DE1082772B

DE1082772B - Cylinder head with cooling fins

Info

Publication number: DE1082772B
Application number: DED24832A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Manfred Christian
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-02-05
Filing date: 1957-02-05
Publication date: 1960-06-02

Description

Zylinderkopf mit Kühlrippen Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf mit Kühlrippen für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit in Strömungsrichtung der Kühlluft hintereinanderliegenden Kanälen für den Einlaß der Verbrennungsluft bzw. den Auslaß der Abgase, bei dem in dem Gebiet zwischen den Kanälen in Zylinderachsrichtung übereinanderliegende Rippen vorgesehen sind. Bei einem bekannten derartigen Zylinderkopf wird das Gebiet zwischen den Kanälen nur von wenig Luft durchströmt, da es im Windschatten liegt. Die Rippen verlaufen in diesem Gebiet von Kanal zu Kanal nach der der Kurbelwelle entgegengesetzten Richtung durchgebogen und quer zur Kühlstromhauptrichtung überhaupt nicht durchgebogen. Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die in dem Gebiet zwischen den Kanälen vorgesehenen, vorzugsweise mit dem Ein- und Auslaßkanal zusammenhängend gegossenen und dann durch einen Sägeschnitt getrennten Rippen um eine senkrecht zur Zylinderachse liegende, die beiden Kanäle verbindende Gerade nach der Kurbelwelle zu durchgebogen und in an sich bekannter Weise von einem im Winkel zu der Hauptströmungsrichtung der Kühlluft zwischen den beiden Kanälen hindurchströmenden Kühlluftteilstrom durchflossen sind. Auf diese Weise geht ein nennenswerter Kühlluftteilstrom im Winkel zu der Hauptkühlluftrichtung zwischen den beiden Kanälen für den Einlaß und Auslaß hindurch (was im Zusammenhang mit einer völlig anderen Rippenanordnung bekannt ist), und der Kühlluftteilstrom wird nach dem Brennraum zu an die wegen des großen Temperaturgefälles zwischen dem heißen Auslaßventil und dem kalten Einlaßventil am meisten gefährdete Stelle des Zylinderkopfes herangeführt und auch wieder weggeleitet. Ferner wird infolge der größeren Rippenlängen die wärmeabgebende Rippenoberfläche vergrößert.Cylinder head with cooling fins The invention relates to a cylinder head with cooling fins for air-cooled internal combustion engines, especially diesel engines, with ducts for the inlet one behind the other in the direction of flow of the cooling air the combustion air or the exhaust gas outlet, in which in the area between the channels in the cylinder axis direction superposed ribs are provided. In a known cylinder head of this type, the area between the channels only a little air flows through it because it is in the slipstream. The ribs run in this area from channel to channel in the direction opposite to the crankshaft bent and not bent at all transversely to the main cooling flow direction. In contrast is proposed according to the invention that in the area between the channels provided, preferably cast coherently with the inlet and outlet channels and then ribs separated by a saw cut about one perpendicular to the cylinder axis lying straight line connecting the two channels bent towards the crankshaft and in a manner known per se from one at an angle to the main flow direction the cooling air flowing through between the two channels flowing through the partial cooling air flow are. In this way, a significant partial flow of cooling air goes at an angle to the Main cooling air direction between the two ducts for the inlet and outlet (which is known in connection with a completely different rib arrangement), and the partial flow of cooling air becomes too close to the combustion chamber due to the large temperature gradient between the hot exhaust valve and the cold intake valve Point of the cylinder head brought up and also led away again. Furthermore, as a result of the greater rib lengths, the heat-emitting rib surface is enlarged.

Zur Ablenkung der Kühlluft nach den durchgebogenen Rippen hin empfiehlt es sich, in bekannter Weise eine besondere Leitvorrichtung, z. B. ein Leitblech, vorzusehen, die den Kühlluftteilstrom in das Gebiet zwischen den beiden Kanälen hineinlenkt.Recommended for deflecting the cooling air towards the bent ribs it is, in a known manner, a special guide device such. B. a baffle, provide the partial flow of cooling air in the area between the two channels steers into it.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Zylinderköpfe eines luftgekühlten Sechszylinderdieselmotors, Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Zylinderkopf dieses Motors entsprechend der Linie II-II von Fig. 1.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a schematic plan view of the cylinder heads of an air-cooled Six-cylinder diesel engine, Fig. 2 shows a simplified longitudinal section through a cylinder head this motor according to the line II-II of FIG. 1.

Fig. 3 eine Ansicht bzw. einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf entsprechend der Linie III-III von Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Kanalpartie des Zylinderkopfes entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 2, Fig. 5 eine Ansicht auf den Auslaßkanal entsprechend der Linie V-V von Fig. 1.Fig. 3 is a view or a section through an inventive Cylinder head according to the line III-III of Fig. 1, Fig. 4 shows a cross section through the duct section of the cylinder head according to the line IV-IV of Fig. 2, FIG. 5 is a view of the outlet channel along the line V-V of FIG.

Der Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Zylinderköpfe geht am deutlichsten aus den Fig. 1 und 2 hervor, in denen mit A die Auslaßventile bzw. -kanäle, mit E die Einlaßventile bzw. -kanäle und mit 11 die Bohrungen für die Vorkammern bezeichnet sind. Die Pfeile 12 deuten die Anströmrichtung des von einem Gebläse erzeugten Kühlluftstromes an.The overall structure of the cylinder heads according to the invention is clearest from Figs. 1 and 2, in which with A the exhaust valves or channels with E denotes the inlet valves or channels and 11 denotes the bores for the antechambers are. The arrows 12 indicate the direction of flow of the cooling air flow generated by a fan at.

Insbesondere aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Ventilkanäle und damit auch die Ventile gegenüber der Zylindermittelachse 13 nach derjenigen Seite versetzt sind, die der Vorkammer 14 entgegengesetzt ist.In particular from Fig. 3 it can be seen that the valve channels and thus also offset the valves with respect to the cylinder center axis 13 to that side which is opposite to the antechamber 14.

Auf diese Weise verteilen sich die Ventile 15 und 16 sowie die Mündung 17 der Vorkammer am günstigsten auf die obere Begrenzungsfläche 18 des Arbeitszylinders 19. Außerdem ist es möglich, die Vorkammer 14 mit der Düse 20 in schräger Lage einzubauen, ohne über die Konturen des Zylinderkopfes hinauszuragen, wobei diese schräge Lage sowohl wegen der Lage der Mündung 17 der Vorkammer als auch wegen des Luftdurchtrittes zwischen der mit Rippen 21 verkleideten Vorkammer 14 und dem Ein- bzw. Auslaßkanal Vorteile aufweist.In this way, the valves 15 and 16 and the mouth are distributed 17 of the prechamber is most favorable on the upper boundary surface 18 of the working cylinder 19. It is also possible to install the antechamber 14 with the nozzle 20 in an inclined position, without protruding beyond the contours of the cylinder head, this inclined position both because of the position of the mouth 17 of the antechamber and because of the passage of air between the antechamber 14 lined with ribs 21 and the inlet or outlet channel Has advantages.

Der Einlaßkanal liegt im Anströmgebiet der Kühlluft. Dadurch wird dieser Kanal, dessen Wände infolge der guten Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes, vorzugsweise Leichtmetalls, besonders in der Nähe des Ventilsitzes stark erwärmt werden, bevorzugt gekühlt, wodurch die Füllung und somit die Leistung des Motors vergrößert werden.The inlet duct is in the inflow area of the cooling air. This will this channel, the walls of which are due to the good thermal conductivity of the material, preferably light metal, particularly hot in the vicinity of the valve seat are, preferably cooled, whereby the filling and thus the performance of the engine be enlarged.

Die Vorkammer 14 ist mit Hilfe zweier Schrauben 22 und 23 am Zylinderdeckel 24 angeschraubt, wobei die Verrippung 21 der Vorkammer die beiden Schrauben 22 und 23 mit umfaßt. Ein Kühlluftteilstrom25 wird durch. ein besonderes Leitblech 28 abgelenkt und zwischen dem Einlaß- und Auslaßkanal hindurchgeleitet. Die Rippen 29 des Einlaßkanals bzw. 30 des Auslaßkanals sind nach unten durchgebogen, so daß der Kühlstrom 25 in dem temperaturkritischen Gebiet 31 der direkten Verbindungslinie zwischen den beiden Ventilen (Ventilschäfte 32 und 33) möglichst tief nach unten, d. h. an den Zylinderdeckel 24 herangeführt wird. Die Luft läuft anschließend an der in Fig. 4 rechten Seite des Auslaßkanals entlang weiter.The prechamber 14 is on the cylinder cover with the aid of two screws 22 and 23 24 screwed, the ribs 21 of the antechamber the two screws 22 and 23 includes. A partial flow of cooling air 25 is through. a special Baffle 28 deflected and passed between the inlet and outlet channels. The ribs 29 of the inlet channel and 30 of the outlet channel are bent downwards, so that the cooling flow 25 in the temperature-critical area 31 of the direct connecting line between the two valves (valve stems 32 and 33) down as far as possible, d. H. is brought up to the cylinder cover 24. The air then starts running the right side of the outlet channel in FIG. 4 along.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.The invention is not limited to the illustrated embodiment.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cylinder head with cooling fins for air-cooled internal combustion engines, in particular diesel engines with one behind the other in the direction of flow of the cooling air Channels for the inlet of the combustion air or the outlet of the exhaust gases, in which - in the area between the channels in the cylinder axis direction superimposed Ribs are provided, characterized in that the preferably with the one and the outlet channel continuously cast and then through a saw cut separate ribs around one perpendicular to the cylinder axis, the two channels connecting straight after the crankshaft bent and in itself known Way of one at an angle to the main flow direction of the cooling air between the cooling air partial flow flowing through both channels.

2. cylinder head according to claim 1, characterized in that a special guide device, z. B. a baffle (28) is provided, which the cooling air partial flow (25) in the Between the two channels. Considered publications: German Patent No. 667 006; U.S. Patent No. 2,330,779.