinder head from the gas exchange side or the crankcase side,

2 einen Schnitt durch den Zylinderkopf im Bereich eines Gaswechseleinlasskanals, 2 a section through the cylinder head in the region of a gas exchange inlet channel,

3 einen Schnitt durch den Zylinderkopf im Bereich einer Aufnahmebohrung für ein Einspritzventil, 3 a section through the cylinder head in the region of a receiving bore for an injection valve,

4 eine erste perspektivische Ansicht des Kühlkreislaufs der Brennkraftmaschine, 4 a first perspective view of the cooling circuit of the internal combustion engine,

5 eine zweite perspektivische Ansicht des Kühlkreislaufs der Brennkraftmaschine und 5 a second perspective view of the cooling circuit of the internal combustion engine and

6 in Einzeldarstellung den meanderförmig ausgebildeten Zylinderkopfkühlraum. 6 in a detail of the meandering cylinder head refrigerator.

Der Zylinderkopf 1 gemäß 1 ist ein Blockzylinderkopf für eine 4-zylindrige, selbstzündende Brennkraftmaschine. In die dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zugewandten Zylinderkopfbodenwand 2 sind vier Ausnehmungen 3 eingearbeitet, in die die Kolben mit einem Stegbereich eintauchen. Die Ausnehmungen 3 sind umgeben von Zylinderkopfringkühlräumen 4, die alle miteinander verbunden sind. Dabei sind die Zylinderkopfringkühlräume 4 für die Zylinder 1 bis 3 identisch ausgebildet und umfassen die Zylinder jeweils auf deren gesamtem Umfang, während der Zylinderkopfringkühlraum 4 für den vierten Zylinder diesen nur zu etwa ¾ umfasst. In jede der Ausnehmungen 3 münden zwei Gaswechselkanäle, wobei die Mündungen im montierten Zustand von Gaswechselventilen beherrscht werden. Die Gaswechselkanäle sind ein Gaswechseleinlasskanal 6 und ein Gaswechselauslasskanal 7, die ebenfalls auf der Seitenwand des Zylinderkopfs ausmünden. Jedem Zylinder sind zwei Öffnungen 8 zugeordnet, die Stoßstangen zur Betätigung des Ventiltriebs aufnehmen. Durch Bohrungen 23 werden Zylinderkopfschrauben zur Befestigung des Zylinderkopfs 1 auf dem Kurbelgehäuse durchgeführt. Jeweils unterhalb des Gaswechseleinlasskanals 6 ist eine Kernlochöffnung 9 angeordnet, durch die der Gießkern für den sich entlang des gesamten Zylinderkopfs 1 erstreckenden meanderförmig ausgebildeten Zylinderkopfkühlraum 10 (2 bis 6) gehalten wird und durch die der Gießkern nach dem Gießvorgang entfernt wird. Weiterhin sind in der Zylinderkopfbodenwand 2 mündende Ableitkanäle 24a, 24b und eine Abführleitung 25 dargestellt, die später zur 4 und 5 erläutert werden.The cylinder head 1 according to 1 is a block cylinder head for a 4-cylinder, self-igniting internal combustion engine. In the the crankcase of the engine facing cylinder head floor wall 2 are four recesses 3 incorporated, in which immerse the piston with a land area. The recesses 3 are surrounded by cylinder head ring coolers 4 that are all connected. Here are the Zylinderkopfringkühlräume 4 for the cylinders 1 to 3 are identically formed and include the cylinders each on the entire circumference, while the cylinder head ring cooling space 4 for the fourth cylinder it covers this only about ¾. In each of the recesses 3 open two gas exchange channels, the mouths are dominated in the assembled state of gas exchange valves. The gas exchange channels are a gas exchange inlet channel 6 and a gas exchange outlet duct 7 , which also open out on the side wall of the cylinder head. Each cylinder has two openings 8th assigned to receive the bumpers for actuating the valve train. Through holes 23 are cylinder head bolts for fixing the cylinder head 1 performed on the crankcase. Each below the gas exchange inlet channel 6 is a core hole opening 9 arranged through which the casting core for itself along the entire cylinder head 1 extending meandering cylinder head refrigerator 10 ( 2 to 6 ) and through which the casting core after the Casting is removed. Furthermore, in the cylinder head floor wall 2 opening drainage channels 24a . 24b and a discharge line 25 presented later to the 4 and 5 be explained.

Der Schnitt gemäß 2 durch den Zylinderkopf 1 im Bereich eines Gaswechseleinlasskanals 6 zeigt auf der Zylinderkopfbodenwand 2 die Ausnehmung 3 mit dem umgebenden Zylinderkopfringkühlraum 4. Von der Ausnehmung 3 geht der Einlasskanal 6 ab, wobei an die Ausnehmung 3 sich eine bearbeitete zylinderförmige Ringausnehmung 11 zur Aufnahme eines Ventilsitzringes anschließt. Der Zylinderkopfkühlraum 10 erstreckt sich kurbelgehäuseseitig bis etwa in die Höhe der Ringausnehmung 11. Beidseits der Gaswechselventilachse 12 sind ein erster Ölkanal 13a und ein zweiter Ölkanal 13b angeordnet, die sich ebenfalls entlang des gesamten Zylinderkopfs 1 erstrecken. Durch die Ölkanäle 13a, 13b wird Öl zur Kühlung der Ventilschäfte und von dem Ölkanal 13a über Stichkanäle 22 zur Schmierölverteilung an die einzelnen bewegten Teile des Ventiltriebs geleitet. Abgeleitet wird das Öl über den Kipphebelraum 14 und die Öffnungen 8, durch die die Stoßstangen geführt sind. Ein schräg oberhalb des Ölkanals 13b angeordneter Kanal 15 führt die weitgehend ölbereinigten Kurbelgehäusegase über Abzweigkanäle 16 in die Einlasskanäle 6 zurück. Der Kanal 15 kann auch zur Verteilung von zurückgeführtem Abgas bei einer Abgasrückführungsvorrichtung genutzt werden.The cut according to 2 through the cylinder head 1 in the area of a gas exchange inlet channel 6 shows on the cylinder head floor wall 2 the recess 3 with the surrounding cylinder head ring fridge 4 , From the recess 3 goes the inlet channel 6 ab, being to the recess 3 itself a machined cylindrical annular recess 11 connects to receive a valve seat ring. The cylinder head refrigerator 10 extends crankcase side to about the height of the annular recess 11 , On both sides of the gas exchange valve axis 12 are a first oil channel 13a and a second oil channel 13b arranged, which also extends along the entire cylinder head 1 extend. Through the oil channels 13a . 13b Oil is used to cool the valve stems and the oil channel 13a via branch channels 22 directed to the lubricating oil distribution to the individual moving parts of the valve train. The oil is derived via the rocker arm space 14 and the openings 8th through which the bumpers are guided. An oblique above the oil channel 13b arranged channel 15 leads the largely oil-cleaned crankcase gases via branch channels 16 in the inlet channels 6 back. The channel 15 can also be used to distribute recirculated exhaust gas in an exhaust gas recirculation device.

Der Schnitt gemäß 3 durch den Zylinderkopf 1 im Bereich einer Aufnahmebohrung 17 für ein Einspritzventil zeigt zusätzlich bzw. im Unterschied zu 2 neben der Aufnahmebohrung 17 eine Glühkerzenbohrung 18. Die Glühkerzenbohrung 18 ist optional an allen Zylindern vorgesehen. Zwischen dem Zylinderkopfkühlraum 10 und den Ölkanälen 13a, 13b ist ein Raum 19 angeordnet, der sich quer durch den Zylinderkopf 1 erstreckt und durch den Kühlluft geleitet wird.The cut according to 3 through the cylinder head 1 in the area of a receiving bore 17 for an injection valve shows in addition or in contrast to 2 next to the mounting hole 17 a glow plug hole 18 , The glow plug hole 18 is optional on all cylinders. Between the cylinder head refrigerator 10 and the oil channels 13a . 13b is a room 19 arranged, extending across the cylinder head 1 extends and is passed through the cooling air.

In den 4 und 5 ist der Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine zumindest mit den wesentlichen Teilen wiedergegeben, wobei zur besseren Übersichtlichkeit der Kühlkreislauf beziehungsweise dessen Komponenten im Bereich der Trennebene Kurbelgehäuse – Zylinder kopf beabstandet voneinander dargestellt sind. Über einen Zugang 20 gelangt das Kühlmittel in einen ersten Kurbelgehäusekühlraum 5 und wird von diesem in die übrigen Zylinderkurbelgehäusekühlräume 5 weitergeleitet. Von den Zylinderkurbelgehäusekühlräumen 5 gelangt das Öl über Übergänge 28 in der Zylinderkopfdichtung in die Zylinderkopfringkühlräume 4, wobei das Öl zur intensiven Kühlung der thermisch hoch belasteten Bereiche durch entsprechende Ausgestaltung der Kurbelgehäusekühlräume 5 und die Anordnung und Ausbildung der Übergänge 28 und der nachfolgend erläuterten Verbindungskanäle 21a, 21b in der Zylinderkopfdichtung bezüglich der Fließrichtung und Fließmenge beeinflusst wird. Von dem vorderen endseitigen Zylinderkopfringkühlraum 4 wird das Öl über die V-förmig angeordneten Verbindungskanäle 21a, 21b in den Zylinderkopfkühlraum 4 und in die Ölkanäle 13a, 13b geleitet, wobei von dem Ölkanal 13a Stichkanäle 22 zur Schmierung der bewegten Teile des Ventiltriebs abzweigen. Abgeleitet wird das Öl aus den Ölkanälen 13a, 13b über die Ableitkanäle 24a, 24b, 24c, 24d auf der gegenüberliegenden Zylinderkopfseite. Das Kühlmittel wird aus dem Zylinderkopfkühlraum 10 auf der zu den Verbindungskanälen gegenüberliegenden Zylinderkopfseite über eine Abführleitung 25 abgeleitet. Die Abführleitung 25 ist über eine Querleitung 26 mit den Ableitkanälen 24a, 24b, 24c, 24d verbunden und das abgeleitete Kühlmittel wird über eine Thermostateinrichtung 27 entweder in einen Wärmetauscher oder wieder direkt in den Kühlkreislauf beziehungsweise Ölkreislauf geleitet. Für den Fall, dass durch den Zylinderkopfkühlraum 10 Luft zur Kühlung geleitet wird, ist dieser von dem Übergängen 28, den Verbindungskanälen 21a, 21b und der Abführleitung 25 abgetrennt.In the 4 and 5 is the cooling circuit of the internal combustion engine reproduced at least with the essential parts, for better clarity of the cooling circuit or its components in the region of the parting plane crankcase - cylinder head are shown spaced from each other. About an access 20 the coolant enters a first crankcase refrigerator 5 and from this into the other cylinder crankcase refrigerators 5 forwarded. From the cylinder crankcase refrigerators 5 the oil gets over transitions 28 in the cylinder head gasket into the cylinder head ring refrigerators 4 , wherein the oil for intensive cooling of the thermally highly loaded areas by appropriate design of the crankcase refrigerators 5 and the arrangement and formation of the transitions 28 and the connection channels explained below 21a . 21b is influenced in the cylinder head gasket with respect to the flow direction and flow rate. From the front end side cylinder head ring refrigerator 4 the oil is via the V-shaped connecting channels 21a . 21b in the cylinder head refrigerator 4 and in the oil channels 13a . 13b passed, being from the oil channel 13a branch channels 22 to lubricate the moving parts of the valve train branch. The oil is derived from the oil channels 13a . 13b via the drainage channels 24a . 24b . 24c . 24d on the opposite cylinder head side. The coolant is removed from the cylinder head refrigerator 10 on the opposite side of the connecting channels cylinder head side via a discharge line 25 derived. The discharge line 25 is over a cross line 26 with the drainage channels 24a . 24b . 24c . 24d connected and the derived coolant is via a thermostat device 27 either passed into a heat exchanger or directly back into the cooling circuit or oil circuit. In the event that through the cylinder head fridge 10 Air is directed to cooling, this is from the transitions 28 , the connecting channels 21a . 21b and the discharge line 25 separated.

6 zeigt die meanderförmige Ausbildung des Zylinderkopfkühlraums 10, wobei die Pfeile bei einer Durchströmung mit Luft den Strömungseintritt und Strömungsaustritt durch die Kernlochöffnungen 9 kennzeichnen. 6 shows the meandering design of the cylinder head refrigerator 10 wherein the arrows in a flow of air through the flow inlet and flow outlet through the core hole openings 9 mark.

11: Zylinderkopfcylinder head
22: ZylinderkopfbodenwandCylinder head bottom wall
33: Ausnehmungrecess
44: ZylinderkopfringkühlraumCylinder head ring refrigerator
55: KurbelgehäusekühlraumCrankcase refrigerator
66: GaswechseleinlasskanalGas exchange inlet channel
77: GaswechselauslasskanalGaswechselauslasskanal
88th: Öffnungopening
99: KernlochöffnungCore hole opening
1010: ZylinderkopfkühlraumCylinder head Refrigerator
1111: Ringausnehmungannular recess
1212: GaswechselventilachseGas exchange valve axis
13a, 13b13a, 13b: Ölkanaloil passage
1414: Kipphebelraumthe rocker arm
1515: Kanalchannel
1616: Abzweigkanalbranch channel
1717: Aufnahmebohrunglocation hole
1818: Glühkerzenbohrungglow plug
1919: Raumroom
2020: ZugangAccess
21a, 21b21a, 21b: Verbindungskanalconnecting channel
2222: StichkanalStichkanal
2323: Bohrungdrilling
24a, 24b, 24c, 24d24a, 24b, 24c, 24d: Ableitkanäledrainage channels
2525: Abführleitungdischarge
2626: Querleitungcross line
2727: ThermostateinrichtungA thermostat device
2828: Übergängetransitions

Claims

Internal combustion engine having a cylinder having a crankcase, which is covered by a block formed in gas exchange valves and gas exchange channels having cylinder head with the insertion of a cylinder head gasket, wherein in the cylinders depending on a connecting rod on a crankshaft mounted in the crankcase hinged piston is movable, wherein the internal combustion engine Cooling system and having a lubrication system with an oil pump, and wherein the cooling system has at least one lower, with a crankcase cooling space directly cooperating cylinder head ring cooling chamber, characterized in that the cylinder head ( 1 ) with the cylinders cooperating recesses ( 3 ), in each of which a piston with a land area so far immersed, that an uppermost piston ring in top dead center (TDC) position is arranged below the cylinder head gasket.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the inner circumference of the recess ( 3 ) ölkohleabschabend is formed.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder head ring cooling space ( 4 ) has a depth which approximates the depth of the recess ( 3 ) corresponds.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a cylinder head cooling space arranged above the cylinder head ring cooling space ( 10 ) is provided, the cylinder head bottom side to the bottom region of a valve seat ring receiving annular recess ( 11 ) enough.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder head cooling space ( 10 ) on at least one longitudinal side wall of the cylinder head ( 1 ) opening core hole openings ( 9 ) having.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder head cooling space ( 10 ) meander along the entire cylinder head ( 1 ).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder head cooling space ( 10 ) the gas exchange channels, in particular the gas exchange inlet channels ( 6 ) at least substantially from the cylinder head floor wall ( 2 ) separates.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cylinder head ( 10 ) is air-cooled.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the internal combustion engine is air / oil cooled.