DE10346430A1 - Automotive cylinder head cylinders are separated by partitions with cut-outs or modified profiles to provide partial elasticity Automotive cylinder head - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, die ein Zylinderkurbelgehäuse mit Stegen ohne Stegkühlung aufweist. Der Zylinderkopf weist dabei eine Decke, einen Boden und seitliche Außenwände auf, die mit Schrauben aufnehmenden Durchgängen zum Verschrauben des Zylinderkopfs gegen das Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet sind und besitzt außerdem auf den Stegen des Zylinderkurbelgehäuses aufliegende Querwände zwischen den Außenwänden des Zylinderkopfes.The The present invention relates to a cylinder head of a multi-cylinder Internal combustion engine having a cylinder crankcase with webs without web cooling. The cylinder head has a ceiling, a floor and side Exterior walls on that with screw receiving passages for screwing the cylinder head against the cylinder crankcase are trained and owns as well on the webs of the cylinder crankcase transverse walls between the exterior walls of the Cylinder head.
Bestrebungen zur Verringerung des vom Verbrennungsmotor benötigten Bauraums führen zu kompakteren Zylinderkurbelgehäusen, bei denen der Abstand zwischen den Zylindern klein gehalten wird, so dass die Stege zwischen den Zylindern oftmals nicht aktiv gekühlt werden können, was dazu führt, dass die höchsten Temperaturen im Steg des Zylinderkurbelgehäuses zwischen den Zylindern auftreten.aspirations To reduce the space required by the combustion engine lead to more compact Engine blocks, where the distance between the cylinders is kept small, so that the webs between the cylinders are often not actively cooled can, which causes that the highest Temperatures in the bridge of the cylinder crankcase between the cylinders occur.
Dies führt naturgemäß zu thermischen Verformungen im Bereich der Stege zwischen den Zylindern. Da der Zylinderkopf gegen das Zylinderkurbelgehäuse verschraubt ist, liegen die Querwände des Zylinderkopfes auf den thermisch hochbelasteten Stegen auf, was aufgrund der Verformungen der Stege des Zylinderkurbelgehäuses zu hohen Flächenpressungen im Bereich der Stege und damit zu ungleichmäßigen Druckverteilungen im Bereich der zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse und dem Zylinderkopf angeordneten Zylinderkopfdichtung führt.This naturally leads to thermal Deformations in the area of the webs between the cylinders. Since the Cylinder head is bolted against the cylinder crankcase lie the transverse walls of the cylinder head on the thermally highly stressed webs, which is due to the deformations of the webs of the cylinder crankcase high surface pressures in the area of the webs and thus to uneven pressure distributions in the Area disposed between the cylinder crankcase and the cylinder head Cylinder head gasket leads.
Die geschilderte hohe thermische Belastung im Bereich der Stege des Zylinderkurbelgehäuses kann beispielsweise dazu führen, dass sich die Laufbuchsen verformen und somit der Ölverbrauch des Motors ansteigt oder die Blow-By-Rate zunimmt.The described high thermal load in the area of the webs of the Cylinder crankcase can for example, cause that the liners deform and thus the oil consumption of the engine increases or the blow-by rate increases.
Aus
der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf zu schaffen, der die Ausbildung von starken Flächenpressungen im Bereich der ohne Stegkühlung arbeitenden Stege des Zylinderkurbelgehäuses vermeidet.Of the present invention is based on the object, a cylinder head to provide the training of strong surface pressures in the field of without web cooling avoids working webs of the cylinder crankcase.
Die Erfindung schafft nunmehr zur Lösung dieser Aufgabe einen Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.The Invention now provides for the solution of this Task a cylinder head with the features of claim 1. Advantageous Embodiments thereof are described in the further claims.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die angesprochenen hohen Flächenpressungen und damit verbundenen Nachteile dadurch zu vermeiden, dass der Zylinderkopf im Bereich der Stege des Zylinderkurbelgehäuses weicher ausgestaltet wird, so dass eine gewisse Verformung der Stege des Zylinderkurbelgehäuses zugelassen wird.Of the The present invention is based on the idea addressed high surface pressures and to avoid associated disadvantages in that the cylinder head softer in the region of the webs of the cylinder crankcase, so that a certain deformation of the webs of the cylinder crankcase is allowed.
Die Erfindung schafft daher nunmehr einen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, die ein Zylinderkurbelgehäuse mit Stegen ohne Stegkühlung besitzt, wobei der Zylinderkopf eine Decke, einen Boden und seitliche Außenwände aufweist, die mit Schrauben aufnehmenden Durchgängen zum Verschrauben des Zylinderkopfes gegen das Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet sind und der Zylinderkopf Querwände zwischen den Außenwänden besitzt, die auf den Stegen des Zylinderkurbelgehäuses aufliegen und diese Querwände elastisch nachgiebig ausgebildet sind derart, dass sie sich bei der Zunahme von Spannungen in den Stegen des Zylinderkurbelgehäuses verformen.The The invention therefore now provides a cylinder head of a multi-cylinder Internal combustion engine, which has a cylinder crankcase with webs without web cooling, wherein the cylinder head has a ceiling, a floor and lateral outer walls, the screw receiving passages for screwing the cylinder head against the cylinder crankcase are formed and the cylinder head has transverse walls between the outer walls, which rest on the webs of the cylinder crankcase and these transverse walls elastic Compliant are formed such that they increase in size deformed by stresses in the webs of the cylinder crankcase.
Damit wird mit anderen Worten erreicht, dass eine gewisse Formänderung der Stege des Zylinderkurbelgehäuses aufgrund ihrer thermisch bedingten Ausdehnung zugelassen wird und sich zu diesem Zweck die auf den Stegen des Zylinderkurbelgehäuses aufliegenden Querwände des Zylinderkopfes elastisch verformen, so dass sich die Stege des Zylinderkurbelgehäuses ausdehnen können und diese Ausdehnung nicht zu einer starken Zunahme der Flächenpressung im Bereich der Kontaktfläche zwischen den Stegen des Zylinderkurbelgehäuses, der Zylinderkopfdichtung und den Querwänden des Zylinderkopfes führt.In order to In other words, that achieves some shape change the webs of the cylinder crankcase due to their thermal expansion is permitted and For this purpose, resting on the webs of the cylinder crankcase transverse walls of the cylinder head deform elastically, so that the webs of the cylinder crankcase can expand and this expansion does not lead to a sharp increase in surface pressure in the area of the contact surface between the webs of the cylinder crankcase, the cylinder head gasket and the transverse walls of the cylinder head leads.
Um diese elastische Verformbarkeit der Querwände des Zylinderkopfes zu erreichen, können die Querwände Durchlässe und/oder Ausnehmungen aufweisen, also ganz allgemein gezielt vorgesehene die Verformung der Querwände zulassende Bereiche.Around to achieve this elastic deformability of the transverse walls of the cylinder head, can they transverse walls passages and / or have recesses, that is quite specifically intended the deformation of the transverse walls permissible areas.
Es ist für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, dass eine Vielzahl von Querschnittsformen bezüglich dieser Durchlässe und/oder Ausnehmungen möglich sind, wie beispielsweise Bohrungen, Schlitze, Fenster, Vertiefungen, Stege oder auch Mischformen hieraus.It will be readily apparent to those skilled in the art that a variety of cross-sectional shapes are possible with respect to these passages and / or recesses, such as bores. Slits, windows, depressions, bridges or mixed forms of these.
Alle diese genannten Durchlässe und/oder Ausnehmungen sorgen letztlich nur dafür, dass die Querwände verglichen mit durchgehenden Querwänden weniger Kräfte aufnehmen können und sich somit unter Einwirkung vorbestimmter Kräfte stärker verformen als eine durchgehende Querwand und somit elastisch nachgiebiger ausgebildet sind als eine durchgehende Querwand.All these passages called and / or recesses ultimately only ensure that the transverse walls are compared with continuous transverse walls less forces be able to record and thus deform more under the action of predetermined forces than a continuous one Transverse wall and thus elastically yielding are formed as a continuous Bulkhead.
Neben den bereits geschilderten Maßnahmen an der Querwand ist es auch möglich, die Querwände dadurch elastisch nachgiebiger auszubilden, dass die Wand stärke der Querwände von der Decke des Zylinderkopfs zum Boden hin abnimmt. Auch ist es möglich, die stärkere elastische Verformbarkeit der Querwände dadurch zu erreichen, dass die Querwände eine sich zwischen den Außenwänden des Zylinderkopfes zur Mitte hin verjüngende Wandstärke besitzen.Next the already described measures it is also possible on the transverse wall the transverse walls thereby form elastically yielding that the wall thickness of the transverse walls decreases from the ceiling of the cylinder head to the ground. It is too possible, the stronger one Elastic deformability of the transverse walls to achieve that the transverse walls one between the outer walls of the cylinder head tapering towards the middle Have wall thickness.
Schließlich ist es auch möglich, die Querwände dadurch elastisch nachgiebig auszubilden, dass sie aus einem Werkstoff gebildet sind, der niedrigere Festigkeitswerte als der Werkstoff der Außenwände besitzt, was durch eine gesteuerte Einbringung unterschiedlicher Werkstoffe beim Gießvorgang des Zylinderkopfes erfolgen kann.Finally is it also possible the transverse walls characterized elastically yielding that they are made of a material are formed, the lower strength values than the material the outer walls has, what by a controlled introduction of different materials during the casting process the cylinder head can be done.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in:
Wie
es ohne weiteres ersichtlich ist, weist der Zylinderkopf
An
den seitlichen Außenwänden
Die
Durchgänge
Wie
es ohne weiteres ersichtlich ist, weist der Zylinderkopf
Wenn
der Motor in Betrieb genommen wird und sich die ohne Stegkühlung arbeitenden
Stege des Zylinderkurbelgehäuses
ausdehnen, so können die
elastisch nachgiebigen Querwände
Um
nun die Querwände
So
ist es nach einer Ausführungsform
des Zylinderkopfes möglich,
die Querwände
Weitere
Möglichkeiten
einer elastisch nachgiebigen Querwand
So
weist bei dieser Ausführungsform
die Querwand
Schließlich zeigt
die Querwand
Schließlich zeigt
die Stirnwand
Die
vorstehenden Erläuterungen
machen nun deutlich, dass mehrere Varianten zur Ausbildung einer
elastisch nachgiebigen Querwand des Zylinderkopfes möglich sind.
So können
runde, langlochförmige
und beliebige andere Formen aufweisende Durchbrüche vorgesehen sein. Ebenfalls
sind Verringerungen der Wandstärke
der Querwände
in Querwandquerrichtung oder Querwandhochrichtung möglich. Auch
sind Kombinationen der in den Zeichnungen dargestellten Maßnahmen
zur Herbeiführung
einer elastischen nachgiebigen Querwand möglich. Schließlich ist
es auch noch möglich,
zur Ausbildung der Querwände
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003146430 DE10346430A1 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Automotive cylinder head cylinders are separated by partitions with cut-outs or modified profiles to provide partial elasticity Automotive cylinder head |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=34441830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2003146430 Withdrawn DE10346430A1 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Automotive cylinder head cylinders are separated by partitions with cut-outs or modified profiles to provide partial elasticity Automotive cylinder head |
Country Status (1)
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- 2003-10-07 DE DE2003146430 patent/DE10346430A1/en not_active Withdrawn
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