DE102007057755A1

DE102007057755A1 - Zylinderkopf und Abgassystem eines Mehrzylindermotors

Info

Publication number: DE102007057755A1
Application number: DE102007057755A
Authority: DE
Inventors: Chan Hyo Hwaseong Park; Si Hun Anyang Lee; Woo Tae Suwon Kim; Ingee Yongin Suh; Jong Bae Kim; Jae Kee Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-06-19
Also published as: US20080141971A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf und ein Abgassystem. Abgasdurchlässe sind integral in einem Vorsprungabschnitt ausgebildet, der von einem Seitenabschnitt eines Zylinderkopfes hervorsteht. Behinderungen zwischen dem Fahrzeugkörper und einem Abgaskrümmer können bei einem begrenzten Motorraum reduziert werden und die Motorleistung kann dadurch verbessert werden.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Prioritäten der koreanischen Patentanmeldungen Nummer 10-2006-0128177 , die am 14. Dezember 2006 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum angemeldet wurde, Nummer 10-2006-0127396, die am 13. Dezember 2006 angemeldet wurde, und Nummer 10-2007-0005730 , die am 18. Januar 2007 angemeldet wurde, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt davon durch Bezug darauf in die vorliegende Offenbarung miteinbezogen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf und ein Abgassystem eines Mehrzylindermotors.
Typischerweise ist ein Motor für ein Fahrzeug ein Verbrennungsmotor und weist ein System auf, welches als Abgassystem zum Entweichen von in einem Zylinder verbrannten Abgasen bezeichnet wird.
Entsprechend einem gewöhnlichen Abgassystem ist eine Abgasöffnung in einem Zylinderkopf ausgebildet, so dass die Abgase des Zylinders durch den Zylinderkopf entweichen können. Die Abgase, die aus einer Vielzahl von Abgasöffnungen eines Mehrzylindermotors entweichen, werden von einem Abgaskrümmer gesammelt und einem Katalysator zugeführt.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein herkömmliches Abgassystem zeigt, wobei 2 eine Seitenansicht eines gewöhnlichen Abgassystems zeigt.
Typischerweise ist ein Abgaskrümmer 100 über einen Flansch 103 an einer Seite eines Zylinderkopfes 101 angebracht, und die Abgase, die aus den entsprechenden Verbrennungskammern des Motors entweichen, werden in Abgasrohren 107 gesammelt, die integral an jedem mit jeder Öffnung verbunden Ansaugkanal 105 ausgebildet sind, und entweichen in einen Katalysator.
Der Abgaskrümmer ist im Allgemeinen als ein von dem Motor getrenntes Element hergestellt und ist mit dem Motor mittels eines Bolzens bzw. einer Schraube verbunden. Der Abgaskrümmer, der die Vielzahl von Abgasöffnungen mit einem Katalysator verbindet, nimmt viel Volumen ein. In einem Fall, bei dem Durchlässe des Abgaskrümmers Schritt für Schritt zur Verbesserung der Motorleistung miteinander verbunden sind, d.h. vier Durchlässe werden zu zwei Durchlässen verbunden und die zwei Durchlässe werden zu einem Durchlass verbunden, tritt darüberhinaus das Problem auf, dass der Abgaskrümmer nur schwer mit dem Motor mittels Bolzen zu verbinden ist, da eine äußere Anordnung des Abgaskrümmers kompliziert ist.
Das heißt mit Bezug auf 2, dass gemäß des bekannten Abgassystems der erste und der dritte Ansaugkanal 105 und der zweite und der vierte Ansaugkanal 105 jeweils zu einem Abgasdurchlass verbunden sind und mit dem Katalysator 109 verbunden werden. Allerdings ist bei dem oben beschriebenen Verbindungsverfahren die Anordnung des Abgaskrümmers 100 kompliziert, wobei, wie in 2 gezeigt, das Problem auftritt, dass die Schraubenverbindung mit einem Montageloch 111 des Flansches 103 aufgrund der Behinderung zwischen den entsprechenden Ansaugkanälen 105 und dem Abgasrohr 107 schwierig ist.
Darüberhinaus ist die Temperatur der Abgase, die aus dem Zylinder entweichen, sehr hoch. Daher ist eine Wasserummantelung in dem Zylinderkopf ausgebildet, so dass der Zylinderkopf, durch den die Abgase zunächst strömen, nicht überhitzt wird.
Da jedoch der Abgaskrümmer an der Außenseite freiliegend angeordnet ist und ferner als ein separates Element des Motors hergestellt ist, wird der Abgaskrümmer nicht durch die Wasserummantelung sondern nur durch einen Luftstrom gekühlt.
Wenn das Abgassystem kompakt ausgebildet ist, kann ein Motorraum effizient genutzt werden. Wenn darüberhinaus ein Abgassystem eingesetzt wird, das den Temperaturen der Abgase standhalten kann und das die Lebensdauer verbessert, kann die Motorleistung und die Lebensdauer gemeinsam verbessert werden.
Die vorstehend offenbarten Informationen sind nur für eine Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung gedacht und sollen nicht als eine Anerkennung oder eine Form der Anregung verstanden sein, dass diese Informationen den Stand der Technik darstellen, der dem Fachmann bekannt ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Bestreben, einen Zylinderkopf und ein Abgassystem eines Mehrzylindermotors mit Vorteilen einer verbesserten Motorleistung und einer besseren Raumausnutzung eines Motorraumes bereitzustellen.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt einen Zylinderkopf für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von Zylindern bereit, wobei der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen aufweist, um wenigstens eine Abgasöffnung für jeden Zylinder auszubilden, wobei der Zylinderkopf aufweist: wenigstens einen vorstehenden Abschnitt bzw. einen Vorsprungabschnitt, der von einer Seitenwand des Zylinderkopfes aus hervorsteht, so dass eine Vielzahl von Abgasdurchlässen, die mit der Vielzahl von Abgasöffnungen verbunden ist, in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist, und jeder Abgasdurchlass von der Vielzahl von Abgasdurchlässen von einer zu der Auslassöffnung korrespondierenden Richtung in eine einzige Richtung verläuft, um einen Auslass davon auszubilden.
Der wenigstens eine Vorsprungabschnitt kann ein einziger Vorsprungabschnitt sein, der alle Abgasdurchlässe aller Zylinder des Mehrzylindermotors umfasst, die darin ausgebildet sind.
Die wenigstens eine Abgasöffnung kann als ein Paar von Abgasöffnungen für jeden Zylinder ausgebildet werden und das Paar von Abgasöffnungen kann zusammenlaufen, um einen einzigen Abgasdurchlass auszubilden.
Eine Wasserummantelung kann in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet werden, um die Vielzahl von Abgasdurchlässen zu umgeben.
Der Mehrzylindermotor kann ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor sein.
Die einzige Richtung kann eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors sein.
Der Mehrzylindermotor weist vier oder mehr Zylinder auf und der wenigstens eine Vorsprungabschnitt umfasst: einen ersten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des ersten und des zweiten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst; und einen zweiten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des dritten und des vierten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst.
Eine Querschnittsfläche in einer Auslassrichtung des ersten Vorsprungabschnitts und des zweiten Vorsprungabschnitts kann unter einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderkopfes geneigt sein.
Die wenigstens eine Abgasöffnung kann als ein Paar von Abgasöffnungen in den jeweiligen Zylindern ausgebildet werden und das Paar von Abgasöffnungen kann miteinander zu einem Abgasdurchlass verbunden werden.
Der Mehrzylindermotor kann ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor sein.
Die einzige Richtung ist eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Abgassystem eines Mehrzylindermotors mit einem Zylinderkopf, wenigstens einem Abgasrohr und einem Katalysator bereit, wobei der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen aufweist, um wenigstens eine Abgasöffnung für jeden Zylinder auszubilden, der Zylinderkopf wenigstens einen Vorsprungabschnitt aufweist, der von einer Seitenwand des Zylinderkopfes hervorsteht, so dass eine Vielzahl von Abgasdurchlässen, die mit der Vielzahl von Abgasöffnungen verbunden sind, in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist, jeder der Vielzahl von Abgasdurchlässen von einer zu jeder der Abgasöffnungen korrespondierenden Richtung in Richtung einer einzelnen Richtung verläuft, um einen Auslass davon zu bilden, und die Auslässe der Vielzahl von Abgasdurchlässen mit dem Katalysator mittels des wenigstens einen Abgasrohres verbunden sind.
Der wenigstens eine Vorsprungabschnitt kann ein einziger Vorsprungabschnitt sein, der alle Abgasdurchlässe aller Zylinder des Mehrzylindermotors aufweist, die darin ausgebildet sind.
Die Auslässe aller Abgasdurchlässe des einzigen Vorsprungsabschnitts können mit dem Katalysator über ein Abgasrohr verbunden sein.
Eine Wasserummantelung kann in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet sein, um die Vielzahl von Abgasdurchlässen zu umhüllen.
Die wenigstens eine Abgasöffnung kann als ein Paar von Abgasöffnung für jeden Zylinder ausgebildet sein und das Paar von Abgasöffnungen kann zusammenlaufen, um einen einzelnen Abgasdurchlass auszubilden.
Der Mehrzylindermotor kann ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor sein.
Die einzige Richtung kann eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors sein.
Der Mehrzylindermotor weist vier oder mehr Zylinder auf und der wenigstens eine Vorsprungabschnitt umfasst: einen ersten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des ersten und des zweiten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst; und einen zweiten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des dritten des und vierten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst.
Eine Querschnittsfläche in einer Auslassrichtung des ersten Vorsprungabschnitts und des zweiten Vorsprungabschnitts kann unter einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderkopfes geneigt sein.
Auslässe der Abgasdurchlässe des ersten Vorsprungabschnitts können über ein erstes Abgasrohr mit dem Katalysator verbunden sein und Auslässe der Abgasdurchlässe des zweiten Vorsprungabschnitts können über ein zweites Abgasrohr mit dem Katalysator verbunden sein.
Eine Wasserummantelung, die die Vielzahl von Abgasdurchlässen umgibt, kann in dem Vorsprungabschnitt ausgebildet sein.
Die wenigstens eine Abgasöffnung kann als ein Paar von Abgasöffnungen für jeden Zylinder ausgebildet sein und das Paar von Abgasöffnungen kann zusammenlaufen, um einen einzelnen Abgasdurchlass auszubilden.
Der Mehrzylindermotor kann ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor sein.
Die einzige Richtung kann eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors sein.
Bei einem Zylinderkopf für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von Zylindern weist der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen und eine Vielzahl von Ansaugöffnungen auf, um wenigstens eine Abgasöffnung und wenigstens eine Ansaugöffnung für jeden Zylinder auszubilden, wobei der Zylinderkopf aufweist: einem ersten länglichen Abschnitt, der sich von einer Außenfläche des Zylinderkopfes erstreckt, so dass ein Ansaugkrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin montiert ist; und der Ansaugkrümmer mit einem Ansaugrohr verbunden ist, das außerhalb des Zylinderkopfes mittels des ersten länglichen Abschnitts angebracht ist.
Ein Abschnitt einer Wasserummantelung, die ein Kühlmittel führt und um den Ansaugkrümmer herum angeordnet ist, kann an dem ersten länglichen Abschnitt angebracht sein.
Ein Zylinderkopf eines Motors mit einer Vielzahl von Zylindern, die mit wenigstens einer Ansaugöffnung und wenigstens einer Abgasöffnung verbunden sind, kann aufweisen: einen ersten länglichen Abschnitt, der sich von einer Außenfläche des Zylinderkopfes aus erstreckt, so dass ein Ansaugkrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin angebracht ist; und einen zweiten länglichen Abschnitt, der sich von einer anderen Außenfläche des Zylinderkopfes aus erstreckt, so dass ein Abgaskrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin angebracht ist; wobei ein anderes Ende des Ansaugkrümmers außerhalb des Zylinderkopfes über den ersten länglichen Abschnitt mit einem Ansaugrohr verbunden ist und ein anderes Ende des Abgaskrümmers außerhalb des Zylinderkopfes über den zweiten länglichen Abschnitt mit dem Abgasrohr verbunden ist.
Ein Abschnitt einer Wasserummantelung, die ein Kühlmittel führt und um den Ansaugkrümmer und den Abgaskrümmer herum angeordnet ist, kann an dem ersten länglichen Abschnitt und dem zweiten länglichen Abschnitt angebracht sein.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein herkömmliches Abgassystem zeigt.
2 zeigt eine Seitenansicht eines herkömmlichen Abgassystems.
3 zeigt einen Zylinderkopf und ein Abgassystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Wasserummantelung, die in einem Zylinderkopf gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
5 zeigt einen Zylinderkopf und ein Abgassystem gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Wasserummantelung eines Zylinderkopfes gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine einfache schematische Darstellung eines Zylinderkopfes gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8(a) zeigt einen Verbindungsabschnitt eines Ansaugrohres gemäß der Linie D-D in 7 und 8(b) zeigt einen Verbindungsabschnitt eines Abgasrohres gemäß der Linie A-A.
9(a) und 9(b) zeigen eine Ausgestaltung eines Ansaugkrümmers eines Zylinderkopfs aus 8.
10(a) und 10(b) zeigen eine Ausgestaltung eines Abgaskrümmers eines Zylinderkopfes aus 7.
11 ist eine Schnittansicht, die einen Zylinderkopf gemäß der Linie B-B in 7 zeigt und die eine Anordnung einer Wasserummantelung darstellt.
12(a) ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes gemäß der Linie E-E in 7, die eine Anordnung einer Wasserummantelung um einen Ansaugkrümmer herum zeigt, und 12(b) ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes gemäß der Linie C-C in 7, die eine Anordnung einer Wasserummantelung um einen Abgaskrümmer herum darstellt.
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
3 zeigt einen Zylinderkopf und ein Abgassystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Wasserummantelung, die in einem Zylinderkopf gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst ein Abgassystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Zylinderkopf 5, ein Abgasrohr 16 und einen Katalysator 3.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Zylinderkopf 5 für einen Mehrzylindermotor verwendet, der eine Vielzahl von Zylindern C1, C2, C3 und C4 aufweist, die wenigstens eine Abgasöffnung Q1, Q2, Q3 und Q4 für jeden Zylinder ausbilden.
Wenigstens ein vom Seitenabschnitt des Zylinderkopfes 5 hervorstehender Vorsprungabschnitt 9 ist derart ausgebildet, dass eine Vielzahl von Abgasdurchlässen P1, P2, P3 und P4, die mit den Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 verbunden sind, darin ausgebildet ist.
Mit Bezug auf 3 und 4 ist eine Wasserummantelung 40 in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt 9 ausgebildet, um die Vielzahl von Abgasdurchlässen P1, P2, P3 und P4 zu umschließen. Eine Überhitzung des Zylinderkopfes 5 kann durch die oben beschriebene Wasserummantelung 40 verhindert werden.
Mit Bezug auf 3 verlaufen die Vielzahl von Abgasdurchlässen P1, P2, P3 und P4 von einer zu der Vielzahl von Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 korrespondierenden Richtung in eine einzige Richtung, um einen Auslass davon zu bilden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die einzige Richtung eine Richtung in Richtung der Vorderseite des Motors. Das heißt, dass die Abgasdurchlässe P1, P2, P3 und P4 mit den Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 verbunden sind und sich von den Zylindern C1, C2, C3 und C4 aus zu einer Seitenrichtung des Zylinderkopfes 5 hin erstrecken und in Richtung der Vorderseite des Motors gebogen sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motor als ein Vierzylindermotor verwirklicht, wobei aber der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Als ein Beispiel kann die technische Lösung der vorliegenden Erfindung leicht für Motoren wie beispielsweise einen Sechs-Zylinder-Reihenmotor verwirklicht werden.
Darüber hinaus ist es gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 jedes Zylinders als Paare ausgebildet sind, wobei aber der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die technische Lösung der vorliegenden Erfindung kann leicht für den Motor realisiert werden, bei dem ein Zylinder mit einer Abgasöffnung verbunden ist.
Wie in 3 gezeigt ist, sind gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Paare von Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 jeweils mit einem Abgasdurchlass P1, P2, P3 und P4 verbunden. Allerdings ist der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. In einem Fall, bei dem die Paare von Abgasöffnungen Q1, Q2, Q3 und Q4 nicht mit dem Auslass verbunden sind und sich bis zu diesem erstrecken, kann die technische Lösung der vorliegenden Erfindung dennoch leicht realisiert werden.
Wie in 3 gezeigt ist, ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der wenigstens eine Vorsprungabschnitt 9 ein einziger Vorsprungabschnitt 9, der alle Abgasdurchlässe P1, P2, P3 und P4 alle Zylinder C1, C2, C3 und C4 des Mehrzylindermotors aufweist, die darin ausgebildet sind.
Entsprechend dem Abgassystem der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Auslässe der Vielzahl von Abgasdurchlässen P1, P2, P3 und P4 des Motors mittels wenigstens eines Abgasrohrs 16 mit dem Katalysator 3 verbunden.
Gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Auslässe der Abgasdurchlässe P1, P2, P3 und P4 des Vorsprungabschnitts 9 mit dem Katalysator 3 mittels des einen Abgasrohrs 16 verbunden.
Nachstehend wird mit Bezug auf 5 und 6 ein Abgassystem 500 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Abgassystem 500 eine zu der ersten beispielhaften Ausführungsform identische Anordnung, wobei allerdings wenigstens ein Vorsprungabschnitt 9 des Abgassystems mit zwei Vorsprungabschnitten 11 und 13 ausgebildet ist.
Das heißt, dass gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die wenigstens zwei Vorsprungabschnitte 11 und 13 einen ersten Vorsprungabschnitt 11, der die Abgasdurchlässe P1 und P2 des ersten und des zweiten Zylinders C1 und C2 der vier Zylinder definiert, und einen zweiten Vorsprungabschnitt 13 umfassen, der die Abgasdurchlässe P3 und P4 des dritten und des vierten Zylinders C3 und C4 davon definiert.
Eine Querschnittsfläche in einer Auslassrichtung des ersten Vorsprungabschnitts 11 und des zweiten Vorsprungabschnitts 13 ist in einem vorgegebenen Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderkopfes 5 geneigt. Durch den oben beschriebenen Entwurf kann der Raum eines Motorraums effektiver genutzt werden.
Darüberhinaus sind gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Abgassystem-Auslässe der Vielzahl der Abgasdurchlässe P1, P2, P3 und P4 des Motors mit dem Katalysator 3 mittels wenigstens zweier Abgasrohre 15 und 17 verbunden.
Gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Auslässe der Abgasdurchlässe P1 und P2 des ersten Vorsprungabschnitts 11 mit dem Katalysator 3 mittels des ersten Abgasrohres 15 verbunden, und die Auslässe der Abgasdurchlässe P3 und P4 des zweiten Vorsprungabschnitts 13 sind mit dem Katalysator 3 mittels des zweiten Abgasrohres 17 verbunden.
Gemäß dem Abgassystem des Mehrzylindermotors einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Abgasdurchlässe, die durch Hervorstehen bzw. Auskragen von dem Seitenabschnitt des Zylinderkopfes ausgebildet sind und die als ein Abgaskrümmer verwendet werden, integral ausgebildet. Folglich kann die Behinderung durch den Fahrzeugkörper bei einem begrenzten Motorraum reduziert werden und der Motorraum kann effektiv genutzt werden.
Da darüberhinaus das Gesamtgewicht einschließlich des Zylinderkopfes und des Abgaskrümmers reduziert werden kann, kann die Fahrzeugantriebsleistung verbessert werden.
Da ferner der Abgasdurchlass, der mit der Abgasöffnung verbunden ist, in dem Zylinderkopf integral ausgebildet ist und der Abgasdurchlass von der Wasserummantelung gekühlt wird, kann die Wärmebeständigkeit des Zylinderkopfes verbessert werden.
Nachstehend wird mit Bezug auf die Zeichnungen gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Zylinderkopf beschrieben.
7 ist eine einfache schematische Darstellung eines Zylinderkopfes gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 8(a) zeigt einen Verbindungsabschnitt eines Ansaugrohres gemäß der Linie D-D in 7, und 8(b) zeigt einen Verbindungsabschnitt eines Abgasrohres gemäß der Linie A-A.
Darüberhinaus zeigen 9(a) und 9(b) eine Form eines Ansaugkrümmers eines Zylinderkopfs aus 7, und 10(a) und 10(b) zeigen eine Form eines Abgaskrümmers eines Zylinderkopfes aus 7.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motor als ein Vierzylindermotor verwirklicht, wobei aber der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Zylinderkopf, wie in 7 gezeigt, einen Ansaugkrümmer 20 und einen Abgaskrümmer 30.
Vier Zylinder 160 sind in dem Zylinderkopf 10 ausgebildet.
Der Ansaugkrümmer 20 und der Abgaskrümmer 30 sind jeweils mit einer Ansaugöffnung 22 und einer Abgasöffnung 32 verbunden, die an beiden Oberseiten jedes Zylinders 160 ausgebildet sind.
Da die beiden Ansaugöffnungen 22 für jeden Zylinder 160 ausgebildet sind, verzweigt sich ein Ende des Ansaugkrümmers 20 in acht Rohre, die jeweils mit den Ansaugöffnungen 22 verbunden sind.
Da die beiden Abgasöffnungen 32 für jeden Zylinder 160 ausgebildet sind, verzweigt sich in gleicher Weise ein Ende des Abgaskrümmers 30 in acht Rohre, die jeweils mit den Abgasöffnungen 32 verbunden sind.
Darüberhinaus umfasst gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zylinderkopf einen ersten länglichen Abschnitt 12, der sich von einer Seite des Zylinderkopfes 10 aus erstreckt, so dass der mit den Ansaugöffnungen 22 verbundene Ansaugkrümmer 20 darin ausgebildet ist.
Das andere Ende des Ansaugkrümmers 20 bildet einen Ansaugrohrverbindungsabschnitt 24 aus, der außerhalb des Zylinderkopfes 10 über den ersten länglichen Abschnitt 12 mit dem Ansaugrohr (nicht dargestellt) verbunden ist.
Ferner umfasst der Zylinderkopf gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen zweiten länglichen Abschnitt 14, der sich von einer anderen Außenfläche des Zylinderkopfes 10 aus erstreckt, so dass der mit den Ansaugöffnungen verbundene Abgaskrümmer darin montiert ist.
Hierbei bildet das andere Ende des Abgaskrümmers 30 einen Abgasrohrverbindungsabschnitt 34 aus, der außerhalb des Zylinderkopfes 10 über den zweiten länglichen Abschnitt 14 mit dem Abgasrohr (nicht dargestellt) verbunden ist.
Gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Ansaugkrümmer 20 und der Abgaskrümmer 30 nicht an der Außenseite des Zylinderkopfes 10 angebracht, sondern integral im Zylinderkopf 10 ausgebildet.
Das heißt, dass der Ansaugkrümmer 20 und der Abgaskrümmer 30, wie in 10 und 11 gezeigt, integral im Zylinderkopf 10 ausgebildet sind.
Wir jedoch in 9 und 10 gezeigt ist, sind die Gestaltungen des Ansaugkrümmers 20 und des Abgaskrümmers 30 beispielhaft, um die vorliegende Erfindung zu erklären, wobei die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Wie beschrieben ist, sind der Ansaugkrümmer 20 und der Abgaskrümmer 30 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet, um in dem Zylinderkopf 10 angeordnet zu sein, wobei für die Bestimmung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zylinderkopf den ersten länglichen Abschnitt 12 und den zweiten länglichen Abschnitt 14 umfasst.
Der erste längliche Abschnitt 12 und der zweite längliche Abschnitt 14 können mit dem Zylinderkopf 10 integral ausgebildet/hergestellt sein oder sie können als ein Flanschtyp hergestellt und jeweils mit der Außenseite des Zylinderkopfes 10 verbunden werden.
Wie beschrieben ist, kann gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Behinderung zwischen den Elementen reduziert werden, wobei der Herstellungsraum reduziert werden kann, wenn der Ansaugkrümmer/Abgaskrümmer hergestellt oder montiert werden.
11 ist eine Schnittansicht, die einen Zylinderkopf gemäß der Linie B-B in 7 zeigt und eine Anordnung einer Wasserummantelung darstellt. 12(a) ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes gemäß der Linie E-E in 7, die eine Anordnung einer Wasserummantelung um einen Ansaugkrümmer herum zeigt, und 12(b) ist eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes gemäß der Linie C-C in 7, die eine Anordnung einer Wasserummantelung um einen Abgaskrümmer herum darstellt.
Im Allgemeinen ist eine ein Kühlmittel führende Wasserummantelung 40 in dem Zylinderkopf 10 angeordnet.
Gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 12 gezeigt, erstreckt sich die Wasserummantelung 40 bis zu dem ersten länglichen Abschnitt 12 und dem zweiten länglichen Abschnitt 14, so dass die Wasserummantelung 40 um den Ansaugkrümmer 20 und den Abgaskrümmer 30 herum angeordnet ist.
Wie beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Problem, dass sich der Kraftstoffverbrauch durch die Erhöhung der Motorraumtemperatur durch den die Motorwärme aufweisenden Ansaugkrümmer/Abgaskrümmer erhöht, gelöst werden.
Da die Wasserummantelung 40 um den Abgaskrümmer 30 herum angeordnet ist, der eine hohe Wärme aufweist, kann insbesondere die Lebensdauer des Abgaskrümmers 30 verbessert werden.
Wie oben beschrieben ist, kann gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Behinderung zwischen den Elementen des Motors vermieden werden, da der Zylinderkopf den Ansaugkrümmer und den Abgaskrümmer umfasst, die integral darin ausgebildet sind.
Darüberhinaus kann der gesamte Motor kompakt konstruiert werden.
Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erläuternden Zwecken offenbart worden sind, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich und vom Geist der Erfindung abzuweichen.

Claims

Zylinderkopf für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von Zylindern, wobei der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen aufweist, um wenigstens eine Abgasöffnung für jeden Zylinder auszubilden, wobei der Zylinderkopf aufweist: wenigstens einen Vorsprungabschnitt, der von einer Seitenwand des Zylinderkopfes aus hervorsteht, so dass eine Vielzahl von Abgasdurchlässen, die mit der Vielzahl von Abgasöffnungen verbunden ist, in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist; und jeder Abgasdurchlass von der Vielzahl von Abgasdurchlässen von einer zu der Auslassöffnung korrespondierenden Richtung in eine einzige Richtung verläuft, um einen Auslass davon auszubilden.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Vorsprungabschnitt ein einziger Vorsprungabschnitt ist, der alle Abgasdurchlässe aller Zylinder des Mehrzylindermotors umfasst, die darin ausgebildet sind.
Zylinderkopf nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine Abgasöffnung als ein Paar von Abgasöffnungen für jeden Zylinder ausgebildet ist und das Paar von Abgasöffnungen zusammenläuft, um einen einzigen Abgasdurchlass auszubilden.
Zylinderkopf nach Anspruch 2, wobei eine Wasserummantelung in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist, um die Vielzahl von Abgasdurchlässen zu umgeben.
Zylinderkopf nach Anspruch 2, wobei der Mehrzylindermotor ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 2, wobei die einzige Richtung eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, wobei der Mehrzylindermotor vier oder mehr Zylinder aufweist und der wenigstens eine Vorsprungabschnitt umfasst: einen ersten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des ersten und des zweiten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst; und einen zweiten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des dritten des und vierten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst.
Zylinderkopf nach Anspruch 7, wobei eine Querschnittsfläche in einer Auslassrichtung des ersten Vorsprungabschnitts und des zweiten Vorsprungabschnitts unter einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderkopfes geneigt ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Abgasöffnung als ein Paar von Abgasöffnungen in den jeweiligen Zylindern ausgebildet ist und das Paar von Abgasöffnungen miteinander zu einem Abgasdurchlass verbunden ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 7, wobei der Mehrzylindermotor ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 7, wobei die einzige Richtung eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors ist.
Abgassystem eines Mehrzylindermotors mit einem Zylinderkopf, wenigstens einem Abgasrohr und einem Katalysator, wobei der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen aufweist, um wenigstens eine Abgasöffnung für jeden Zylinder auszubilden, der Zylinderkopf wenigstens einen Vorsprungabschnitt aufweist, der von einer Seitenwand des Zylinderkopfes hervorsteht, so dass eine Vielzahl von Abgasdurchlässen, die mit der Vielzahl von Abgasöffnungen verbunden sind, in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist, jeder der Vielzahl von Abgasdurchlässen von einer zu jeder der Abgasöffnungen korrespondierenden Richtung in Richtung einer einzigen Richtung verläuft, um einen Auslass davon zu bilden, und die Auslässe der Vielzahl von Abgasdurchlässen mit dem Katalysator mittels des wenigstens einen Abgasrohres verbunden sind.
Abgassystem nach Anspruch 12, wobei der wenigstens eine Vorsprungabschnitt ein einziger Vorsprungabschnitt ist, der alle Abgasdurchlässe aller Zylinder des Mehrzylindermotors aufweist, die darin ausgebildet sind.
Abgassystem nach Anspruch 13, wobei die Auslässe aller Abgasdurchlässe des einzigen Vorsprungsabschnitts mit dem Katalysator über ein Abgasrohr verbunden sind.
Abgassystem nach Anspruch 14, wobei eine Wasserummantelung in dem wenigstens einen Vorsprungabschnitt ausgebildet ist, um die Vielzahl von Abgasdurchlässen zu umhüllen.
Abgassystem nach Anspruch 13, wobei die wenigstens eine Abgasöffnung als ein Paar von Abgasöffnung für jeden Zylinder ausgebildet ist und das Paar von Abgasöffnungen zusammenläuft, um einen einzelnen Abgasdurchlass auszubilden.
Abgassystem nach Anspruch 13, wobei der Mehrzylindermotor ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor ist.
Abgassystem nach Anspruch 13, wobei die einzige Richtung eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors ist.
Abgassystem nach Anspruch 12, wobei der Mehrzylindermotor vier oder mehr Zylinder aufweist und der wenigstens eine Vorsprungabschnitt umfasst: einen ersten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des ersten und des zweiten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst; und einen zweiten Vorsprungabschnitt, der die Abgasdurchlässe des dritten des und vierten Zylinders der vier oder mehr Zylinder umfasst.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei eine Querschnittsfläche in einer Auslassrichtung des ersten Vorsprungabschnitts und des zweiten Vorsprungabschnitts unter einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderkopfes geneigt ist.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei Auslässe der Abgasdurchlässe des ersten Vorsprungabschnitts über ein erstes Abgasrohr mit dem Katalysator verbunden sind und Auslässe der Abgasdurchlässe des zweiten Vorsprungabschnitts über ein zweites Abgasrohr mit dem Katalysator verbunden sind.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei eine Wasserummantelung, die die Vielzahl von Abgasdurchlässen umgibt, in dem Vorsprungabschnitt ausgebildet ist.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei die wenigstens eine Abgasöffnung als ein Paar von Abgasöffnung für jeden Zylinder ausgebildet ist und das Paar von Abgasöffnungen zusammenläuft, um einen einzelnen Abgasdurchlass auszubilden.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei der Mehrzylindermotor ein vier Zylinder aufweisender Vierzylindermotor ist.
Abgassystem nach Anspruch 19, wobei die einzige Richtung eine Richtung in Richtung zur Vorderseite des Motors ist.
Zylinderkopf für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von Zylindern, wobei der Zylinderkopf eine Vielzahl von Abgasöffnungen und eine Vielzahl von Ansaugöffnungen aufweist, um wenigstens eine Abgasöffnung und wenigstens eine Ansaugöffnung für jeden Zylinder auszubilden, wobei der Zylinderkopf aufweist: einen ersten länglichen Abschnitt, der sich von einer Außenfläche des Zylinderkopfes erstreckt, so dass ein Ansaugkrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin montiert ist; und der Ansaugkrümmer mit einem Ansaugrohr verbunden ist, das außerhalb des Zylinderkopfes mittels des ersten länglichen Abschnitts angebracht ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 26, wobei ein Abschnitt einer Wasserummantelung, die ein Kühlmittel führt und um den Ansaugkrümmer herum angeordnet ist, an dem ersten länglichen Abschnitt angebracht ist.
Zylinderkopf eines Motors mit einer Vielzahl von Zylindern, die mit wenigstens einer Ansaugöffnung und wenigstens einer Abgasöffnung verbunden sind, aufweisend: einen ersten länglichen Abschnitt, der sich von einer Außenfläche des Zylinderkopfes aus erstreckt, so dass ein Ansaugkrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin angebracht ist; und einen zweiten länglichen Abschnitt, der sich von einer anderen Außenfläche des Zylinderkopfes aus erstreckt, so dass ein Abgaskrümmer, der mit einer Ansaugöffnung verbunden ist, darin angebracht ist; wobei ein anderes Ende des Ansaugkrümmers außerhalb des Zylinderkopfes über den ersten länglichen Abschnitt mit einem Ansaugrohr verbunden ist und ein anderes Ende des Abgaskrümmers außerhalb des Zylinderkopfes über den zweiten länglichen Abschnitt mit dem Abgasrohr verbunden ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 28, wobei ein Abschnitt einer Wasserummantelung, die ein Kühlmittel führt und um den Ansaugkrümmer und den Abgaskrümmer herum angeordnet ist, an dem ersten länglichen Abschnitt und dem zweiten länglichen Abschnitt angebracht ist.