DE102019212115A1

DE102019212115A1 - Zylinderkopf mit verbesserter ventilbrückenkühlung

Info

Publication number: DE102019212115A1
Application number: DE102019212115.2A
Authority: DE
Inventors: Jeremy M. Kessens; Douglas S. Brocco; Kaleb Zimmerman; Gerald W. Green
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2020-03-19
Also published as: US11181032B2; US20200088085A1

Abstract

Ein Zylinderkopf zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Zylinderkopf einen Körper mit einem Feuerdeck beinhaltet, der einen Wassermantel in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem definiert, einen ersten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden, einen zweiten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden, und einen Kanal, der durch die Fluidverbindung mit dem Wassermantel definiert und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist. Der Kanal wiederum beinhaltet einen ersten Einlass, durch den ein erster Durchlauf in den Kanal eintritt, einen zweiten Einlass, durch den ein zweiter Durchlauf in den Kanal eintritt, und wobei der erste Einlass und der zweite Einlass so ausgerichtet sind, dass der erste Durchlauf und der zweite Durchlauf miteinander interagieren, um einen turbulenten Bereich innerhalb des Kanals zu erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Zylinderkopf, insbesondere einen Zylinderkopf mit verbesserter Ventilbrückenkühlung.
HINTERGRUND
Da die Verbrennungstemperaturen steigen, um effizientere und emissionsärmere Motoren zu fördern, wird die Ableitung der durch das Verbrennungsereignis erzeugten und dann an den Zylinderkopf abgegebene Wärme immer schwieriger. Diese Wärme erzeugt hohe thermische Spannungen im Zylinderkopfmaterial an der dünnsten Stelle zwischen den Ventilsitzringen, die typischerweise als Ventilbrücke bezeichnet wird. Der Brückenabschnitt, der bei einer Vierventilanordnung normalerweise am stärksten betroffen ist, entsteht zwischen den beiden Auslassventilen während des Ausstoßes der heißen Gase.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Aspekt ein Zylinderkopf zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Zylinderkopf einen Körper mit einem Feuerdeck beinhaltet, der einen Wassermantel in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem definiert, einen ersten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindes teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden, einen zweiten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden, und einen Kanal, der durch die Fluidverbindung mit dem Wassermantel definiert und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist. Der Kanal wiederum beinhaltet einen ersten Einlass, durch den ein erster Durchlauf in den Kanal eintritt, einen zweiten Einlass, durch den ein zweiter Durchlauf in den Kanal eintritt, und wobei der erste Einlass und der zweite Einlass so ausgerichtet sind, dass der erste Durchlauf und der zweite Durchlauf miteinander interagieren, um einen turbulenten Bereich innerhalb des Kanals zu erzeugen.
In einem weiteren Aspekt ein Zylinderkopf zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Zylinderkopf einen Körper mit einem Feuerdeck beinhaltet, der einen Wassermantel in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem definiert, einen ersten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden, einen zweiten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden, einen durch den Körper definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal einen ersten Einlass beinhaltet, der konfiguriert ist, um einen ersten Durchlauf in den Kanal in eine erste Richtung zu leiten, und einen zweiten Einlass, der konfiguriert ist, um einen zweiten Durchlauf in den Kanal in eine zweite Richtung zu leiten, die sich von der ersten Richtung unterscheidet.
In einem weiteren Aspekt ein Zylinderkopf zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Zylinderkopf einen Körper mit einem Feuerdeck beinhaltet, der einen Wassermantel in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem definiert, einen ersten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden, einen zweiten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden, einen durch den Körper definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal einen ersten Einlass mit einem Abstand von einem ersten Abstand vom Feuerdeck und einen zweiten Einlass mit einem Abstand von einem zweiten Abstand vom Feuerdeck aufweist, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet.
In einem weiteren Aspekt ein Zylinderkopf zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Zylinderkopf einen Körper mit einem Feuerdeck beinhaltet, der einen Wassermantel in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem definiert, einen ersten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden, einen zweiten Krümmer, der durch den Körper definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden, einen durch den Körper definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal eine erste Ebene definiert, die durch seine Querschnittsmitte verläuft und senkrecht zum Feuerdeck ausgerichtet ist, und wobei der Kanal einen ersten Einlass beinhaltet, der konfiguriert ist, um einen ersten Durchlauf in den Kanal zu leiten, einen zweiten Einlass, der konfiguriert ist, um einen zweiten Durchlauf in den Kanal zu leiten, und wobei der erste Einlass und der zweite Einlass auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Ebene liegen.
Weitere Aspekte der Offenbarung werden durch die Betrachtung der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Systemansicht des Verbrennungsmotors mit einem Zylinderkopf mit verbesserten Ventilbrückenkühlfähigkeiten.
2 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfes von 1 in Längsrichtung entlang der E-E-Ventilbrücke.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 2.
5 ist eine detaillierte Schnittansicht von 2.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Zylinderkopf-Wassermantels des Zylinderkopfes von 1.
7 ist ein Flussdiagramm des Zylinderkopf-Wassermantels von 6.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Implementierung des Zylinderkopf-Wassermantels des Zylinderkopfes von 1.
9 ist eine Draufsicht auf den Zylinderkopf-Wassermantel von 8.
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von 9.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bevor Ausführungsformen der Offenbarung im Detail erläutert werden, ist zu verstehen, dass sich die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Details des Aufbaus und der Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Offenbarung kann andere Implementierungen unterstützen und auf verschiedene Arten ausgeübt oder ausgeführt werden.
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Zylinderkopf mit verbesserten Ventilbrückenkühlfähigkeiten. Insbesondere die Größe und Form des Ventilbrückenkanals, der sich zwischen und angrenzend an die beiden Abgaskrümmer erstreckt, beinhaltet eine Durchfluss-Umlenkeinrichtung, die konfiguriert ist, um einen turbulenten Bereich (z. B. einen Durchfluss mit einer Reynoldszahl > etwa 2300) innerhalb des Kanals zu erzeugen, indem er zumindest einen Abschnitt des durch die Ventilbrücke strömenden Fluids zur gemeinsamen Wand 198 der Ventilbrücke und des Feuerdecks leitet. Auf diese Weise erzeugt die verbesserte Ventilbrücke einen turbulenten Bereich in der Nähe der gemeinsamen Wand 198, der eine erhöhte Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Zylinderkopfkörper ermöglicht, während der Druckabfall des durch die Ventilbrücke strömenden Kühlmittels minimiert und die Massenflussanforderungen des Kühlsystems minimiert wird.
1 veranschaulicht einen Verbrennungsmotor 10 mit Zylinderköpfen 14 mit verbesserten Ventilbrückenkühlfähigkeiten. Insbesondere beinhaltet der Verbrennungsmotor 10 einen Block 18, einen mit dem Block 18 gekoppelten Zylinderkopf 14, ein Kühlsystem 26 zum Zirkulieren von Kühlmittel durch den Block 18 und den Zylinderkopf 14, einen Ansaugkrümmer 30 und einen Abgaskrümmer 34.
Der Block 18 des Verbrennungsmotors 10 beinhaltet einen Körper 38 mit einer Deckfläche 42. Der Block 18 beinhaltet auch mindestens einen Zylinder 22, der durch den Körper 38 definiert ist und ein offenes Ende 40 aufweist, das zur Deckfläche 42 offen ist. In der veranschaulichten Implementierung definiert der Zylinder 22 auch eine sich durch diesen erstreckende Zylinderachse 46. Während der gezeigte Block 18 als eine einzelne Deckfläche 42 dargestellt ist, zu der alle Zylinder 22 offen sind (z. B. ein Inline-Layout), versteht es sich, dass in alternativen Implementierungen verschiedene Formen und Typen von Motoren verwendet werden können.
Der Block 18 des Verbrennungsmotors 10 definiert auch einen Blockwassermantel 48 darin. Der Blockwassermantel 48 beinhaltet eine Reihe von Kanälen und Hohlräumen (siehe 1) durch die während des Betriebs Kühlmittel gepumpt wird, um die verschiedenen Bereiche und Komponenten des Blocks 18 kühl zu halten und eine Überhitzung zu verhindern. Insbesondere definiert der Blockwassermantel 48 einen Blockeinlass 50, durch den das Kühlmittel in den Blockwassermantel 48 eingeleitet wird, und einen Blockauslass 54, durch den das Kühlmittel aus dem Blockwassermantel 48 austritt. In der veranschaulichten Implementierung werden die Blockauslässe 54 des Blockwassermantels 48 in die Deckfläche 42 des Blocks 18 geformt und zur Deckfläche 42 hin geöffnet (siehe 1).
Das Kühlsystem 26 des Verbrennungsmotors 10 beinhaltet eine Pumpe 58, einen Kühler 62 in Fluidverbindung mit der Pumpe 58 und eine Reihe von Rohren 66, um das Kühlmittel zwischen den verschiedenen Elementen des Verbrennungsmotors 10 zu befördern. Während des Betriebs saugt die Pumpe 58 gekühlte Flüssigkeit aus dem Auslass 70 des Kühlers 62 an und leitet die gekühlte Flüssigkeit in den Verbrennungsmotor 10, wo sie anschließend durch die Wassermantel des Blocks 18 und des Zylinderkopfes 14 fließt, um Wärme daraus aufzunehmen. Nach dem Durchströmen der Wassermäntel kehrt die erwärmte Flüssigkeit zum Kühler 62 zurück (z. B. über dessen Einlass 74), wo die Flüssigkeit gekühlt und durch den Kreislauf zurückgeführt wird, wie in der Technik bekannt. In der dargestellten Implementierung ist die Pumpe 58 des Kühlsystems 26 konfiguriert, um die gekühlte Flüssigkeit in den Blockeinlass 50 (siehe oben) zu pumpen, und der Einlass 74 des Kühlers 62 ist konfiguriert, um erwärmte Flüssigkeit aus dem Zylinderkopfauslass 78 (siehe unten) aufzunehmen.
Der Zylinderkopf 14 des Verbrennungsmotors 10 beinhaltet einen Körper 82 mit einem Feuerdeck 86, einen zum Feuerdeck 86 offenen Einspritzventilkanal 90, mehrere, zum Feuerdeck 86 offene Krümmer 94a, 94b, 94c, 94d und einen Zylinderkopf-Wassermantel 98 in Fluidverbindung mit dem Kühlsystem 26. Im montierten Zustand ist das Feuerdeck 86 des Zylinderkopfes 14 konfiguriert, um mit der Deckfläche 42 des Blocks 18 mit einer dazwischen angeordneten Kopfdichtung 100 gekoppelt zu werden. Insbesondere ist der Zylinderkopf 14 mit dem Block 18 so gekoppelt, dass das Feuerdeck 86 die offenen Enden 40 des Zylinders 22 zumindest teilweise umschließt, um dazwischen eine Brennkammer 104 zu bilden. Insbesondere bildet das Feuerdeck 86 der dargestellten Implementierung mindestens eine Wand der Brennkammer 104.
Während das veranschaulichte Feuerdeck 86 im Wesentlichen plan ist, ist zu verstehen, dass das Feuerdeck 86 in einigen Implementierungen auch eine oder mehrere darin ausgebildete Brennkammeraussparungen (nicht dargestellt) beinhalten kann. In solchen Implementierungen können der Einspritzventilkanal 90 und die mehreren Krümmer 94a, 94b, 94c, 94d zur Brennkammeraussparung hin offen sein.
Der Einspritzventilkanal 90 des Zylinderkopfes 14 beinhaltet einen länglichen Kanal, der so bemessen und geformt ist, dass er mindestens einen Abschnitt eines Einspritzventils (nicht dargestellt) darin aufnimmt. Der Einspritzventilkanal 90 beinhaltet ein erstes Ende 108, das zum Feuerdeck 86 offen ist, ein zweites Ende 112 gegenüber dem ersten Ende 108, das zum Äußeren des Zylinderkopfes 14 offen ist, und eine Einspritzventilachse 116, die sich durch dieses erstreckt. In der veranschaulichten Implementierung ist der Einspritzventilkanal 90 im Wesentlichen senkrecht zum Feuerdeck 86 und koaxial zur Zylinderachse 46 ausgerichtet.
Jeder Krümmer 94a, 94b, 94c, 94d der Vielzahl von Krümmern beinhaltet einen länglichen Kanal, der durch den Körper 82 definiert ist und konfiguriert ist, um selektiv Gase in die oder aus der Brennkammer 104 zu befördern. In der veranschaulichten Implementierung beinhaltet der Zylinderkopf 14 zwei Ansaugkrümmer 94a, 94b und zwei Abgaskrümmer 94c, 94d.
Wie in 1 dargestellt, erstrecken sich die Ansaugkrümmer 94a, 94b des Zylinderkopfes 14 zwischen dem Ansaugkrümmer 30 und der Brennkammer 104 und stehen in Fluidverbindung. Insbesondere beinhaltet jeder Ansaugkrümmer 94a, 94b, ein erstes Ende 120, das zum Feuerdeck 86 offen ist (z. B. die Brennkammer 104), und ein zweites Ende 124 gegenüber dem ersten Ende 120, das nach außen hin zum Zylinderkopf 14 offen und im Wesentlichen mit einer entsprechenden Öffnung des Ansaugkrümmers 30 ausgerichtet ist. Das erste Ende 120 der Ansaugkrümmer 94a, 94b definiert auch zumindest teilweise einen Ventilsitz 128 für den selektiven Eingriff mit einem entsprechenden Ventil (nicht dargestellt), wie in der Technik bekannt. Während des Betriebs empfängt jeder Ansaugkrümmer 94a, 94b einen Fluss von Ansauggasen aus dem Ansaugkrümmer und leitet die Ansauggase in die Brennkammer 104, wenn sich das Ventil in der geöffneten Position befindet (z. B. vom Ventilsitz 128 gelöst).
Wie in 1-4 dargestellt, erstrecken sich die Abgaskrümmer 94c, 94d des Zylinderkopfes 14 zwischen dem Abgaskrümmer 34 und der Brennkammer 104 und stehen in Fluidverbindung mit diesem. Insbesondere beinhaltet jeder Abgaskrümmer 94c, 94d ein erstes Ende 132, das zum Feuerdeck 86 offen ist (z. B. die Brennkammer 104), und ein zweites Ende 136 gegenüber dem ersten Ende 132, das nach außen hin zum Zylinderkopf 14 offen ist und in Fluidverbindung mit dem Abgaskrümmer 34 steht. Das erste Ende 132 jedes Abgaskrümmers 94a, 94b definiert auch zumindest teilweise einen Ventilsitz 140 für den selektiven Eingriff mit einem entsprechenden Ventil (nicht dargestellt), wie in der Technik bekannt. Während der Verwendung empfängt jeder Abgaskrümmer 94c, 94d einen intermittierenden Abgasfluss aus der Brennkammer 104, wenn sich das entsprechende Ventil in der geöffneten Position befindet (z. B. vom Ventilsitz 140 gelöst), und leitet die Abgase zum Abgaskrümmer 34 zur nachfolgenden Verteilung.
In der veranschaulichten Implementierung sind die ersten Enden 120, 132 jedes Krümmers 94a, 94b, 94c, 94d, 94c, 94d, gleichmäßig um einen Teilkreis (nicht dargestellt) positioniert, der konzentrisch zur Einspritzventilachse 116 positioniert ist. Insbesondere die Krümmer 94a, 94b, 94c, 94d sind so angeordnet, dass die beiden Ansaugkrümmer 94a, 94b nebeneinander und die beiden Abgaskrümmer 94c, 94d auch nebeneinander angeordnet sind (siehe 6).
Wie in 1-7 dargestellt, beinhaltet der Zylinderkopf-Wassermantel 98 des Zylinderkopfes 14 im Allgemeinen eine Reihe von Kanälen und Hohlräumen, die in seinem Körper 82 ausgebildet sind, durch die Kühlmittel während des Betriebs gepumpt wird, um den Zylinderkopf 14 zu kühlen und Überhitzung zu verhindern. Insbesondere beinhaltet der Zylinderkopf-Wassermantel 98 einen Kopfeinlass 144, durch den das Kühlmittel in den Zylinderkopf-Wassermantel 98 eingeleitet wird, einen Kopfauslass 78, durch den das Kühlmittel aus dem Zylinderkopf-Wassermantel 98 austritt, und mehrere Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c, 152c, 152d, die sich jeweils zwischen einem Paar benachbarter Krümmer 94a, 94b, 94c, 94d erstrecken.
In der dargestellten Implementierung wird der Kopfeinlass 144 in das Feuerdeck 86 geformt und im Wesentlichen mit dem entsprechenden Blockauslass 54 ausgerichtet, so dass das aus dem Blockwassermantel 48 austretende Kühlmittel in den Zylinderkopf-Wassermantel 98 geleitet wird. Außerdem steht der Kopfauslass 78 in Fluidverbindung mit dem Einlass 74 des Kühlers 62, um erwärmtes Kühlmittel in den Kühler 62 zu leiten und den Kühlkreislauf zu schließen. Während der dargestellte Kühlkreislauf das Pumpen von Kühlmittel durch den Block 18 vor dem Zylinderkopf 14 beinhaltet, kann in alternativen Implementierungen Kühlmittel in den Zylinderkopf 14 gepumpt werden, bevor es in den Block 18 geleitet wird (nicht dargestellt). In noch weiteren Ausführungen kann Kühlmittel als zwei getrennte und parallele Kreisläufe durch den Zylinderkopf 14 und den Block 18 gepumpt werden (nicht dargestellt).
Wie in 2-7 dargestellt, steht jeder Ventilbrückenkanal 152a, 152b, 152c, 152d des Zylinderkopf-Wassermantels 98 in Fluidverbindung mit dem Kühlsystem 26 und ist konfiguriert, um Kühlmittel zwischen zwei benachbarten Krümmern 94a, 94b, 94c, 94c, 94d nahe dem Feuerdeck 86 zu leiten, indem er eine gemeinsame Wand 198 damit teilt. Dieser Bereich des Zylinderkopfes 14 ist besonders kühlungsbedürftig, da das Material relativ dünn ist und der Bereich der extremen Wärme ausgesetzt ist, die innerhalb der Brennkammer 104 erzeugt wird (z. B. auf das Feuerdeck 86) und im Falle der Abgaskrümmer 94c, 94d die extreme Hitze der durch den Körper 82 strömenden Abgase. In der veranschaulichten Implementierung beinhaltet der Zylinderkopf-Wassermantel 98 einen I-I-Ventilbrückenkanal 152a, der im Allgemeinen zwischen den beiden Ansaugkrümmern 94a, 94b, 94b, 152c, im Allgemeinen zwischen einem Ansaugkrümmer 94a, 94b und einem Abgaskrümmer 94c, 94d und einem E-E-Ventilbrückenkanal 152d, im Allgemeinen zwischen den beiden Abgaskrümmern 94c, 94d angeordnet ist.
Wie in 6 dargestellt, sind der I-I-Ventilbrückenkanal 152a und zwei I-E-Ventilbrückenkanäle 152b, 152c im Wesentlichen ähnlich in der Form, die jeweils einen länglichen Kanal 156 mit einem Brückeneinlass 160, einen dem Brückeneinlass 160 nachgelagerten Brückenauslass 164 und eine dadurch gehende Strömungsachse 168 definieren. Für die Zwecke dieser Anwendung ist eine Strömungsachse 168 im Allgemeinen als eine Achse definiert, die sich entlang der Länge der Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c erstreckt und in deren geometrischer Querschnittsmitte positioniert ist.
In der veranschaulichten Implementierung ist jede Strömungsachse 168 der I-I- und I-E-Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c im Wesentlichen parallel zum Feuerdeck 86 und radial zur Einspritzventilachse 116 ausgerichtet. Außerdem beinhalten die I-I- und I-E-Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c in der veranschaulichten Implementierung alle eine im Allgemeinen konstante Querschnittform und -größe entlang des größten Teils ihrer Länge mit leichten Aufweitungen (z. B. Vergrößerungen der Querschnittgröße und -form) nahe jedem Ende (siehe 6). Ferner sind die dargestellten I-I- und I-E-Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c so ausgerichtet, dass die Brückeneinlässe 160 radial nach außen von den Brückenauslässen 164 positioniert sind, so dass das Kühlmittel während der Verwendung in die Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c, weg vom Einspritzventilkanal 90 eintritt und radial nach innen entlang der Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c, zum Einspritzventilkanal 90 und durch den entsprechenden Brückenauslass 164 fließt, wo das Kühlmittel den Bereich durch einen Einspritzventilkanal 154 verlässt, der zum Zylinderkopfauslass 78 führt.
Wie in 2-7 dargestellt, beinhaltet der E-E-Ventilbrückenkanal 152d einen länglichen Kanal 172 mit einem dem Brückeneinlasses 176 nachgelagerten Brückenauslass 180 und definiert eine Strömungsachse 184 (oben definiert) durch diesen. Insbesondere beinhaltet der Kanal 172 des E-E-Ventilbrückenkanals 152d einen ersten Bereich 188 nahe dem Brückeneinlass 176, einen zweiten Bereich 192, dem ersten Bereichs 188 nachgelagert und einen dritten Bereich 196, dem zweiten Bereichs 192 nachgelagert und nahe dem Brückenauslass 180. Während der Verwendung ist der E-E-Ventilbrückenkanal 152d konfiguriert, um einen Fluidstrom aufzunehmen und einen turbulenten Bereich TR („turbulent region“) (z. B. einen Strömungsbereich mit einer Reynoldszahl > etwa 2300) innerhalb des Kanals 152d und nahe der gemeinsamen Wand 198 zu erzeugen. Insbesondere erzeugt der E-E-Ventilbrückenkanal 152d einen turbulenten Bereich TR, indem er mindestens einen Abschnitt des Durchflusses auf die gemeinsame Wand 198 ausrichtet. In anderen Implementierungen kann der turbulente Bereich eine Reynoldszahl > etwa 2900 beinhalten.
In der dargestellten Implementierung ist der E-E-Ventilbrückenkanal 152d so ausgerichtet, dass der Brückeneinlass 176 radial nach außen vom Brückenauslass 180 positioniert ist, so dass das Kühlmittel während der Verwendung in den Brückeneinlass 176 weg vom Einspritzventilkanal 90 eintritt und entlang des Ventilbrückenkanals 152d radial nach innen zum Einspritzventilkanal 90 und durch den entsprechenden Brückenauslass 180 fließt, wo das Kühlmittel aus dem Bereich durch den Einspritzventilkanal 154 austritt, der zum Zylinderkopfauslass 78 führt. Bei alternativen Implementierungen kann jedoch die allgemeine Strömungsrichtung umgekehrt werden.
Der Kanal 172 des E-E-Ventilbrückenkanals 152d ist zumindest teilweise durch den Körper 82 des Zylinderkopfes 14 definiert und beinhaltet eine Innenfläche 200. Die Innenfläche 200 wiederum beinhaltet einen ersten oder unteren Abschnitt 204, einen zweiten oder oberen Abschnitt 208 gegenüber dem unteren Abschnitt 204 und ein Paar von dritten oder seitlichen Abschnitten 212, die sich zwischen dem oberen Abschnitt 208 und dem unteren Abschnitt 204 erstrecken (siehe 4). In der veranschaulichten Implementierung ist der untere Abschnitt 204 der Innenfläche 200 des Kanals 172 nahe dem Feuerdeck 86 so positioniert, dass das Feuerdeck 86 und der untere Abschnitt 204 der Innenfläche 200 eine gemeinsame Wand 198 teilen (siehe 2-5).
Der erste Bereich 188 des E-E-Ventilbrückenkanals 152d erstreckt sich dem Brückeneinlass 176 nachgelagert und ist so geformt, dass der obere Abschnitt 208 und der untere Abschnitt 204 der Innenfläche 200 im Wesentlichen parallel zueinander sind (siehe 5) und in einem ersten Abstand von 216 beabstandet sind. Außerdem ist der obere Abschnitt 208 der Innenfläche 200 des ersten Bereichs 208 im Wesentlichen parallel zur Strömungsachse 184.
Der zweite Bereich 192 des E-E-Ventilbrückenkanals 152d erstreckt sich dem ersten Bereich 188 nachgelagert und beinhaltet eine Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220, die konfiguriert ist, um mindestens einen Abschnitt des durch den E-E-Ventilbrückenkanal 152d strömenden Kühlmittels in Richtung des unteren Bereichs 204 der Innenfläche 200 umzuleiten, um einen turbulenten Bereich TR zu erzeugen. Insbesondere ist die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 konfiguriert, um den Abschnitt des Kühlmittels, der in der Nähe des oberen Abschnitts 208 des Kanals 172 fließt, in Richtung des unteren Teils 204 des Kanals 172 umzuleiten. Dadurch erzeugt die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 einen turbulenten Bereich TR nahe dem unteren Abschnitt 204 der Innenfläche 200 (z. B. nahe der gemeinsamen Wand 198), der eine größere Wärmeübertragung zwischen der gemeinsamen Wand 198 und dem innerhalb des turbulenten Bereichs TR fließenden Kühlmittel ermöglicht (siehe 7). Anders ausgedrückt ist die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 konfiguriert, um einen turbulenten Bereich TR nahe dem unteren Abschnitt 204 der Innenfläche 200 zu erzeugen.
Wie in 5 dargestellt, beinhaltet die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 eine konkav gekrümmte Umlenkfläche 224, die in den oberen Abschnitt 208 der Innenfläche 200 ausgebildet ist und deren Oberflächenwinkel A1, A2 gegenüber dem gegenüberliegenden unteren Abschnitt 204 zunimmt, wenn sich die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 nachgelagert erstreckt (siehe 5). Insbesondere beinhaltet die Umlenkfläche 224 eine kontinuierliche konkave Bogenform, die sich über mindestens 45 Grad erstreckt (siehe z. B. Oberflächenwinkel A1 gegenüber Oberflächenwinkel A2, 5). In alternativen Implementierungen kann sich die Umlenkfläche 224 über mindestens 60 Grad erstrecken. In noch weiteren Implementierungen kann sich die Umlenkfläche 224 über mindestens 90 Grad erstrecken. Für die Zwecke dieser Anwendung ist der Oberflächenwinkel A1, A2 der Umlenkfläche 124 im Allgemeinen als der Winkel zwischen einer ersten Referenzlinie 226a, 226b parallel zum unteren Abschnitt 204 der Innenfläche 200 und einer zweiten Referenzlinie 228a, 228b tangential zur Umlenkfläche 224 an der gewünschten Stelle definiert (siehe 5).
Die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 definiert auch einen ersten Umlenkradius 232, der im Allgemeinen den durchschnittlichen Krümmungsradius angibt, der durch die Umlenkfläche 224 erzeugt wird. Wie in 5 dargestellt, verringert sich der erste Umlenkradius 232 im Allgemeinen (z. B. wird er enger gekrümmt), wenn sich die Umlenkfläche 224 nachgelagert erstreckt. In alternativen Implementierungen kann der erste Umlenkradius 232 jedoch gleichmäßig über die gesamte Länge der Umlenkfläche 224 sein.
Die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 definiert auch einen maximalen Oberflächenwinkel A2, der im Allgemeinen als der maximale Oberflächenwinkel definiert ist, der durch die Umlenkfläche 224 und den entsprechenden unteren Abschnitt 204 der Innenfläche 200 (wie oben definiert) gebildet wird. Anders ausgedrückt, bildet der obere Abschnitt 208 der Innenfläche 200 des Kanals 172 an mindestens einer Stelle einen Oberflächenwinkel (z. B. den maximalen Oberflächenwinkel) relativ zum unteren Abschnitt 204 von etwa 90 Grad. In alternativen Implementierungen kann die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 jedoch einen maximalen Oberflächenwinkel zwischen etwa 45 Grad und etwa 90 Grad beinhalten. In noch weiteren Implementierungen kann die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 einen maximalen Oberflächenwinkel zwischen etwa 70 Grad und etwa 90 Grad beinhalten. In noch weiteren Implementierungen kann die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 einen maximalen Oberflächenwinkel von etwa 80 Grad beinhalten. In noch weiteren Implementierungen kann die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 einen maximalen Oberflächenwinkel zwischen etwa 45 Grad und etwa 95 Grad beinhalten. In noch weiteren Implementierungen kann die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 einen maximalen Oberflächenwinkel von mehr als etwa 45 Grad, 55 Grad, 65 Grad, 75 Grad, 85 Grad oder 90 Grad beinhalten.
Die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 definiert auch einen nachgelagerten Übergang 240, der unmittelbar der Umlenkfläche 224 nachgelagert angeordnet und konfiguriert ist, um die Umlenkfläche 224 in den oberen Abschnitt 208 der Innenfläche 200 des dritten Bereichs 196 des Kanals 172 zu überführen. Insbesondere beinhaltet der nachgelagerte Übergang 240 den Bereich, in dem die konkave Form der Umlenkfläche 224 in einen konvexen Radius übergeht. In der veranschaulichten Implementierung beinhaltet der nachgelagerte Übergang 240 einen Übergangsradius 244, der kleiner ist als der erste Umlenkradius 232. In einigen Implementierungen beträgt der konvexe Radius 244 des nachgelagerten Übergangs 240 weniger als 10 % des ersten Umlenkradius 232. In noch weiteren Implementierungen beträgt der konvexe Radius 244 des nachgelagerten Übergangs 240 weniger als 5 % des ersten Umlenkradius 232. In noch weiteren Implementierungen beträgt der nachgelagerte Übergang 240 weniger als 25 % des Umlenkradius 232. In noch weiteren Implementierungen beträgt der nachgelagerte Übergang 240 weniger als 50 % des Umlenkradius 232.
Der dritte Bereich 196 des E-E-Ventilbrückenkanals 152d erstreckt sich nachgelagert von dem zweiten Bereich 192, um den Brückenauslass 180 zu erzeugen. Der dritte Bereich 196 ist so geformt, dass der obere Abschnitt 208 und der untere Abschnitt 204 der Innenfläche 200 des Kanals 172 im Wesentlichen parallel zueinander sind (siehe 5) und einen zweiten Abstand 248 voneinander aufweisen, der kleiner ist als der erste Abstand 216 (siehe oben). Außerdem ist der obere Abschnitt 208 der Innenfläche 200 im Wesentlichen parallel zur Strömungsachse 184 im dritten Bereich 196.
Obwohl nur der E-E-Ventilbrückenkanal 152d mit einer Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 dargestellt ist, versteht es sich, dass die offenbarte Geometrie in jeden der anderen Ventilbrückenkanäle 152a, 152b, 152c einbezogen werden kann.
Im Betrieb tritt Kühlmittel über den Brückeneinlass 176 in die E-E-Brücke ein (z. B. radial von der Einspritzventilachse 116 entfernt) und fließt entlang des Kanals 172 radial nach innen zum Brückenauslass 180. Während es durch den Kanal 172 fließt, fließt das Kühlmittel mit einer ersten Geschwindigkeit und einer ersten Richtung durch den ersten Bereich 188 (allgemein durch VI gekennzeichnet; siehe 5). Beim Durchfließen des ersten Bereichs 188 ist der Strom im Wesentlichen parallel zur Strömungsachse 184.
Nach dem Durchfließen des ersten Bereichs 188 fließt das Kühlmittel in den zweiten Bereich 192, wo mindestens ein Abschnitt des Durchflusses mit der Umlenkfläche 224 der Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 in Kontakt kommt. Beim Zusammenwirken mit der Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 bewegt sich mindestens ein Abschnitt des Kühlmittels (z. B. der Abschnitt des Kühlmittelflusses, der in der Nähe des oberen Abschnitts 208 der Innenfläche 200 angeordnet ist) entlang der Umlenkfläche 224 und wird in Richtung des gegenüberliegenden unteren Abschnitts 204 der Innenfläche 200 umgeleitet, wodurch die mittlere Durchflussrichtung des Kühlmittels relativ zur Strömungsachse 184 in Richtung des unteren Abschnitts 204 abgewinkelt wird. Gleichzeitig beschleunigt die durch die Durchfluss-Umlenkeinrichtung 220 erzeugte verengte Querschnittfläche den Kühlmittelfluss und erzeugt einen turbulenten Bereich TR nahe dem unteren Abschnitt 204 der Innenfläche 200. Der turbulente Bereich TR wiederum ermöglicht eine größere Wärmemenge zwischen der gemeinsamen Wand 198 und dem Kühlmittel als dies bei einem ruhigen Durchfluss möglich wäre. Der resultierende Durchfluss innerhalb des zweiten Bereichs 192 fließt im Allgemeinen in eine zweite Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist und mit einer zweiten Geschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist. Insbesondere ist die zweite Richtung stärker auf den unteren Abschnitt 204 ausgerichtet als die erste Richtung (im Allgemeinen durch V2 gekennzeichnet; siehe 5).
Dem turbulenten Bereich TR nachgelagert, fließt das beschleunigte Kühlmittel dann durch den dritten Bereich 196 und aus dem E-E-Ventilbrückenkanal 152d, wo es über den Kopfauslass 78 aus dem Zylinderkopf-Wassermantel 98 austritt. Schließlich wird das Kühlmittel wieder in den Einlass 74 des Kühlers 62 geleitet, wo es durch das Kühlsystem 26 zurückgeführt werden kann.
8-10 veranschaulichen eine weitere Implementierung des Zylinderkopf-Wassermantels 98'. Der Zylinderkopf-Wassermantel 98' ähnelt im Wesentlichen dem oben beschriebenen Zylinderkopf-Wassermantel 98. Daher werden hierin nur die Unterschiede zwischen den beiden erläutert.
Der Zylinderkopf-Wassermantel 98' beinhaltet einen E-E-Ventilbrückenkanal 152d' mit einem Brückeneinlass 176' und einem Brückenauslass 180', dem Brückeneinlasses 176' nachgelagert. Der Brückeneinlass 176' wiederum beinhaltet einen Strömungsteiler 1000', einen ersten Nebeneinlass 1004' und einen zweiten Nebeneinlass 1008'. Der E-E-Brückenkanal 152d' definiert auch eine erste Ebene 1020', die durch die Querschnittsmitte des Kanals 152d' verläuft und im Wesentlichen senkrecht zum Feuerdeck 86' ausgerichtet ist.
Wie in 9 dargestellt, beinhaltet der Strömungsteiler 1000' eine Wand oder ein anderes Element, das innerhalb des Wassermantels 98' und dem Brückeneinlasses 176' vorgelagert angeordnet ist, um den Kühlmittelstrom, der durch den Kopfeinlass 144' bereitgestellt wird, in zwei separate Durchflüsse F1, F2 aufzuteilen. Während der veranschaulichte Strömungsteiler 1000' eine dreieckige Wand beinhaltet, können in alternativen Implementierungen auch andere geometrische Formen verwendet werden. Während der Strömungsteiler 1000' der veranschaulichten Implementierung ferner integral mit dem Gehäuse 82' des Zylinderkopfes 14' ausgebildet ist, kann der Strömungsteiler 1000' in alternativen Implementierungen ein separates Stück innerhalb des Mantels 98' sein.
Der erste Nebeneinlass 1004' ist konfiguriert, um den ersten Kühlmittelstrom F1 aus dem Strömungsteiler 1000' aufzunehmen und den ersten Durchfluss F1 an einer ersten Stelle und in einer ersten Richtung in den Ventilbrückenkanal 152d' zu leiten. Insbesondere ist der erste Nebeneinlass 1004' konfiguriert, um den ersten Durchfluss F1 in den Ventilbrückenkanal 152d' nahe dem zweiten Abschnitt 208' der Innenwand 200' (z. B. gegenüber dem Feuerdeck 86') zu leiten und ist im Allgemeinen senkrecht zur Strömungsachse 184' des Ventilbrückenkanals 152d' und parallel zum Feuerdeck 86' ausgerichtet. Wie in 9 dargestellt, ist die erste Position des ersten Nebeneinlasses 1004' im Allgemeinen in einem ersten Abstand von 1012' vom Feuerdeck 86' angeordnet.
Der zweite Nebeneinlass 1008' ist konfiguriert, um den zweiten Kühlmittelstrom F2 vom Strömungsteiler 1000' aufzunehmen und den Durchfluss F2 in den Ventilbrückenkanal 152d' an einer zweiten Stelle, die sich von der ersten Stelle unterscheidet, und in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, zu leiten. Insbesondere ist der zweite Nebeneinlass 1008' konfiguriert, um den zweiten Durchfluss F2 in den Ventilbrückenkanal 152d' nahe dem ersten Abschnitt 204' der Innenwand 200' (z. B. nahe dem Feuerdeck 86') zu leiten und ist im Allgemeinen senkrecht zur Strömungsachse 184' und parallel zum Feuerdeck 86' ausgerichtet. Die zweite Richtung ist ebenfalls im Allgemeinen entgegengesetzt zur ersten Richtung (siehe 10), so dass die beiden Ströme im Allgemeinen aufeinander zu gerichtet sind. In einigen Implementierungen sind die Ausrichtung der ersten Richtung und die Ausrichtung der zweiten Richtung so konfiguriert, dass sie versetzt und entgegengesetzt zueinander sind (z. B. sind die beiden Richtungen nicht ausgerichtet).
Wie in 8 dargestellt, ist die zweite Position des zweiten Nebeneinlasses 1008' im Allgemeinen um einen zweiten Abstand 1016' vom Feuerdeck 86' beabstandet, der kleiner ist als der erste Abstand 1012' vom ersten Standort. Ferner sind die Einlässe 1004', 1008' so positioniert, dass die Strömungsachse 186' einen dritten Abstand vom Feuerdeck 86' aufweist, der größer als der zweite Abstand 1016', aber kleiner als der erste Abstand 1012' ist. Ferner sind der erste Nebeneinlass 1004' und der zweite Nebeneinlass 1008' auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Ebene 1020' ausgerichtet.
Zusammen sind der erste Nebeneinlass 1004' und der zweite Nebeneinlass 1008' konfiguriert, um die ersten und zweiten Durchflüsse F1, F2 so zu lenken, dass sie innerhalb des Ventilbrückenkanals 152d' miteinander interagieren und einen turbulenten Bereich darin erzeugen. Insbesondere erzeugt das Zusammenspiel der ersten und zweiten Durchflüsse F1, F2 eine Drall- oder Wirbelbewegung innerhalb des Kanals 152d' (z. B. um die Strömungsachse 184'). Der resultierende turbulente Bereich befindet sich im Allgemeinen in der Nähe der gemeinsamen Wand 198' und ermöglicht es dem Kühlmittel, eine erhöhte Wärmeenergie aus dem Gehäuse 82' des Zylinderkopfes 14' und insbesondere der gemeinsamen Wand 198' des Feuerdecks 86' aufzunehmen.

Claims

Zylinderkopf (14) zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor (10), der Zylinderkopf (14) umfassend: einen Körper (82) mit einem Feuerdeck und einem Wassermantel (98) in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem; einen ersten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden; einen zweiten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden; einen durch den Körper (82) definierten Kanal, wobei der Kanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel (98) steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal beinhaltet: einen ersten Einlass, durch den ein erster Durchfluss in den Kanal eintritt, einen zweiten Einlass, durch den ein zweiter Durchfluss in den Kanal eintritt, und wobei der erste Einlass und der zweite Einlass so ausgerichtet sind, dass der erste Durchfluss und der zweite Durchfluss miteinander interagieren, um einen turbulenten Bereich innerhalb des Kanals zu erzeugen.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 1, wobei der turbulente Bereich eine Reynoldzahl > etwa 2300 beinhaltet.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kanal und das Feuerdeck eine gemeinsame Wand teilen, und wobei der turbulente Bereich nahe der gemeinsamen Wand positioniert ist.
Zylinderkopf (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen Strömungsteiler, der dem ersten Einlass und dem zweiten Einlass vorgelagert ist.
Zylinderkopf (14) zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor (10), der Zylinderkopf (14) umfassend: einen Körper (82) mit einem Feuerdeck und einem Wassermantel (98) in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem; einen ersten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden; einen zweiten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden; einen durch den Körper (82) definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel (98) steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal beinhaltet: einen ersten Einlass, der konfiguriert ist, um einen ersten Strom in den Kanal in eine erste Richtung zu leiten, und einen zweiten Einlass, der konfiguriert ist, um einen zweiten Durchfluss in den Kanal in eine zweite Richtung zu leiten, die sich von der ersten Richtung unterscheidet.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 5, wobei der erste Einlass konfiguriert ist, um den ersten Durchfluss in den Kanal an einer ersten Stelle zu leiten, und wobei der zweite Einlass konfiguriert ist, um den zweiten Durchfluss in den Kanal an einer zweiten Stelle zu leiten, die sich von der ersten Stelle unterscheidet.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 6, wobei der Kanal eine Innenfläche mit einem ersten Abschnitt in der Nähe des Feuerdecks und einem zweiten Abschnitt in der Nähe des ersten Abschnitts beinhaltet, und wobei die erste Position in der Nähe des ersten Abschnitts der Innenfläche und die zweite Position in der Nähe des zweiten Abschnitts der Innenfläche liegt.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 6, wobei die erste Position eine erste Entfernung vom Feuerdeck ist, und wobei die zweite Position eine zweite Entfernung vom Feuerdeck ist, die sich von der ersten Position unterscheidet.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Kanal eine erste Ebene definiert, die durch die Querschnittsmitte des Kanals verläuft und senkrecht zum Feuerdeck ausgerichtet ist, und wobei die erste Position und die zweite Position auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Ebene angeordnet sind.
Zylinderkopf (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung im Wesentlichen parallel sind.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 10, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung versetzt sind.
Zylinderkopf (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei mindestens eine der ersten Richtung und der zweiten Richtung parallel zum Feuerdeck sind.
Zylinderkopf (14) zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor (10), der Zylinderkopf (14) umfassend: einen Körper (82) mit einem Feuerdeck und einem Wassermantel (98) in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem; einen ersten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden; einen zweiten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden; einen durch den Körper (82) definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel (98) steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal beinhaltet: einen ersten Einlass, der in einem ersten Abstand von dem Feuerdeck beabstandet ist, und einen zweiten Einlass, der in einem zweiten Abstand von dem Feuerdeck beabstandet ist, der sich von dem ersten Abstand unterscheidet.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Strömungsteiler, der dem ersten Einlass und dem zweiten Einlass vorgelagert ist.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Kanal eine Strömungsachse durch ihn hindurch definiert, und wobei die Strömungsachse in einem dritten Abstand von dem Feuerdeck angeordnet ist, der größer als der erste Abstand, aber kleiner als der zweite Abstand ist.
Zylinderkopf (14) nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Kanal eine erste Ebene definiert, die durch die Querschnittsmitte des Kanals verläuft und senkrecht zum Feuerdeck ausgerichtet ist, und wobei der erste Einlass und der zweite Einlass auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Ebene angeordnet sind.
Zylinderkopf (14) zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor (10), der Zylinderkopf (14) umfassend: einen Körper (82) mit einem Feuerdeck und einem Wassermantel (98) in Fluidverbindung mit einem Kühlsystem; einen ersten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen ersten Ventilsitz zu bilden; einen zweiten Krümmer, der durch den Körper (82) definiert ist und sich zum Feuerdeck öffnet, um zumindest teilweise einen zweiten Ventilsitz zu bilden; einen durch den Körper (82) definierten Kanal, wobei der Kühlkanal in Fluidverbindung mit dem Wassermantel (98) steht und zwischen dem ersten Krümmer und dem zweiten Krümmer positioniert ist, wobei der Kanal eine erste Ebene definiert, die durch dessen Querschnittsmitte verläuft und senkrecht zum Feuerdeck ausgerichtet ist, und wobei der Kanal beinhaltet: einen ersten Einlass, der konfiguriert ist, um einen ersten Durchfluss in den Kanal zu leiten, einen zweiten Einlass, der konfiguriert ist, um einen zweiten Durchfluss in den Kanal zu leiten, und wobei sich der erste Einlass und der zweite Einlass auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Ebene befinden.