DE102015016695A1

DE102015016695A1 - Cylinder head for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015016695A1
Application number: DE102015016695.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Wagenplast; Roland Weik
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem zumindest einen von Gas durchströmbaren Gaskanal (14) begrenzenden Grundkörper (12), in welchem sich wenigstens ein von einer Kühlflüssigkeit durchströmbare Kühlmantel (16) erstreckt, und mit wenigstens einem separat von dem Grundkörper (12) ausgebildeten und mit dem Grundkörper (12) verbundenen Ventilsitzring (20), durch welchen ein Ventilsitz (22) für ein Gaswechselventil und wenigstens eine Wandung (24) gebildet sind, die einen von der Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlkanal (26) des Kühlmantels (16) zumindest teilweise begrenzt und mit der den Kühlkanal (26) durchströmenden Kühlflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei der asymmetrisch geformte Ventilsitzring (20) mit dem Grundkörper (12) verschweißt ist.The invention relates to a cylinder head (10) for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, comprising at least one base body (12) delimiting at least one gas passage (14) through which gas can flow, in which at least one cooling jacket (16) through which a coolant flows extends, and with at least one valve seat ring (20) formed separately from the base body (12) and connected to the base body (12), by which a valve seat (22) for a gas exchange valve and at least one wall (24) are formed, which can flow through the cooling liquid Cooling channel (26) of the cooling jacket (16) at least partially limited and with the cooling channel (26) flowing through the cooling liquid can be acted upon, wherein the asymmetrically shaped valve seat ring (20) with the base body (12) is welded.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solcher Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eine Kraftwagens, ist beispielsweise bereits DE 32 05 676 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Zylinderkopf umfasst wenigstens einen Grundkörper, welcher wenigstens einen von Gas durchströmbaren Gaskanal begrenzt beziehungsweise aufweist. In fertig hergestelltem Zustand der Verbrennungskraftmaschine mündet der Gaskanal beispielsweise einenends in einen Brennraum, beispielsweise einen Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine, sodass beispielsweise das den Gaskanal durchströmende Gas dem Brennraum zugeführt werden kann. Hierbei ist der Gaskanal beispielsweise ein Einlasskanal, über welchen das Gas in den Brennraum eingeleitet wird. Dabei umfasst das Gas beispielsweise zumindest Luft, die dem Brennraum zugeführt wird.Such a cylinder head for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle such as a motor vehicle, for example, is already DE 32 05 676 A1 to be known as known. The cylinder head comprises at least one main body which limits or has at least one gas passage through which gas can flow. In finished manufactured state of the internal combustion engine, the gas channel opens, for example, one end into a combustion chamber, such as a cylinder, the internal combustion engine, so that for example the gas flowing through the gas channel can be supplied to the combustion chamber. In this case, the gas channel is, for example, an inlet channel, via which the gas is introduced into the combustion chamber. In this case, the gas comprises, for example, at least air that is supplied to the combustion chamber.

Ferner ist es denkbar, dass das Gas mittels des Gaskanals aus dem Brennraum abführbar ist, sodass beispielsweise das Gas aus dem Brennraum aus- und in den Gaskanal einströmen kann. Hierbei ist der Gaskanal beispielsweise ein Auslasskanal, wobei das Gas zumindest Abgas der Verbrennungskraftmaschine umfasst. Mittels des Auslasskanals wird das Abgas von dem Brennraum abgeführt.Furthermore, it is conceivable that the gas can be discharged from the combustion chamber by means of the gas channel, so that, for example, the gas can flow out of the combustion chamber and into the gas channel. In this case, the gas channel is, for example, an outlet channel, wherein the gas comprises at least exhaust gas of the internal combustion engine. By means of the exhaust passage, the exhaust gas is discharged from the combustion chamber.

Der Zylinderkopf weist ferner wenigstens einen von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlmantel auf, welcher sich in dem Zylinderkopf erstreckt. Mit anderen Worten verläuft der Kühlmantel in dem Zylinderkopf. Da die Kühlflüssigkeit auch als Kühlwasser bezeichnet wird, wird der Kühlmantel auch als Wassermantel bezeichnet. Mittels des Kühlmantels und der den Kühlmantel durchströmenden Kühlflüssigkeit kann der Zylinderkopf gekühlt werden, indem ein Wärmeübergang von dem Zylinderkopf an die den Zylinderkopf durchströmende Kühlflüssigkeit erfolgt.The cylinder head further comprises at least one of a cooling liquid can flow through the cooling jacket, which extends in the cylinder head. In other words, the cooling jacket extends in the cylinder head. Since the cooling liquid is also referred to as cooling water, the cooling jacket is also referred to as a water jacket. By means of the cooling jacket and the coolant flowing through the cooling jacket, the cylinder head can be cooled by a heat transfer from the cylinder head to the coolant flowing through the cylinder head.

Der Zylinderkopf umfasst ferner wenigstens einen separat von dem Grundkörper ausgebildeten und mit dem Grundkörper verbundenen Ventilsitzring, welcher auch einfach als Sitzring bezeichnet wird. Durch den Ventilsitzring ist ein Ventilsitz für ein Gaswechselventil gebildet. Mit anderen Worten weist der Ventilsitzring einen Ventilsitz für das Gaswechselventil auf.The cylinder head further comprises at least one separately formed from the base body and connected to the body valve seat ring, which is also referred to simply as a seat ring. Through the valve seat ring a valve seat for a gas exchange valve is formed. In other words, the valve seat ring on a valve seat for the gas exchange valve.

In fertig hergestelltem Zustand der Verbrennungskraftmaschine ist das Gaswechselventil an dem Zylinderkopf, insbesondere an dem Grundkörper, gelagert und dabei relativ zu dem Grundkörper zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. In der Offenstellung gibt das Gaswechselventil den zugeordneten Gaskanal frei, sodass das Gas aus dem Gaskanal in den Brennraum beziehungsweise umgekehrt von dem Brennraum in den Gaskanal strömen kann. Dabei ist das Gaswechselventil beispielsweise als Einlassventil oder Auslassventil ausgebildet.In finished manufactured state of the internal combustion engine, the gas exchange valve on the cylinder head, in particular on the base body, mounted and thereby relative to the main body between a closed position and at least one open position, in particular translationally, movable. In the open position, the gas exchange valve releases the associated gas channel, so that the gas can flow from the gas channel into the combustion chamber or vice versa from the combustion chamber into the gas channel. In this case, the gas exchange valve is designed for example as an inlet valve or exhaust valve.

In der Schließstellung ist der Gaskanal mittels des zugehörigen Gaswechselventils fluidisch versperrt, wobei das Gaswechselventil in der Schließstellung auf dem Ventilsitz sitzt. Mit anderen Worten befindet sich das Gaswechselventil in der Schließstellung in der Schützanlage mit dem Ventilsitz.In the closed position, the gas channel is fluidly blocked by means of the associated gas exchange valve, wherein the gas exchange valve is seated in the closed position on the valve seat. In other words, the gas exchange valve is in the closed position in the contactor with the valve seat.

Durch den Ventilsitzring ist ferner wenigstens eine Wandung gebildet, die einen von der Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlkanal des Kühlmantels zumindest teilweise begrenzt und mit der den Kühlkanal durchströmenden Kühlflüssigkeit beaufschlagbar ist. Mit anderen Worten weist der Ventilsitzring die Wandung auf, welche den Kühlkanal zumindest teilweise begrenzt. Da der Kühlmantel und somit der Kühlkanal von der Kühlflüssigkeit durchströmbar sind, kommt die den Kühlmantel und somit den Kühlkanal durchströmende Kühlflüssigkeit in direkten Kontakt mit der Wandung des Ventilsitzrings. Dies bedeutet, dass die Kühlflüssigkeit die Wandung an- und umströmt und somit berührt, sodass ein Wärmeübergang von der Wandung und somit von dem Ventilsitzring insgesamt an die den Kühlkanal durchströmende Kühlflüssigkeit erfolgen kann. Dadurch wird der Ventilsitzring direkt und effektiv gekühlt.Furthermore, at least one wall is formed by the valve seat ring, which at least partially delimits a cooling channel of the cooling jacket through which the cooling liquid can flow and can be acted upon by the cooling liquid flowing through the cooling channel. In other words, the valve seat ring on the wall, which limits the cooling channel at least partially. Since the cooling jacket and thus the cooling channel can be flowed through by the cooling liquid, the coolant flowing through the cooling jacket and thus the cooling channel comes into direct contact with the wall of the valve seat ring. This means that the cooling liquid flows around the wall and thus touched, so that a heat transfer from the wall and thus of the valve seat ring can be done in total to the coolant flowing through the cooling channel. As a result, the valve seat ring is cooled directly and effectively.

Des Weiteren offenbart DE 10 2008 050 388 B3 ein Verfahren zur Reparatur von Schäden eines wassergekühlten Zylinderkopfes bei Vier-Takt-Verbrennungsmotoren.Further disclosed DE 10 2008 050 388 B3 a method for repairing damage of a water-cooled cylinder head in four-stroke internal combustion engines.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zylinderkopf der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a cylinder head of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be realized.

Diese Aufgabe wird durch einen Zylinderkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a cylinder head having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Zylinderkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ventilsitzring asymmetrisch geformt und mit dem Grundkörper verschweißt ist. Vorzugsweise ist der Ventilsitzring durch Laserschweißen mit dem Grundkörper verschweißt. Der Ventilsitzring ist somit als geschweißter und gekühlter asymmetrischer Sitzring ausgebildet, sodass sich eine besonders hohe Verdichtung und in der Folge ein effektiver und effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lassen. Dies ist möglich, da der Ventilsitzring direkt mittels der Kühlflüssigkeit gekühlt werden kann. Da das Gaswechselventil in seiner Schließstellung auf dem Ventilsitz sitzt, kann auch das Gaswechselventil über den Ventilsitzring mittels der Kühlflüssigkeit effektiv gekühlt werden, sodass eine besonders hohe Verdichtung der Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist.To further develop a cylinder head specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be realized, it is inventively provided that the valve seat ring asymmetrically shaped and with the Body is welded. Preferably, the valve seat ring is welded by laser welding to the base body. The valve seat ring is thus designed as a welded and cooled asymmetric seat ring, so that a particularly high compression and consequently an effective and efficient operation of the internal combustion engine can be realized. This is possible because the valve seat ring can be cooled directly by means of the cooling liquid. Since the gas exchange valve sits in its closed position on the valve seat, and the gas exchange valve can be effectively cooled via the valve seat ring by means of the cooling liquid, so that a particularly high compression of the internal combustion engine can be displayed.

Da der Grundkörper und der Ventilsitzring als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind, kann eine besonders vorteilhafte Bearbeitung des Ventilsitzrings realisiert werden. Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Zylinderkopf eine vorteilhafte Bearbeitung des Kühlmantels und somit von Kühlkanälen des Kühlmantels realisiert werden, sodass der Zylinderkopf effektiv gekühlt werden kann. Dadurch können besonders vorteilhafte Freiheitsgrade bei der Gestaltung des Kühlmantels und bei der Führung der den Kühlmantel durchströmenden Kühlflüssigkeit realisiert werden. Da sich ferner eine besonders effektive Kühlung des Zylinderkopfes realisieren lässt, können die Bauteiltemperatur und somit die Bauteilbelastung gering gehalten werden bei gleichzeitiger Realisierung einer besonders hohen Dauerfestigkeit. Ferner können insbesondere thermisch bedingte Verzüge im Zylinderkopf vermieden werden.Since the base body and the valve seat ring are formed as separately formed and interconnected components, a particularly advantageous machining of the valve seat ring can be realized. Furthermore, in the case of the cylinder head according to the invention, an advantageous machining of the cooling jacket and thus of cooling channels of the cooling jacket can be realized so that the cylinder head can be effectively cooled. As a result, particularly advantageous degrees of freedom in the design of the cooling jacket and in the guidance of the coolant jacket flowing through the cooling liquid can be realized. Further, since a particularly effective cooling of the cylinder head can be realized, the component temperature and thus the component load can be kept low while achieving a particularly high fatigue strength. Furthermore, in particular thermally induced distortions in the cylinder head can be avoided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Zylinderkopfes für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Grundkörper und mit einem separat vom Grundkörper ausgebildeten und mit dem Grundkörper verschweißten, asymmetrisch geformten Ventilsitzring.The drawing shows in the single FIGURE in fragmentary form a schematic sectional view of a cylinder head for an internal combustion engine, with a base body and with a separately formed from the base body and welded to the body, asymmetrically shaped valve seat ring.

Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und weist wenigstens einen Brennraum auf, welcher als Zylinder ausgebildet und in der Fig. nicht erkennbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise eine Komponente eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, wobei das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist.The single FIGURE shows a detail in a schematic sectional view of a whole with 10 designated cylinder head for an internal combustion engine. The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating internal combustion engine and has at least one combustion chamber, which is designed as a cylinder and in the figure is not recognizable. The internal combustion engine is, for example, a component of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle, wherein the motor vehicle can be driven by means of the internal combustion engine.

Im Rahmen eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in dem Zylinder Verbrennungsvorgänge ab, in deren Rahmen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Zur Bildung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches werden dem Zylinder Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, und ein Gas zugeführt, wobei das Gas zumindest Luft umfasst. Auch das Abgas der Verbrennungskraftmaschine ist ein Gas.As part of a fired operation of the internal combustion engine, combustion processes take place in the cylinder during which a respective fuel-air mixture is burned. This results in exhaust gas of the internal combustion engine. To form the respective fuel-air mixture, fuel, in particular liquid fuel, and a gas are supplied to the cylinder, wherein the gas comprises at least air. The exhaust gas of the internal combustion engine is a gas.

Der Zylinderkopf 10 weist dabei wenigstens einen Grundkörper 12 auf, welcher zumindest einen von Gas durchströmbaren Gaskanal 14 begrenzt beziehungsweise aufweist. Der Gaskanal 14 ist beispielsweise ein Einlasskanal, welcher zumindest von der zuvor genannten Luft durchströmbar ist, sodass mittels des Einlasskanals die Luft dem Zylinder zugeführt wird. Alternativ ist es möglich, dass der Gaskanal 14 ein Auslasskanal ist, mittels welchem das zuvor genannte Abgas aus dem Zylinder abgeführt wird.The cylinder head 10 has at least one main body 12 on, which at least one gas flow-through gas channel 14 limited or has. The gas channel 14 is, for example, an inlet channel, which at least can be flowed through by the aforementioned air, so that the air is supplied to the cylinder by means of the inlet channel. Alternatively, it is possible that the gas channel 14 an exhaust passage, by means of which the aforementioned exhaust gas is discharged from the cylinder.

In dem Grundkörper 12 erstreckt sich wenigstens ein von einer Kühlflüssigkeit durchströmbarer Kühlmantel 16, welcher auch als Wassermantel bezeichnet wird, da die Kühlflüssigkeit auch als Kühlwasser bezeichnet wird. Beispielsweise während des gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wird die Kühlflüssigkeit durch den Kühlmantel 16 mittels wenigstens einer Pumpe gefördert, sodass die Kühlflüssigkeit den Kühlmantel 16 durchströmt. In der Fig. ist von dem Kühlmantel 16 ein erster Kühlkanal 18 erkennbar, welcher von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Infolge eines Wärmeübergangs von dem Zylinderkopf 10, insbesondere von dem Grundkörper 12, an die den Kühlmantel 16 durchströmende Kühlflüssigkeit wird der Zylinderkopf 10 gekühlt.In the main body 12 extends at least one of a cooling liquid permeable cooling jacket 16 , which is also referred to as a water jacket, since the cooling liquid is also referred to as cooling water. For example, during the fired operation of the internal combustion engine, the cooling liquid through the cooling jacket 16 promoted by at least one pump, so that the cooling liquid the cooling jacket 16 flows through. In the figure is of the cooling jacket 16 a first cooling channel 18 recognizable, which is flowed through by the cooling liquid. As a result of a heat transfer from the cylinder head 10 , in particular of the main body 12 to which the cooling jacket 16 flowing coolant is the cylinder head 10 cooled.

Der Zylinderkopf 10 umfasst ferner wenigstens einen separat von dem Grundkörper 12 ausgebildeten und mit dem Grundkörper 12 verbundenen Ventilsitzring 20, welcher auch als Sitzring bezeichnet wird. Beispielsweise sind der Grundkörper 12 und der Ventilsitzring 20 aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet. Der Ventilsitzring 20 weist einen Ventilsitz 22 für ein in der Fig. nicht dargestelltes, dem Gaskanal 14 zugeordnetes Gaswechselventil auf. Mit anderen Worten ist durch den Ventilsitzring 20 der Ventilsitz 22 gebildet. Im fertig hergestellten Zustand der Verbrennungskraftmaschine ist das genannte Gaswechselventil an dem Zylinderkopf 10, insbesondere an dem Grundkörper 12, gelagert und dabei relativ zu dem Grundkörper 12, insbesondere translatorisch, zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar. Ist der Gaskanal 14 beispielsweise als Einlasskanal ausgebildet, so ist das Gaswechselventil ein Einlassventil. Ist der Gaskanal 14 hingegen als Auslasskanal ausgebildet, so ist das Gaswechselventil ein Auslassventil.The cylinder head 10 further comprises at least one separate from the main body 12 trained and with the basic body 12 connected valve seat ring 20 , which is also referred to as a seat ring. For example, the main body 12 and the valve seat ring 20 formed from different materials. The valve seat ring 20 has a valve seat 22 for a not shown in Fig., The gas channel 14 assigned gas exchange valve. In other words, through the valve seat ring 20 the valve seat 22 educated. In the finished state of the Internal combustion engine is the aforementioned gas exchange valve on the cylinder head 10 , in particular on the base body 12 , stored and thereby relative to the body 12 , in particular translationally movable between a closed position and at least one open position. Is the gas channel 14 For example, formed as an inlet channel, the gas exchange valve is an inlet valve. Is the gas channel 14 however, designed as an outlet, the gas exchange valve is an exhaust valve.

In der Offenstellung gibt das Gaswechselventil den zugehörigen Gaskanal 14 frei, sodass beispielsweise das Gas aus dem Zylinder in den Gaskanal 14 einströmen beziehungsweise aus dem Gaskanal 14 in den Zylinder einströmen kann. In der Schließstellung ist der Gaskanal 14 durch das zugeordnete Gaswechselventil fluidisch versperrt, sodass das Gas nicht aus dem Zylinder in den Gaskanal 14 beziehungsweise nicht aus dem Gaskanal 14 in den Zylinder einströmen kann. In der Schließstellung sitzt das Gaswechselventil auf dem korrespondierenden Ventilsitz 22. Mit anderen Worten befindet sich das Gaswechselventil in seiner Schließstellung der Schützanlage mit dem Ventilsitz 22, wodurch der Gaskanal 14 fluidisch versperrt ist.In the open position, the gas exchange valve gives the associated gas channel 14 free, so for example, the gas from the cylinder into the gas channel 14 flow in or out of the gas channel 14 can flow into the cylinder. In the closed position is the gas channel 14 fluidly blocked by the associated gas exchange valve, so that the gas does not escape from the cylinder into the gas channel 14 or not from the gas channel 14 can flow into the cylinder. In the closed position, the gas exchange valve sits on the corresponding valve seat 22 , In other words, the gas exchange valve is in its closed position of the contactor with the valve seat 22 , causing the gas channel 14 is fluidly locked.

Durch den Ventilsitzring 20 ist ferner wenigstens eine Wandung 24 gebildet, die einen von der Kühlflüssigkeit durchströmbaren zweiten Kühlkanal 26 des Kühlmantels 16 zumindest teilweise begrenzt, sodass die Wandung 24 direkt mit der den zweiten Kühlkanal 26 durchströmenden Kühlflüssigkeit beaufschlagbar ist. Da der zweite Kühlkanal 26 wie auch der erste Kühlkanal 18 Bestandteil des Kühlmantels 16 ist, strömt die Kühlflüssigkeit durch die Kühlkanäle 18 und 26. Dabei ist der Kühlkanal 26 fluidisch mit dem Kühlkanal 18 verbunden, sodass beispielsweise die den Kühlkanal 18 durchströmende Kühlflüssigkeit von dem Kühlkanal 18 in den Kühlkanal 26 strömen und in der Folge den Kühlkanal 26 durchströmen kann. Dabei ist der Kühlkanal 26 zumindest teilweise direkt durch die Wandung 24 begrenzt. Darunter ist zu verstehen, dass die den zweiten Kühlkanal 26 durchströmende Kühlflüssigkeit die Wandung 24 direkt an- und umströmt, sodass die den Kühlkanal 26 durchströmende Kühlflüssigkeit die Wandung 24 und somit den Ventilsitzring 20 berührt beziehungsweise kontaktiert.Through the valve seat ring 20 is at least one wall 24 formed, which can be traversed by the cooling liquid through a second cooling channel 26 of the cooling jacket 16 at least partially limited, so that the wall 24 directly with the second cooling channel 26 flowing through the cooling liquid can be acted upon. Because the second cooling channel 26 as well as the first cooling channel 18 Part of the cooling jacket 16 is, the cooling liquid flows through the cooling channels 18 and 26 , Here is the cooling channel 26 fluidic with the cooling channel 18 connected so that, for example, the cooling channel 18 flowing coolant from the cooling channel 18 in the cooling channel 26 flow and subsequently the cooling channel 26 can flow through. Here is the cooling channel 26 at least partially directly through the wall 24 limited. By this is meant that the second cooling channel 26 flowing coolant the wall 24 directly on and flows around, so that the cooling channel 26 flowing coolant the wall 24 and thus the valve seat ring 20 touched or contacted.

Dies ist möglich, da der Kühlmantel 16, welcher auch als Zylinderkopfwassermantel bezeichnet wird, bis zu dem oder bis nahe an den Brennraum gezogen ist, sodass der zweite Kühlkanal 26 ein Verbindungskanal ist, der einerseits fluidisch mit dem Kühlmantel 16 beziehungsweise mit dem Kühlkanal 18 verbunden ist und andererseits an der Wandung 24 mündet, sodass die den Kühlmantel 16 beziehungsweise den Kühlkanal 26 durchströmende Kühlflüssigkeit die Wandung 24 direkt anströmen und umströmen kann. Somit fließt die Kühlflüssigkeit direkt am Ventilsitzring 20 vorbei, sodass ein zumindest im Wesentlichen direkter und effektiver und effizienter Wärmeübergang von dem Ventilsitzring 20 direkt an die Kühlflüssigkeit erfolgen kann. Dadurch kann der Ventilsitzring 20 ganz besonders effektiv gekühlt werden.This is possible because of the cooling jacket 16 , which is also referred to as a cylinder head water jacket to which or is pulled close to the combustion chamber, so that the second cooling channel 26 a connecting channel, on the one hand fluidly with the cooling jacket 16 or with the cooling channel 18 is connected and on the other hand on the wall 24 opens, so that the cooling jacket 16 or the cooling channel 26 flowing coolant the wall 24 can flow directly and flow around. Thus, the coolant flows directly to the valve seat ring 20 passing, so that an at least substantially direct and effective and efficient heat transfer from the valve seat ring 20 can be done directly to the coolant. This allows the valve seat ring 20 be cooled particularly effectively.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist der Ventilsitzring 20 asymmetrisch geformt und mit dem Grundkörper 12, insbesondere durch Laserschweißen verschweißt. Mit anderen Worten ist der unsymmetrisch geformte Ventilsitzring 20 in den Grundkörper 12 eingeschweißt, wobei der Ventilsitzring 20 mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoff mit dem Grundkörper 12 verschweißt werden kann. Im Rahmen der Herstellung des Zylinderkopfes 10 wird vorzugsweise sichergestellt, dass keine Kühlflüssigkeit durch eine Leckage in den Brennraum gelangen kann.In order to realize a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, the valve seat ring is 20 asymmetrically shaped and with the main body 12 , in particular welded by laser welding. In other words, the asymmetrically shaped valve seat ring 20 into the main body 12 welded, with the valve seat ring 20 with or without filler metal with the main body 12 can be welded. As part of the production of the cylinder head 10 is preferably ensured that no coolant can pass through a leak in the combustion chamber.

Vorliegend weist der Ventilsitzring 20 eine Außenkontur 28 auf, welche zumindest im Wesentlichen dem Gaskanal 14 folgt. Ferner weist der Ventilsitzring 20 eine Innenkontur 30 auf, welche zumindest im Wesentlichen einer so genannten Ventilrichtung folgt, entlang welcher das Gaswechselventil beispielsweise bewegbar ist. Dadurch sind die Außenkontur 28 und die Innenkontur 30 unsymmetrisch. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Ventilsitzring 20 in Umfangsrichtung des Ventilsitzrings 20 vollständig umlaufend, insbesondere unter Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht, mit dem Grundkörper 12 verschweißt ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, das der zweite Kühlkanal 26 in Umfangsrichtung des Ventilsitzrings 20 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vorzugsweise vollständig, um den Ventilsitzring 20 umläuft, sodass beispielsweise die Wandung 24 in Umfangsrichtung des Ventilsitzrings 20 vollständig umlaufend mittels der Kühlflüssigkeit gekühlt werden kann. Der zweite Kühlkanal 26 ist somit ein Wasserraum, durch welchen die Kühlflüssigkeit strömen kann, sodass die den Wasserraum durchströmende Kühlflüssigkeit in direkten Kontakt mit der Wandung 24 und somit mit dem Ventilsitzring 20 kommt. Dadurch können übermäßige Temperaturbelastungen am Zylinderkopf 10, insbesondere am Ventilsitzring 20, vermieden werden.In the present case, the valve seat ring 20 an outer contour 28 on, which at least substantially the gas channel 14 follows. Furthermore, the valve seat ring 20 an inner contour 30 which follows at least substantially a so-called valve direction along which the gas exchange valve is movable, for example. As a result, the outer contour 28 and the inner contour 30 unbalanced. Preferably, it is provided that the valve seat ring 20 in the circumferential direction of the valve seat ring 20 completely encircling, in particular with the formation of at least one weld, with the base body 12 is welded. Furthermore, it is preferably provided that the second cooling channel 26 in the circumferential direction of the valve seat ring 20 at least partially, in particular at least predominantly or preferably completely, around the valve seat ring 20 revolves, so that, for example, the wall 24 in the circumferential direction of the valve seat ring 20 completely circulating can be cooled by means of the cooling liquid. The second cooling channel 26 is thus a water space through which the cooling liquid can flow, so that the coolant flowing through the water space in direct contact with the wall 24 and thus with the valve seat ring 20 comes. This can cause excessive temperature loads on the cylinder head 10 , in particular on the valve seat ring 20 , be avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Zylinderkopfcylinder head
1212: Grundkörperbody
1414: Gaskanalgas channel
1616: Kühlmantelcooling jacket
1818: erster Kühlkanalfirst cooling channel
2020: VentilsitzringValve seat ring
2222: Ventilsitzvalve seat
24 24: Wandungwall
2626: zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
2828: Außenkonturouter contour
3030: Innenkonturinner contour

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3205676 A1 [0002]
DE 102008050388 B3 [0009]

Claims

Cylinder head ( 10 ) for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with at least one at least one gas passage through which gas can flow ( 14 ) limiting body ( 12 ), in which at least one of a cooling liquid can flow through the cooling jacket ( 16 ) and at least one separate from the main body ( 12 ) trained and with the basic body ( 12 ) associated valve seat ring ( 20 ) through which a valve seat ( 22 ) for a gas exchange valve and at least one wall ( 24 ) are formed, which can be traversed by the cooling liquid cooling channel ( 26 ) of the cooling jacket ( 16 ) is at least partially limited and with the cooling channel ( 26 ) can be acted upon by cooling fluid, characterized in that the asymmetrically shaped valve seat ring ( 20 ) with the basic body ( 12 ) is welded.

Cylinder head ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the valve seat ring ( 20 ) by laser welding to the base body ( 12 ) is welded.

Cylinder head ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve seat ring ( 20 ) using a welding filler material with the base body ( 12 ) is welded.

Cylinder head ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an outer contour ( 28 ) and / or an inner contour ( 30 ) of the valve seat ring ( 20 ) is asymmetrically shaped.