DE1576709A1

DE1576709A1 - Zylinderkopf einer luftgekuehlten Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1576709A1
Application number: DE19671576709
Authority: DE
Inventors: Christian Dr-Ing Manfred
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1967-05-12
Filing date: 1967-05-12
Publication date: 1970-09-17
Also published as: US3741173A; GB1188269A; FR1562679A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Paim 7498/4

Stuttgart-Untertürkheim 11.Mai 1967

Pat entanmeldung

"Zylinderkopf einer luftgekühlten
Brennkraftmas chine"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf einer luftgekühlten Brennkraftmaschine mit zusätzlicher Ölkühlung besonders wärmebeanspruchter Stellen.

Bei einem derartigen Zylinderkopf ist in dessen Sitzfläche eine !Tut für Drucköl eingearbeitet, um in diesem Bereich keine Temperaturspitzen auftreten zu lassen. Dadurch sollen undichte Stellen infolge Plächenverzug am Zylinderkopfflansch vermieden werden. Demgegenüber zielt die Erfindung darauf ab, besonders bei Hochleistungsmotoren durch eine vom Irxiexn des Zylinderkopfes aus wirkende intensive ölkühlung eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung zu erhalten. Damit sollen V/ärmespannungen im ganzen Zylinderkopf abgebaut werden. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß im Innern des Zylinderkopfes Kühlflächen angeordnet sind, die von einem Hohlraum umschlossen sind, in den eine auf die Kühlflächen gerichtete Spritzdüse ragt und an den ein Abflußkanal .angeschlossen ist.

iiine besonders wirkungsvolle Wärmeabfuhr wird erf.iridium:sgersäß dadurch erreicht, daß die Kühlflächen als K. üiil rippen ausgebildet sind, die von dem am stärksten aufgeheizten Teil des iioiilrauBies ausgehen.

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Beschreibung angegeben.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes einen Zylinderkopf einer luftgekühlten Dieselbrennkraftmas chine und zwar in

Pig. 1 einen Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf nach der Linie I-I der Pig.2, in

Pig. 2 einen Vertikalschnitt nach der linie II-II der Pig.1 und in

Pig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie III-III der Pig.1.

An einer Seitenwand des Zylinderkopfes befindet sich ein Einlaßstutzen 10 mit einem Anschlußflansch 11 für das nicht dargestellte Ansaugrohr der Dieselbrennkraftmaschine. Vom Anschlußflansch 11 führt der Einlaßkanal 12 in einer Spirale zur EinlaßventilÖffnung 13 im Boden 14 des Zylinderkopfes. Der von der danebenliegenden Auslaßventilöffnung 15 ausgehende Auslaßkanal 16 führt zum Anschlußflansch 17 für das Abgasrohr. Bohrungen 18 bzw.19 dienen zur Aufnahme der Ventilführungen und Ansenkungen 20 bzw. 21 als Widerlager für die Pedern des Einlaß- bzw. Auslaßventiles. Eine weitere sum Zylinderkopfboden 14 führende Bohrung 22 ist für die Kraftstoffeinspritzdüse vorgesehen. Kühlrippen 23 und 24 an den Seitenwänden reichen verhältraaraäßig weit ins Innere des Zylinderkopfes. Teilweise bilden die Kühlrippen 23 zu-

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säumen mit den an die Durchgangslöcher 25 "bzw. Ausnehmungen 26 für die Zylinderkopfschrauben angrenzenden Zylinderkopfabschnitten 27 Kühlluftkanäle 28.

Über den Steg 29 zwischen dem Einlaßkanal 12 und den Auslaßkanal 16 ist ein Hohlraum 30 angeordnet, von dessen Boden 31 Kühlrippen 32 ausgehen. Der Hohlraum 30 ist oben durch einen Stopfen 33 abgeschlossen. In den Stopfen 33 ist eine Spritzdüse 34 für Kühlöl eingearbeitet, deren Achse schräg auf die Kühlrippen 32 im Hohlraum 30 gerichtet ist. Die der gewünschten Strahlrichtung entsprechende Einbaulage des Stopfens 33 wird durch einen Ansatz 35 erreicht, der in eine entsprechende Ausnehmung 36 in der Oberseite 37 des Zylinderkopf es greift. Eine zylindrische Ansenkung 38 am Anfang der Spritzdüse 34 dient zum Anschluß der Zulaufleitung für das Kühlöl. Vom Boden 31 des Hohlraumes 30 führt ein abwärtsgeneigter Abflußkaiial 39 zu einem mit einem Innengewinde 40 versehenen Anschlußstutzen 41 für die Rücklaufleitung.

Der Kühlölkreislauf des Zylinderkopfes ist parallel an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Eine besondere förderpumpe und ein weiterer Ölkühler kann dadurch eingespart werden. Die vom Schmierölkreislauf abzweigende Zulaufleitung führt zur Spritzdüse 34 im Stopfen 33 des Zylinderkopfes. Der von der Spritzdüse 34 in den Hohlraum 30 austretende Kühlölstrahl trifft in erster linie auf die vom Boden 31 ausgehenden Rippen 32 und kühlt diese. Das abfließende Kühlöl sammelt sich am Boden 31 und fließt von dort durch die gleichzeitig als Iieitrippen ausgebildeten Kühlrippen 32 in den Abflußkanal 39, wobei es weiterhin Wärme

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aus den heißen Zylinderkopf teilen aufnimmt. Vom Abflußkanal 39 strömt das Kühlöl in eine in das Innengewinde 40 des Anschluß stutz ens 41 eingeschraubte Rücklaufleitung, in der es dem Schmierölkreislauf wieder augeführt wird«

Der Hohlraum 30 ist so angeordnet, daß der aus der Spritzdüse 34 stetig austretende kräftige Kühlölstrahl gerade auf den am meisten wärmebeanspruchten Abschnitt des Zylinderkopfes gerichtet ist, nämlich auf den Steg 29, der sowohl von Brennraum als auch vom Auslaßkanal 16 her aufgeheizt wird. Die Kühlwirkung wird noch dadurch verstärkt, daß der Hohlraum 30 in einer Zylinderkopfquerebene konkav gegen den Aus-1 aß kanal 16 gewölbt ist und dadurch über seine ganze jjJrstrekkung nahe an die V/and des Auslaßkanales 16 heranreicht. Die kühlrippen 23 sind bis an eine der den Hohlraum 30 umgebenden Wände herangeführt. Dadurch wird die Wärmeabfuhr in diesem Bereich zusätzlich unterstützt und die Temperatur des im Hohlraum 30 befindlichen Öles herabgesetzt.

Um die Kühlluftdurchtritte am Zylinderkopf nicht einzuengen wird man den Hohlraum im allgemeinen möglichst klein halten. Statt eines größeren Hohlraumes können auch mehrere kleinere Hohlräume angeordnet v/erden. Die Spritzdüse kann entsprechend der Stärke und Gestalt des Kühl öl st rallies verschiedene Formen aufweisen. Statt einer Spritzdüse kann auch ein einfaches Spritzröhrchen verwendet werden. JSs ict auch möglich, die unmittelbar ölgekühlte Fläche durch die Verwendung mehrerer Spritzdüsen bzw. Spritzröhrchen mit unterschiedlicher Strahlrichtung zu vergrößern.

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Claims

- 5 - Daim 7498/4 Ansprüche

1. Zylinderkopf einer luftgekühlten Brennkraftinas diine mit zusätzlicher Ölkühlung "besonders wärmebeanspruchter Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Zylinderkopfes Kühlflächen (32) angeordnet sind, die von einem Hohlraum (30) umschlossen sind, in den eine auf die Kühlflächen gerichtete Spritzdüse (34) ragt und an den ein Abflußkanal (39) angeschlossen ist.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflächen als Kühlrippen (32) ausgebildet sind, die von dem am stärksten aufgeheizten Teil (31) des Hohlraumes (30) ausgehen.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (32) als Leitrippen ausgebildet sind, die das Kühlöl zum Abflußkanal (39) führen.

4· Zylinderkopf nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Hippen (23) für die luftkühlung bis an mindestens eine der den Hohlraum (30) umgebenden Wände herangeführt sind.

5. Zylinderkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kühlflächen (32) enthaltende Hohlraum (30) über dem Steg (29) zwischen dem Einlaßkanal (12) und dem Auslaßkanal (16) angeordnet ist.

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6. Zylinderkopf nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüse (34) und der Abflußkanal (39) des Kühlölkreislaufes in an sich bekannter Weise an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen sind.

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