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Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor, mit einem in den Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmer, wobei der Abgaskrümmer eine Mehrzahl separater Einzelkanäle hat, die zum Abführen von Abgas aus Zylindern des Verbrennungsmotors vorgesehen sind, wobei die Einzelkanäle in einen gemeinsamen, in den Zylinderkopf integrierten Auslasskanal münden, mit wenigstens einem von dem Abgaskrümmer abgezweigten Kanal zur Entnahme von Abgas, der in den Zylinderkopf integriert ist.
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Ein Zylinderkopf der eingangs genannten Art ist aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2 077 386 A1 bekannt. Hierbei wird ein Rückführungskanal von einem Einzelkanal eines Abgaskrümmers abgezweigt, der einer Auslassöffnung eines Zylinders zugeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, einen verbesserten Zylinderkopf anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Zylinderkopf nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanal zur Entnahme von Abgas von dem Auslasskanal abgezweigt ist. Auf diese Weise kann eine konstruktiv günstigere Integration des Kanals zur Entnahme von Abgas in den Zylinderkopf erfolgen. So kann die Orientierung des Kanals zur Entnahme von Abgas ausgehend von dem Ausgangskanal frei in jeder Raumrichtung gewählt werden und ist nicht durch die umliegenden, weiteren Einzelkanäle des Krümmers begrenzt. Zudem ergibt sich durch die Abzweigung des Kanals zur Entnahme von Abgas von dem Auslasskanal eine strömungstechnisch günstigere Position des Kanals zur Entnahme von Abgas.
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Die Einzelkanäle des Abgaskrümmers sind demnach innerhalb der Zylinderkopfs zu einem gemeinsamen Auslasskanal beziehungsweise zu einem gemeinsamen Auslassquerschnitt zusammengeführt, wobei die Einzelkanäle insbesondere keine Abzweigung eines Kanals zur Entnahme von Abgas aufweisen.
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Der Auslasskanal kann dazu eingerichtet sein, mit einem Abgasturbolader verbunden zu werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Zylinderkopfs ist vorgesehen, dass zwei oder mehr Kanäle zur Entnahme von Abgas vorgesehen sind. Die Kanäle zur Entnahme von Abgas können daher anwendungsspezifisch angepasst sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Zylinderkopfs ist vorgesehen, dass der Zylinderkopf ein Gussbauteil ist, wobei der Abgaskrümmer in einem Gussverfahren einstückig in den Zylinderkopf integriert worden ist. Der Abgaskrümmer ist daher durch in den Zylinderkopf integrierte Hohlräume und Kanäle realisiert worden und einstückig bzw. monolithisch mit dem Zylinderkopf ausgebildet. Auf diese Weise kann der Abgaskrümmer kostengünstig und kompakt in den Zylinderkopf integriert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Zylinderkopf ein Gussbauteil ist, wobei der Kanal zur Entnahme von Abgas abschnittsweise oder vollständig in einem Gussverfahren in den Zylinderkopf integriert worden ist. Der Kanal zur Entnahme von Abgas ist daher ein im Gussverfahren ausgebildeter Hohlraum, der einstückig oder monolithisch in den Zylinderkopf integriert worden ist. So kann eine kostengünstige und kompakte Abzweigung aus dem Abgasstrom realisiert werden.
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Sofern der Kanal zur Entnahme von Abgas lediglich abschnittsweise in einem Gussverfahren in den Zylinderkopf integriert worden ist, können beispielsweise in dem Gussverfahren hergestellte Teilbereiche des Kanals zur Entnahme von Abgas durch eine dem Gussverfahren nachfolgende, spanende Bearbeitung, miteinander verbunden werden, insbesondere durch Bohren.
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Wenigstens ein Kanal zur Entnahme von Abgas kann zwei zueinander beabstandete Bereiche haben, die in einem Gussverfahren in den Zylinderkopf integriert worden sind, wobei die Gussbereiche über einen durch zerspannende Bearbeitung ausgebildeten Verbindungsbereich fluidverbunden sind und wobei einer der Bereiche ein von dem Auslasskanal abgezweigter Kanal ist und einer der Bereiche ein Teil einer Gehäusewandung des Zylinderkopfs ist.
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Es kann daher vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl vorgefertigter, in voranstehend beschriebener Weise teilintegrierter Kanäle zur Entnahme von Abgas vorgesehen sind, die nach einem Gussverfahren lediglich abschnittsweise bestehen und nachträglich durch spanende Bearbeitung miteinander verbunden bzw. fertiggestellt werden können. So können beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr teilintegrierte Kanäle zur Entnahme von Abgas in einem Gussverfahren in den Zylinderkopf integriert werden, die, je nach Anforderung eines Kunden, durch nachträgliche Bearbeitung fluidverbunden werden können.
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Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere, in einem Gussverfahren teilintegrierte Ausnehmungen vorgesehen sein, die nachträglich bearbeitbar sind, insbesondere durch spanende Bearbeitung, wobei die eine oder mehreren Ausnehmungen zur Aufnahme von Aktuatoren, Schalteinrichtungen, Ventilen oder Sensoren eingerichtet sind.
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Auf diese Weise kann ein Zylinderkopf angegeben werden, der für eine Mehrzahl von Fahrzeugtypen oder -modellen geeignet ist und optimal an die Einbaulage des Motors im Fahrzeug angepasst werden kann, indem gezielt bestimmte Rückführkanäle durch spanende Bearbeitung aktiviert bzw. fertiggestellt werden.
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Der Kanal zur Entnahme von Abgas kann Teil einer Abgasrückführung (AGR) sein. Der Kanal zur Entnahme von Abgas kann ein Abgasrückführungskanal sein.
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Es können einer oder mehrere Kanäle zum Einleiten von Fluiden in das Abgas vorgesehen sein. Die Kanäle dienen z.B. der Zuführung von gereinigtem Abgas, gekühltem Abgas, Luft, Kraftstoff oder Wasser. Wenigstens ein Kanal zum Einleiten von Fluiden kann in voranstehend beschriebener Weise in den Zylinderkopf integriert worden sein, insbesondere teilintegriert worden sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben es zeigen:
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1 einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor;
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2 einen weiteren Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor.
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In 1 ist ein Zylinderkopf 2 für einen Verbrennungsmotor in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Zylinderkopf 2 hat einen integrierten Abgaskrümmer 4. Der Abgaskrümmer 4 hat eine Mehrzahl separater Einzelkanäle 6. Die Einzelkanäle 6 sind zum Abführen von Abgas aus Zylindern 8 des Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei lediglich ein Zylinder 8 exemplarisch dargestellt ist. Die Einzelkanäle 6 münden in einen gemeinsamen, in den Zylinderkopf 2 integrierten Auslasskanal 10.
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Der Zylinderkopf 2 hat einen von dem Abgaskrümmer 4 abgezweigten Kanal zur Entnahme von Abgas 12, der in den Zylinderkopf 2 integriert ist. Der Kanal zur Entnahme von Abgas 12 ist von dem Auslasskanal 10 abgezweigt.
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Der Kanal zur Entnahme von Abgas 12 ist vorliegend ein Abgasrückführungskanal.
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Der Zylinderkopf 2 ist ein Gussbauteil. Der Abgaskrümmer 4 ist in dem Gussverfahren einstückig in den Zylinderkopf 2 integriert worden.
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Der Kanal zur Entnahme von Abgas 12 ist in dem Gussverfahren vollständig in den Zylinderkopf 2 integriert worden.
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2 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Zylinderkopfs 14, wobei wenigstens ein Kanal zur Entnahme von Abgas 16 zwei zueinander beabstandete Gussbereiche 18, 20 hat, die in einem Gussverfahren in den Zylinderkopf 14 integriert worden sind, wobei die Bereiche 18, 20 über einen durch zerspanende Bearbeitung ausgebildeten Verbindungsbereich 22 fluidverbunden sind, wobei einer der Gussbereiche 18, 20 ein von dem Auslasskanal 10 abgezweigter Kanal 18 ist und einer der Bereiche 18, 20 ein Teil 20 einer Gehäusewandung 24 des Zylinderkopfs 14 ist.
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Der Zylinderkopf 14 weist weitere, im Rahmen eines Gussverfahrens teilintegrierte Kanäle zur Entnahme von Abgas 26 auf, die Bereiche 18 und 24 haben, die jedoch nicht durch nachträgliche, spanende Bearbeitung miteinander fluidverbunden worden sind, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Der Kanale 26 kann daher durch eine Bohrung entlang der gestrichelten Linie freigelegt werden. Ein teilintegrierter Kanal zur Entnahme von Abgas 26 ist in 2 exemplarisch dargestellt. Auf diese Weise kann der Zylinderkopf 14 individuell an die jeweils geforderte Lage der Abgasrückführung im fertig montierten Zustand angepasst werden.
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Zur Verdeutlichung der Anordnung des Abgaskrümmers 4 innerhalb eines Zylinderkopfs 2, 14 sind in den 1 und 2 für den Zylinder 8 zudem exemplarisch eine Benzin-Direkteinspritzung 28, eine Zündkerze 30, Auslässe 32, Einlässe 34, Zuganker 36 und Auslassventile 38 bzw. Ventilführungen 38 gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 2, 14
- Zylinderkopf
- 4
- Abgaskrümmer 4
- 6
- Einzelkanal
- 8
- Zylindern
- 10
- Auslasskanal
- 12, 16
- Kanal zur Entnahme von Abgas
- 18, 20
- Gussbereiche
- 22
- Verbindungsbereich
- 24
- Gehäusewandung
- 26
- teilintegrierter Kanal zur Entnahme von Abgas
- 28
- Benzin-Direkteinspritzung
- 30
- Zündkerze
- 32
- Auslass
- 34
- Einlass
- 36
- Zuganker
- 38
- Auslassventil/Ventilführung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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