DE19621987A1 - Cylinder head for IC-engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für Verbren nungsmotoren, bestehend aus einem einen Innenraum für die Kühlmediumsführung aufweisenden, wasserseitig offen mit dem kühlmediumsführenden Innenraum des Motorblockes abge dichtet verbindbaren Gehäuse mit Kraftstoffein- und Ab gasauslaßkanälen und Ausbildungen zur Anordnung von Ven tilen und Zündeinrichtungen.The invention relates to a cylinder head for burning motors, consisting of an interior for the Cooling medium guide, open on the water side with abge the coolant-carrying interior of the engine block seals connectable housing with fuel inlet and outlet gas outlet channels and training for the arrangement of Ven parts and ignition devices.
Zylinderköpfe der genannten Art sind hinlänglich bekannt, dienen zum Abschluß der die eigentlichen Zylinder enthal tenden Motorblöcke und sind in der Regel aus Grauguß oder Aluminium gebildet. Durch das Erfordernis der in der Re gel gekurvt verlaufenden Kraftstoffein- und Abgasaus laßkanäle, an deren Öffnungen außen am Zylinderkopf ent sprechende Zu- und Abfuhrleitungen angeschlossen sind, ergeben sich entsprechend komplizierte Kerngestaltungen mit entsprechend aufwendigen Vorbereitungsarbeiten für den Zylinderkopfguß, da im später den wasserführenden In nenraum darstellenden Kern zusätzliche Kerne für die Zu- und Abfuhrkanäle angeordnet werden müssen und dabei auch sich im Gewicht niederschlagenden, ausreichend dicken Wandstärken Rechnung getragen werden muß.Cylinder heads of the type mentioned are well known serve to complete the containing the actual cylinder tendency engine blocks and are usually made of gray cast iron or Aluminum formed. Due to the requirement of in the Re gel curved fuel inlet and exhaust outlet let channels, at the openings on the outside of the cylinder head ent speaking supply and discharge lines are connected, there are correspondingly complicated core designs with correspondingly complex preparatory work for the cylinder head casting, since later in the water-bearing In core representing additional space for the feed and Drainage channels must be arranged and also weight that is sufficiently thick Wall thicknesses must be taken into account.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zylinderköpfe der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei ge ringerem Kernmaterialaufwand deren Herstellbarkeit ver einfacht ist, zwecks Gewichtersparnis konstruktiv kleinstmögliche Wandstärken für die Ein- und Auslaßkanäle vorsehbar sind, auch anderes als das Zylinderblockmate rial für die Kanalwandungen verwendbar ist und von vorn herein eine optimale Oberflächenbeschaffenheit für die Strömung der durch die Kanäle strömenden Medien gegeben ist.The invention has for its object cylinder heads to improve the type mentioned in that at ge lower core material costs ver their manufacturability is simple, constructive in order to save weight smallest possible wall thicknesses for the inlet and outlet ducts are foreseeable, other than the cylinder block mate rial can be used for the channel walls and from the front in an optimal surface quality for the Given the flow of media flowing through the channels is.
Diese Aufgabe ist mit einem Zylinderkopf der eingangs ge nannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kraftstoffein- und die Abgasauslaßkanäle in Form von den Innenraum durchgreifenden, vorgefertigen Leitungsstücken ausgebildet und diese mit ihren Enden in entsprechende Wandbereiche des den Zylinderkopf bildenden Materials me tallisch eingebunden sind.This task is with a cylinder head of the beginning named type according to the invention solved in that the Fuel inlet and exhaust gas outlet channels in the form of the Intermediate, prefabricated pipe sections trained and their ends in corresponding Wall areas of the material forming the cylinder head me are involved.
Vorteilhaft und bevorzugt sind dabei die Endränder der in das Zylinderkopfmaterial metallisch eingebundenen Lei tungsstücke in Form von mehr oder weniger starken Abkröp fungen ausgebildet, und ferner sind die Leitungsstücke aus unter hydrostatischem Druck verformten Rohrrohlingen oder aus Feinguß gebildet.The end edges of the in the cylinder head material is metal-bound Lei pieces in the form of more or less strong elbow trained, and further are the line pieces from tube blanks deformed under hydrostatic pressure or formed from investment casting.
Abgesehen davon, daß die Leitungsstücke auch im Feinguß verfahren hergestellt werden können, um sehr glatte In nenwände an den Leitungsstücken zu erzielen, können also die Leitungsstücke zunächst völlig unabhängig vom Zylin derkopf hergestellt werden, und zwar verbunden mit dem Vorteil, einerseits die Wandstärken so dick wie nötig, aber so dünn wie möglich bemessen zu können und anderer seits unabhängig vom Material, aus dem der Zylinderkopf gebildet werden soll, gezielt für die Leitungsstücke Ma terial mit den optimalsten Eigenschaften für den vorlie genden Zweck auswählen zu können.Apart from the fact that the pipe sections are also in the investment casting processes can be made to be very smooth to achieve nenwalls on the pipe sections, so the pipe sections initially completely independent of the Zylin derkopf be made, and connected to the Advantage, on the one hand, the wall thicknesses as thick as necessary, but to be as thin as possible and others partly regardless of the material from which the cylinder head is to be formed, specifically for the line sections Ma material with the most optimal properties for the present to be able to choose the appropriate purpose.
Die bisher erforderlichen Kerne zur Ausbildung der Lei tungshohlräume beim Guß der Zylinderköpfe fallen weg, d. h., die Leitungsstücke bilden selbst gewissermaßen "verlorene Kerne" beim Guß der Zylinderköpfe. Distanzhal temaßnahmen, um die Kerne im Kern zu halten, sind ent behrlich.The cores required to train the lei cavities in the casting of the cylinder heads are eliminated, d. that is, the line pieces form themselves to a certain extent "Lost cores" when casting the cylinder heads. Spacing Measures to keep the cores at the core are ent honest.
Die vorgefertigten Leitungsstücke werden einfach in den Großkern zur Ausbildung des Zylinderkopfinnenraumes bei der Kernfertigung positionsgenau eingebunden, wobei le diglich die vorzugsweise abgekröpften Enden der Leitungs stücke um das erforderliche Einbindungsmaß aus den be treffenden Flächen des Kernes herausragen, so daß diese herausragenden Enden in das Gußmetall beim Gießen des Zy linderkopfes eingebunden werden.The prefabricated pipe sections are simply in the Large core to form the interior of the cylinder head the core production is integrated precisely, whereby le diglich the preferably bent ends of the line pieces by the required integration dimension from the be protruding areas of the core so that these protruding ends in the cast metal when casting the Zy be included.
Da die Leitungsstücke bezüglich ihrer Wandstärke, wie ge sagt, so dick wie nötig, aber so dünn wie möglich bemes sen werden können und diese garantiert keine Lunker auf weisen - bei Feingußherstellung ist diesbezüglich auf grund der Vorfertigung eine Vorprüfung möglich - ist das Ganze auch im hier interessierenden Bereich mit einer Ge wichtsersparnis bis zu ca. 70% verbunden, die in dieser Größenordnung durchaus von Interesse ist, da man im mo dernen Motorenbau um jede Grammeinsparung bemüht ist.Since the pipe sections with respect to their wall thickness, such as ge says as thick as necessary, but as thin as possible can be used and this guarantees no voids show - in investment casting is in this regard Because of the prefabrication, a preliminary test is possible - that is Whole also in the area of interest here with a Ge weight savings up to about 70% associated with this Order of magnitude is of interest, since in mo whose engine construction endeavors to save every gram.
Der erfindungsgemäße Zylinderkopf wird nachfolgend anhand einer sehr vereinfachten Darstellung von Ausführungsbei spielen näher erläutert.The cylinder head according to the invention is described below a very simplified representation of execution play explained in more detail.
Es zeigt schematischIt shows schematically
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Zylinderkopf; Fig. 1 is a vertical section through the cylinder head;
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf (Vierventiler pro Zylinder) und Fig. 2 is a horizontal section through the cylinder head (four-valve per cylinder) and
Fig. 3 perspektivisch und vereinfacht den dafür erfor derlichen Kern. Fig. 3 in perspective and simplifies the necessary core.
Der Zylinderkopf für Verbrennungsmotoren besteht nach wie vor aus einem in den Innenraum 2 für die Kühlmediumsfüh rung aufweisenden, wasserseitig offen mit dem kühlmedi umsführenden Innenraum des Motorblockes (nicht darge stellt) abgedichtet verbindbaren Gehäuse 1 mit Kraft stoffein- und Abgasauslaßkanälen 3, 4 und Ausbildungen A zur Anordnung von Ventilen und Zündeinrichtungen.The cylinder head for internal combustion engines still consists of a in the interior 2 for the Kühlmediumsfüh tion, water side open to the coolant-surrounding interior of the engine block (not Darge provides) sealed connectable housing 1 with fuel inlet and exhaust gas outlet channels 3 , 4 and training A for the arrangement of valves and ignition devices.
Orientiert an den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2, die nur den über einem Zylinder des Motorblockes ange ordneten Zylinderkopfteil zeigen, ist nun für diesen we sentlich, daß die Kraftstoffein- und die Abgasaus laßkanäle 3, 4 in Form von den Innenraum 2 durchgreifen den, vorgefertigten Leitungsstücken 5, 6 ausgebildet und diese mit ihren Enden 7 in entsprechende Wandbereiche W des den Zylinderkopf bildenden Materials metallisch ein gebunden sind.Oriented to the embodiments of FIGS. 1, 2, which only show the cylinder head part arranged over a cylinder of the engine block, it is now essential for this that the fuel inlet and exhaust ports 3 , 4 in the form of the interior 2 pass through the, prefabricated pipe sections 5 , 6 are formed and these are bound with their ends 7 in corresponding wall areas W of the material forming the cylinder head.
Die Enden 7 der in die Wandbereiche per Guß eingebundenen Leitungsstücke 5, 6 sind dabei in Form von mehr oder we niger starken Abkröpfungen 8, wie bspw. dargestellt, in den Wandbereichen W eingelassen. Die Leitungsstücke 5, 6 selbst werden bevorzugt aus in entsprechende Formwerk zeuge eingelegten Rohrrohlingen gebildet, die in den ge schlossenen Formwerkzeugen einschließlich der Abkröpfun gen 8 unter hoher hydrostatischer Innendruckbeaufschla gung ihre endgültige Form erhalten. Mit dieser vorgefer tigten, ideal glatte Wände aufweisenden Form werden diese Leitungsstücke 5, 6 gewissermaßen als Kerne in den Kern eingesetzt, der nach dem Guß aus dem gegossenen Zylinder kopf entfernt wird und den wasserführenden Innenraum 2 im Zylinderkopf hinterläßt.The ends 7 of the pipe sections 5 , 6 integrated into the wall areas by casting are embedded in the wall areas W in the form of more or less strong elbows 8 , as shown, for example. The pipe sections 5 , 6 themselves are preferably formed from the corresponding molding tools inserted pipe blanks, the final shape obtained in the ge closed molds including Abkröpfun conditions 8 under high hydrostatic internal pressure. With this prefabricated, ideally smooth-walled shape, these line pieces 5 , 6 are used to a certain extent as cores in the core, which is removed after casting from the cast cylinder and leaves the water-bearing interior 2 in the cylinder head.
Der in die Gießform einzusetzende und mit den Leitungs stücken 5, 6 bestückte Kern K ist stark schematisiert in Fig. 3 dargestellt, aus dem lediglich die mit den Abkröp fungen 8 versehenen Enden 7 herausragen. Sofern im Inne ren für die späteren Ventilschaftdurchgriffe in den Be reichen B des Zylinderkopfes Öffnungen zu berücksichtigen sind, so werden diese gestrichelt dargestellten Bereiche entsprechend an den Leitungsstücken 5, 6 ausgeformt oder von vornherein vorgesehene Öffnungen an den Leitungsstücken 5, 6 mit Verschlußmembranen aus geeigne tem Material verschlossen, damit beim Gießen des Zylin derkopfes kein flüssiges Metall in die Kanäle 3, 4 gelan gen kann.The core K to be inserted into the casting mold and equipped with the line pieces 5 , 6 is shown in a highly schematic manner in FIG. 3, from which only the ends 7 provided with the crankings 8 protrude. Insofar as openings are to be taken into account for the later valve stem penetrations in the range B of the cylinder head, these areas are shown in dashed lines on the line sections 5 , 6 or openings provided on the line sections 5 , 6 with sealing membranes from suitable elements are provided from the outset Material closed so that when pouring the cylinder head no liquid metal in the channels 3 , 4 gelan gene.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996121987 DE19621987A1 (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Cylinder head for IC-engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996121987 DE19621987A1 (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Cylinder head for IC-engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19621987A1 true DE19621987A1 (en) | 1997-12-04 |
Family
ID=7795861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996121987 Withdrawn DE19621987A1 (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Cylinder head for IC-engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19621987A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110425053A (en) * | 2019-09-27 | 2019-11-08 | 潍柴动力股份有限公司 | Cylinder head and cylinder |
CN112412650A (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 海南大学 | Novel cylinder cover of engine and manufacturing method thereof |
-
1996
- 1996-06-03 DE DE1996121987 patent/DE19621987A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110425053A (en) * | 2019-09-27 | 2019-11-08 | 潍柴动力股份有限公司 | Cylinder head and cylinder |
CN112412650A (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 海南大学 | Novel cylinder cover of engine and manufacturing method thereof |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |