DE102007031348A1 - Fluid cooled cylinder head for internal combustion engine, has outlet-side cooling agent supply channel and another cooling agent supply channel arranged on inlet-side, where coolant channel branches from former cooling agent supply channel - Google Patents
Fluid cooled cylinder head for internal combustion engine, has outlet-side cooling agent supply channel and another cooling agent supply channel arranged on inlet-side, where coolant channel branches from former cooling agent supply channel Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a liquid-cooled Cylinder head for an internal combustion engine with the features of claim 1
Zum
technischen Umfeld wird beispielsweise auf die deutsche Offenlegungsschrift
Ein
weiterer flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf ist
beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
Obwohl die aus dem Stand der Technik bekannten flüssigkeitsgekühlten Zylinderköpfe keine prinzipbedingten Nachteile aufweisen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders gute, direkte Kühlung zentraler Brennraumbereiche und anderer Heißzonen wie den Gaswechselauslasskanälen und den Gaswechsel-Ventilführungsbereichen der Gaswechselauslasskanäle aufzuzeigen.Even though the liquid-cooled known from the prior art Cylinder heads have no inherent disadvantages, The invention is based on the object, a particularly good, direct Cooling of central combustion chamber areas and other hot zones such as the Gaswechselauslasskanälen and the gas exchange valve guide areas of Show gas exchange outlet ducts.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the features in the characterizing part of the claim 1 solved.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopfes wird eine besonders gute, direkte Kühlung zentraler Brennraumbereiche und anderer Heißzonen wie den Gaswechselauslasskanälen und den Gaswechsel-Ventilführungsbereichen der Gaswechselauslasskanäle erzielt.by virtue of the inventive design of the liquid-cooled Cylinder head is a particularly good, direct cooling central combustion chamber areas and other hot zones such as the Gaswechselauslasskanälen and the gas exchange valve guide portions of the gas exchange outlet channels achieved.
Die Ausgestaltungen gemäß Patentanspruch 2 sind besonders bevorzugt. Im Falle der Kühlmittelabfuhr in das Kurbelgehäuse, wird dieses in vorteilhafter Weise gleichzeitig mitgekühlt. Bei Verwendung einer Sammelleitung kann beispielsweise auch eine separate Sammelleitung, vorzugsweise aus einem leichten Material wie z. B. Kunststoff, zum Einsatz kommen. Hierbei wird der Leichtbau einer Brennkraftmaschine unterstüzt.The Embodiments according to claim 2 are particularly prefers. In case of coolant discharge into the crankcase, this is advantageously co-cooled at the same time. When using a manifold, for example, a separate manifold, preferably made of a lightweight material such as As plastic, are used. This is the lightweight construction an internal combustion engine supports.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsvariante mit hervorragenden Kühlungseigenschaften des Brennraumdaches.The Embodiment according to claim 3 is a Another, particularly preferred embodiment with excellent Cooling properties of the combustion chamber roof.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 ist ebenfalls eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform mit der die Zündeinrichtung und/oder das Brennstoffeinspritzventil besonders gut gekühlt werden.The Embodiment according to claim 4 is also a further, particularly preferred embodiment with the ignition device and / or the fuel injection valve to be cooled particularly well.
Die Konstruktionsvarianten gemäß Patentanspruch 5 erlauben in vorteilhafter Weise die einstückige oder mehrstückige Produktion des Zylinderkopfes, entweder aus einem Zylinderkopfgrundmaterial wie z. B. einem Leichtmetall oder aus zumindest zwei Zylinderkopfgrundmaterialien wie z. B. einem Leichtmetall und einem Stahlwerkstoff.The Construction variants according to claim 5 allow advantageously the one-piece or multi-piece Production of the cylinder head, either from a cylinder head base material such as As a light metal or at least two Zylinderkopfgrundmaterialien such as B. a light metal and a steel material.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles in vier Figuren näher erläutert.in the The following is the invention with reference to a particularly preferred embodiment explained in more detail in four figures.
Im
Folgenden gelten in den
Das besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel ist ein zweigeteilter Zylinderkopf, d. h. ein unteres Zylinderkopfteil (U) ist als eine separate, mit einem oberen Zylinderkopfteil (O) des Zylinderkopfes verbindbares Bauteil ausgebildet. Um eine bestmögliche Festigkeit des Zylinderkopfes zu erzielen besteht das untere Zylinderkopfteil (U) aus z. B. einem thermomechanisch besonders geeigneten Aluminiumwerkstoff oder einem Eisenwerkstoff wie z. B. Grauguss und das obere Zylinderkopfteil (O) aus einer Leichtmetalllegierung wie z. B. einer Aluminiumlegierung, die nicht unbedingt eine hohe thermomechanische Lebensdauer aufweisen muss. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann jedoch auch für jeden einstückigen Zylinderkopf aus einem einzigen Zylinderkopfgrundmaterial vorgesehen werden.The particularly preferred embodiment is a two-part cylinder head, ie, a lower cylinder head part (U) is formed as a separate, connectable to an upper cylinder head part (O) of the cylinder head component. In order to achieve the best possible strength of the cylinder head consists of the lower cylinder head part (U) of z. B. a thermomechanically particularly suitable aluminum material or a ferrous material such. B. gray cast iron and the upper cylinder head part (O) made of a light metal alloy such. As an aluminum alloy, which does not necessarily have to have a high thermo-mechanical life. The inventor However, according to the present embodiment can be provided for each one-piece cylinder head from a single cylinder head base material.
Der
zweite Kühlmittelkanal
In
dem unteren Zylinderkopfteil (U) erstreckt sich der zweite Kühlmittelkanal
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Anzahl an Übertrittstellen größer oder kleiner sein als im vorliegenden besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel. Auch die Durchflussquerschnitte können vom vorliegenden Ausführungsbeispiel abweichen.In Further embodiments, the number of Übertrittstellen be larger or smaller than in the present particular preferred embodiment. Also the flow cross sections may differ from the present embodiment.
Die nicht dargestellte Sammelleitung kann mit dem nicht dargestellten Kurbelgehäuse einstückig ausgeführt sein oder auch als separates Bauteil, das entweder an das Kurbelgehäuse oder den Zylinderkopf montierbar ist. Vorzugsweise wird die montierbare Sammelleitung aus einem leichten Material, wie z. B. einem Leichtmetall oder Kunststoff gefertigt, um einen Leichtbau zu ermöglichen.The not shown manifold can with the not shown Crankcase be made in one piece or as a separate component, either to the crankcase or the cylinder head is mountable. Preferably, the mountable Manifold made of a lightweight material, such. B. a light metal or plastic, to allow lightweight construction.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung in einzylindrigen Brennkraftmaschinen oder in mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen der Reihen-, V-, Boxer- etc. -bauart zum Einsatz kommen.Of course, the inventive design in einzylindrigen Brennkraftma machines or in multi-cylinder internal combustion engines of the series, V, Boxer etc. type are used.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergeben sich folgende Vorteile:
- 1. Durch die Trennung des
Zylinderkopf-Kühlraumes in ein flaches unteres Zylinderkopfteil
(U) und ein, nur Wärmeeintrag relevantes (Gas wechselauslasskanäle
15 und auslassseitige Gaswechselventilführungsbereiche) oberes Zylinderkopfteil (O), kann das kalte Kühlmittel die am stärksten vom Wärmeeintrag betroffenen Brennraum-Heißzonen, durch eine gezielte horizontale Strömungsführung am Brennraum (das Kühlmittel kann nicht an ungewollten Orten in den oberen Kühlraum überströmen), wobei zuerst die heißesten Brennraumzonen und zuletzt die kältesten Brennraumzonen gekühlt werden, einen ausreichend großen und entscheidenden Flächenanteil benetzen und effektiv anströmen. - 2. Durch die beidseitige, zylindermittige Kühlmittelzuströmung aus dem aus- und einlassseitigen ersten und zweiten Kühlmittelzuführkanal (I, II) und die zentrale Anströmung der Zündeinrichtung und/oder des Brennstoffeinspritzventils und anschließend dessen Umströmung mit dem kalten Kühlmittel, wird eine sehr effektive und intensive Kühlung der heißen Brennraumzonen und an der Zündeinrichtung und/oder dem Brennstoffeinspritzventil in deren temperaturkritischen Bereichen erzielt.
- 1. Due to the separation of the cylinder head cooling space in a flat lower cylinder head part (U) and, only heat input relevant (Gas exchange outlet
15 and exhaust-side gas exchange valve guide portions) upper cylinder head portion (O), the cold coolant may be the most affected by the heat input combustion chamber hot zones, by a targeted horizontal flow guidance on the combustion chamber (the coolant can not overflow in unwanted places in the upper cooling chamber), first hottest Brennraumzonen and last the coldest combustion chamber zones are cooled, wet a sufficiently large and decisive area proportion and effectively flow. - 2. Due to the two-sided, cylinder-center Kühlmittelzström from the out and inlet side first and second Kühlmittelzuführkanal (I, II) and the central flow of the ignition and / or the fuel injection valve and then the flow around the cold coolant, is a very effective and intensive cooling the hot combustion chamber zones and achieved at the ignition device and / or the fuel injection valve in the temperature-critical areas.
- 11
- erster Kühlmittelkanalfirst Coolant channel
- 22
- zweiter Kühlmittelkanalsecond Coolant channel
- 33
- dritte Übertrittsstellethird crossing point
- 44
- erste Fließrichtungfirst flow direction
- 55
- dritte Fließrichtungthird flow direction
- 66
- zweite Fließrichtungsecond flow direction
- 77
- vierte Fließrichtungfourth flow direction
- 88th
- vierte Übertrittstellefourth transfer point
- 99
- fünfte Übertrittstellefifth transfer point
- 1010
- sechste Übertrittstellesixth transfer point
- 1111
- erste Übertrittstellefirst transfer point
- 1212
- siebte Übertrittstelleseventh transfer point
- 1313
- zweite Übertrittstellesecond transfer point
- 1414
- GaswechseleinlasskanalGas exchange inlet channel
- 1515
- GaswechselauslasskanalGaswechselauslasskanal
- 1616
- erste Öffnungfirst opening
- 1717
- zweite Öffnungsecond opening
- II
- erster Kühlmittelzuführkanalfirst coolant supply duct
- IIII
- zweiter Kühlmittelzuführkanalsecond coolant supply duct
- UU
- oberes Zylinderkopfteilupper Cylinder head
- OO
- unteres Zylinderkopfteillower Cylinder head
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DT 2514592 A1 [0002] - DT 2514592 A1 [0002]
- - DE 102005037383 A1 [0003, 0003] - DE 102005037383 A1 [0003, 0003]
Claims (5)
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DE102007031348.0A DE102007031348B4 (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Liquid cooled cylinder head with two coolant channels |
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DE102007031348.0A DE102007031348B4 (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Liquid cooled cylinder head with two coolant channels |
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DE102007031348A1 true DE102007031348A1 (en) | 2009-01-08 |
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2007
- 2007-07-05 DE DE102007031348.0A patent/DE102007031348B4/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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DE102007031348B4 (en) | 2018-06-21 |
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