DE19635535C2 - Gegossener Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gegossenen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, im Zylinderkopf ein Kanalsystem zum Zuführen von Sekundärluft vorzusehen. Die Sekundärlufteinblasung dient zur Abgasnachbehandlung der Abgase von Brennkraftmaschinen durch thermische Nachverbrennung. Mit der Einblasung von Luft­ sauerstoff (Sekundärluft) lassen sich die im Abgas noch vorhan­ denen unverbrannten HC- und CO-Anteile durch eine gewisse Ver­ weilzeit bei hohen Temperaturen nachverbrennen. Die thermische Nachbehandlung des Abgases mit Sekundärlufteinblasung spielt, insbesondere während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine in Kombination mit einem Katalysator, eine wesentliche Rolle, um die Aufheizzeit bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Katalysators deutlich zu verkürzen. Vorteilhafterweise erfolgt die Sekundärlufteinblasung im Zylinderkopf direkt in die Aus­ laßkanäle in unmittelbarer Nähe zu den Auslaßventilen.

So zeigt die DE 31 27 082 A1 einen gattungsgemäßen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, der ein entsprechen­ des Kanalsystem zum Zuführen von Sekundärluft aufweist. Der Zy­ linderkopf umfaßt einen gasführenden Längskanal (Sekundärluft­ kanal) von dem mehrere auf Abstand zueinander liegende Verbin­ dungskanäle ausgehen, die jeweils in einen Auslaßkanal münden. Die Kanäle sind im Zylinderkopf gebohrt oder durch im Zylinder­ kopf eingegossene Rohre gebildet und verteuern die Herstellung des Zylinderkopfes erheblich.

Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die DE 43 44 356 A1 verwiesen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Zylinderkopf derart aus­ zubilden, daß eine vereinfachte und damit kostengünstigere Her­ stellung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der vereinfach­ ten Herstellung des Zylinderkopfes, der ein Kanalsystem zur Lufteinblasung aufweist, das einen gasführenden Längskanal und Verbindungskanäle umfaßt. Ein gemeinsamer Gießkern dient zur gleichzeitigen Herstellung des Kanalsystems und der Gaswech­ selkanäle des Zylinderkopfes, so daß sowohl Bearbeitungsverfah­ ren, wie beispielsweise das Bohren des gasführenden Längska­ nals, als auch die Einlage von Einzelkernen entfallen können. Eine exaktere Lage der Gaswechselkanäle, auch zueinander, ist dadurch gewährleistet. Desweiteren ermöglicht das Gießen freie Gestaltungsmöglichkeiten des Kanalsystems zur Lufteinblasung, insbesondere einen beliebigen Verlauf des gasführenden Luftka­ nals, so daß der Kühlwasserraum des Zylinderkopfes weitgehend unbeeinträchtigt bleiben kann.

Ein weiterer Vorteil liegt in den Anwendungsmöglichkeiten des Kanalsystems. Das Kanalsystem kann sowohl zur Sekundärluftein­ blasung als auch zur Abgasrückführung ausgebildet werden. Zur Sekundärlufteinblasung bildet der gasführende Längskanal einen Sekundärluftkanal, von dem Verbindungskanäle ausgehen, die je­ weils in einen Auslaßkanal münden. Zur Abgasrückführung bildet der gasführende Längskanal einen Abgasrückführungskanal, von dem ebenfalls Verbindungskanäle ausgehen, die jeweils in einen Einlaßkanal münden.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus der Beschreibung hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden in zwei Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylin­ derkopf mit Gaswechselkanälen, die über Verbindungska­ näle mit einem gasführenden Längskanal verbunden sind und

Fig. 2 den Zylinderkopf im Längsschnitt gemäß der Linie II-II aus Fig. 1.

In den beiden Fig. 1 und 2 ist ein gegossener Zylinderkopf 1 für eine hier nicht näher dargestellte mehrzylindrige Brenn­ kraftmaschine mit Gaswechselkanälen 2, 3 und mindestens einem Kanalsystem 4 zur Lufteinblasung gezeigt. Das Kanalsystem 4 um­ faßt einen in Richtung einer Motorlängsachse 5 verlaufenden gasführenden Längskanal 6, von dem Verbindungskanäle 7 ausge­ hen, die jeweils in einen Gaswechselkanal 2, 3 münden.

Im vorliegenden Fall dient das Kanalsystem 4 zur Sekundär­ lufteinblasung, wobei der gasführende Längskanal 6 einen Sekun­ därluftkanal bildet, von dem die Verbindungskanäle 7 ausgehen, die jeweils in einen Auslaßkanal 2 münden.

Auf diese Weise kann auch zusätzlich zum Kanalsystem zur Sekun­ därlufteinblasung ein ähnliches Kanalsystem an die Einlaßkanäle des Zylinderkopfes angeschlossen werden und zur Abgasrückfüh­ rung benutzt werden. In diesem Fall weist das Kanalsystem einen gasführenden Längskanal auf, der als Abgasrückführungskanal ausgebildet ist. Von dem Abgasrückführungskanal gehen ebenfalls voneinander beabstandete Verbindungskanäle aus, die in die Ein­ laßkanäle münden. Weist ein Zylinderkopf beide Kanalsysteme auf, so können der Sekundärluftkanal und der Abgasrückführungs­ kanal über einen weiteren Kanal miteinander verbunden sein.

Die Gaswechselkanäle 2 und 3, der gasführende Längskanal 6 und die Verbindungskanäle 7 sind durch Gießkerne gebildet, die er­ findungsgemäß zu einem einteiligen Gießkern ausgebildet sind.

Sind beide Kanalsysteme gleichzeitig im Zylinderkopf vorhanden, wäre auch denkbar, daß die Gießkerne, die den Abgasrückfüh­ rungskanal, den Sekundärluftkanal, die Verbindungskanäle, sämt­ liche Gaswechselkanäle sowie eventuell den Kanal, der den Se­ kundärluftkanal und den Abgasrückführungskanal verbindet, bil­ den, ebenfalls zu einem einteiligen Gießkern vereinigt sind.

Claims (3)

1. Gegossener Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftma­ schine mit Gaswechselkanälen und mindestens einem gasführenden Längskanal, von dem Verbindungskanäle ausgehen, die jeweils in einen Gaswechselkanal münden, wobei die Gaswechselkanäle durch Gießkerne gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der gasführende Längskanal (6) und die Verbindungskanä­ le (7) ebenfalls durch Gießkerne gebildet sind, die mit den Gießkernen der Gaswechselkanäle (2, 3) einteilig ausgebildet sind.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasführende Längskanal (6) einen Sekundärluftkanal bildet, von dem die Verbindungskanäle (7) ausgehen, die jeweils in einen Auslaßkanal (2) münden.

3. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gasführende Längskanal (6) einen Abgasrückführungs­ kanal bildet, von dem die Verbindungskanäle (7) ausgehen, die jeweils in einen Einlaßkanal (3) münden.