Gegossener wassergekühlter Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen Die
Erfindung betrifft einen gegossenen wassergekühlten Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen
mit zwischen den Ventilen angeordneter Brennstoffeinspritzdüse, bei welchem die
Brennstoffeinspritzdüse nahe dem Zylinderkopfboden von im Guß ausgebildeten Kühlwasserkanälen
umgeben ist.Cast water-cooled cylinder head for internal combustion engines
The invention relates to a cast water-cooled cylinder head for internal combustion engines
with arranged between the valves fuel injection nozzle, in which the
Fuel injector near the bottom of the cylinder head of cast cooling water channels
is surrounded.
Es ist seit langem bekannt, den Kühlwasserraum in einem wassergekühlten
Zylinderkopf so auszubilden, daß insbesondere die thermisch hoch beanspruchten Teile
des Zylinderkopfes, z. B. der Sieg zwischen einem Einspritzventil und dem Auslaßventil,
besonders gut gekühlt werden. So sind Zylinderköpfe bekanntgeworden, bei denen über
den erwähnten Steg gegossene Kühlwasserkanäle hinweg-"eführt 0 sind, die
mit dem übrigen Kühlwasserraum in Verbindung stehen. Bei den bekanntgewordenen Z
-C C> y linderköpfen haben diese Kanäle einen verhältnismz - großen Querschnitt,
so daß es gießtechnisch ohne weiteres möglich ist, die Kanäle herzustellen. Bei
Zylinderköpfen, bei denen der Raum zwischen einem Einspritzventil und einem Auslaßventil
sehr beengt ist, ist es bisher nicht möglich gewesen, ge-.(Tossene Kühlkanäle vorzusehen,
weil Kerne mit den hierfür erforderlichen Abmessungen keine ausreichende Festigkeit
aufweisen und nicht mehr in die Gießform eingebracht oder aus dem Gußstück entfernt
werden können. Man muß hierbei besonders berücksichtigen, daß die zylinderraumseitige
Begrenzung der Kühlkanäle nah am Zylinderraum liegen muß, damit eine ausreichende
Kühlung des Stegteiles überhaupt eintritt.It has long been known to design the cooling water space in a water-cooled cylinder head so that in particular the thermally highly stressed parts of the cylinder head, eg. B. the victory between an injection valve and the exhaust valve, are particularly well cooled. Thus, cylinder heads have become known in which molded over the said web cooling water passages "hinweg- eführt 0 are associated with the rest of the cooling water space in connection relieving heads at become known Z is -C C> y these channels have a verhältnismz -. Large cross section so that it In the case of cylinder heads in which the space between an injection valve and an exhaust valve is very narrow, it has not been possible to date to provide Tossene cooling channels, because cores with the required dimensions do not have sufficient strength and can no longer be introduced into the casting mold or removed from the casting.
Durch die Erfindung werden die bestehenden Schwierigkeiten beseitigt,
Dies wird dadurch erreicht, daß der Kühlwasserraum des Zylinderkopfes über den Kühlwasserkanälen
im Bereich der Brennstoffeinspritzdüse eine öffnung aufweist, die in an sich bekannter
Weise durch eine gleichachsig zur Brennstoffeinspritzdüse verlaufende Einsatzbüchse
dicht verschlossen ist.The invention eliminates the existing difficulties
This is achieved in that the cooling water space of the cylinder head is above the cooling water channels
has an opening in the area of the fuel injector which is known per se
Way through an insert sleeve running coaxially to the fuel injector
is tightly closed.
Es muß hier erwähnt werden, daß es an sich bekannt ist, eine wasserumflossene
Einsatzbüchse für den Zylinderkopf vorzusehen, in weiche eine Brennstoffeinspritzdüse
eingesetzt ist. Im Zusammenhang mit dieser Einsatzbüchse sind jedoch keine
1 m Guß nahe dem Zylinderkopfboden vorgesehene Kühlkanäle vorhanden. Bei
der bekannten Anordnung dieser Büchse treten überdies Dlcliiun-sschwieri(#keiten
nahe der thermisch hoch bcinspruchten Stegzone des Zylinderkopfes auf, da wegen
der hohen Tem peraturen nur metallische Dichtstoffe verwendet werden können, die
eine geringe Elastizität aufweisen. Diese Dichtstoffe erfordern 'hohe Anpreßkräfte,
wodurch der Zylinderkopfboden in der gefährdeten Zone zusätzlich auf Biegung beansprucht
wird.It must be mentioned here that it is known per se to provide a water-circulating insert liner for the cylinder head into which a fuel injection nozzle is inserted. In connection with this insert liner, however, there are no cooling channels provided for 1 m cast near the bottom of the cylinder head. With the known arrangement of this liner, difficulties also arise near the thermally highly stressed web zone of the cylinder head, since because of the high temperatures only metallic sealants with low elasticity can be used. These sealants require high contact forces, whereby the cylinder head base in the endangered zone is also subjected to bending stress.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Der gegossene
Kühlwasserkanal in der Nähe der Stegzone sorgt für eine durchdringende Kühlung dieser
hoch beanspruchten Zone. Außerdem erhöht er durch seinen kastenförmigen Querschnitt
die Biegesteifigkeit des Zylinderkopfbodens, und die Kräfte zur Befestigun 'c:,
des Einspritzventils werden, ohne den Zylinderkopfboden wesentlich zu belasten,
sanft in die senkrechten Wände des ZyIinderkopfes geleitet. Die Dichtstellen der
Einsatzbüchse können auf Grund des gegossenen Kühlwasserkanals in thermisch günstigere
Zonen verlegt werden, so daß gummielastische Dichtstoffe verwendet werden können.
Auch die C-Dießtechnischen Nachteile gegossener Kühlkanäle treten nicht auf. Durch
die Einsatzbüchse ist es möglich, die Abmessungen der Kerne für die Kühlkanäle so
zu begrenzen, daß die Kerne eine genügende Festigkeit aufweisen und leicht einzulegen
und zu entfernen sind. Das Entfernen der Kerne wird durch die große Öffnung, über
den Kühlkanälen erleichtert, die später durch die Einsatzbüchse verschlossen wird.The invention avoids these disadvantages. The cast
The cooling water channel in the vicinity of the web zone ensures that it is thoroughly cooled
highly stressed zone. In addition, it increases due to its box-shaped cross-section
the bending stiffness of the cylinder head base, and the forces for fastening
of the injection valve without significantly loading the cylinder head base,
gently guided into the vertical walls of the cylinder head. The sealing points of the
Due to the cast cooling water channel, insert sleeves can be thermally more favorable
Zones are laid so that rubber-elastic sealants can be used.
The C-Dießtechnischen disadvantages of cast cooling channels do not arise. By
the insert sleeve it is possible to change the dimensions of the cores for the cooling channels
to limit that the cores have sufficient strength and easy to insert
and must be removed. The removal of the kernels is through the large opening, about
the cooling channels, which are later closed by the insert sleeve.
A b b. 1 zeigt beispielsweise einen senkrechten Schnitt durch
den Teil eines wassergekühlten Zylinderkopfes, der die Brennstoffeinspritzdüse und
die benachbarten Teile enthält; A b b. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie
1-1 in Ab b. 1. A b b. For example, Figure 1 shows a vertical section through the portion of a water-cooled cylinder head that contains the fuel injector and the adjacent parts; A b b. 2 shows a section along the line 1-1 in Ab b. 1.
Die Wand eines Zylinderkopfes 1 zwischen einer Brennstoffeinspritzdüse
2 und Ventilen weist die in ihr,-ni dem Brennraum zu(,e%#,andten Teil 4 (,e-ossene
Kühlwasserkanäle 5 auf. Eine über den Kühlwasserkanilen 5 liecende
Öffnun- 6 des Kühlwasser-.aumes7 ist durch eine gleichachsig zur Brennstoffeinspritzdüse
verlaufende Einsatzbüchse 8 verschicssen. Zur Abdichtung des Kühlwasserraumes
7 sind C
zwischen der Wand des Zylinderkopfes 1 und
der Einsatzbüchse 8 gummielastische Dichtelemente 9
angeordnet. Ein
Haltering 10 sichert die Einsatzbüchse 8 gegen axiale Verschiebungen.
Rechts und links der Wand des Zylinderkopfes 1 sind teilweise die ',#lentilteller
11 mit den Ventilsitzrin<-,en 12 und den Ventilführungseinsätzen
13 dargestellt. An der inneren Wandung 14 der Kühlwasserkanäle
5 sind Rippen 15 in An- und Abströmrichtung des Kühlwassers vorgesehen,
die mit einem sanften übergang 16 in die innere Wandung 14 einlaufen.The wall of a cylinder head 1 between a fuel injection nozzle 2 and valves has in her -ni the combustion chamber to (e% # andten part 4 (, e-ossene cooling water passages. 5 A liecende over the Kühlwasserkanilen 5 openings have 6 of the cooling water -.aumes7 is verschicssen by a coaxially extending to the fuel injector insert bush 8. to seal the cooling water chamber 7 are C 8 arranged rubber-elastic sealing elements 9 between the wall of the cylinder head 1 and the insert sleeve. a retaining ring 10 secures the insert sleeve 8 against axial displacement. right and left the wall of the cylinder head 1 partially shows the valve disk 11 with the valve seat insert 12 and the valve guide inserts 13. On the inner wall 14 of the cooling water ducts 5 , ribs 15 are provided in the direction of the cooling water flowing in and out, which are connected to a smooth transition 16 run into the inner wall 14.