DE19653909C1 - Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zylinderkopf für Brennkraftma­ schinen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie er beispiels­ weise aus der DE 36 03 582 C1 oder der DE 195 02 342 A1 als be­ kannt hervorgeht.

Zylinderköpfe für Brennkraftmaschinen sind kompliziert geformte Bauteile, die durch Gießen hergestellt werden. Die Gießkerne zum Abformen der Innenoberfläche der Gaswechselkanäle weisen einen von Werkstück zu Werkstück streuenden, unvermeidlichen Versatz gegenüber einer Ideallage des Kernes auf. Die gewünsch­ te Sollage der Innenoberfläche der Gaswechselventile ist durch die Lage der jeweils zugehörigen Ventilöffnung in der brenn­ raumseitigen Begrenzungswand des Zylinderkopfes bestimmt. Wegen des Kernversatzes hat man an den Gaswechselkanälen im gegosse­ nen Rohzustand im öffnungsnahen Bereich eine zur Ventilöffnung hin zunehmende Bearbeitungszugabe vorgesehen, die an der Ven­ tilöffnung im Ausmaß wenigstens dem maximal zulässigen Versatz­ maß entspricht. Dadurch ergibt sich eine Schnittiefen-Streu­ breite von etwa dem doppelten Versatzmaß. Diese innenseitige Materialzugabe wird anschließend derart spanabhebend bearbei­ tet, daß die Innenoberfläche der Gaswechselkanäle jeweils ver­ satzfrei in die Ventilöffnung übergeht.

Die eingangs zitierten Druckschriften empfehlen hierzu eine Be­ arbeitung mit einem Formfräser, wobei die räumliche Sollkontur der Gaswechselkanäle durch entsprechendes räumliches Führen ei­ nes Kugel- oder Scheibenfräsers erzeugt wird. Zwar läßt sich durch eine solche Bearbeitung ein versatzfreier und strömungs­ günstiger Übergang der Kanalinnenfläche in die Ventilöffnung erzeugen, jedoch ist die dazu erforderliche Bearbeitung auf­ grund der räumlichen Bewegung des Fräsers kompliziert und auf­ grund des geringen Zerspanungseingriffes des Formfräsers in das Werkstück am jeweiligen Arbeitspunkt auch nur sehr langsam. Die räumliche Fräserführung ist nur mit sehr teuren Bearbeitungsma­ schinen durchführbar, so daß die Bearbeitung mit einem hohen Investitionskostenanteil kostenmäßig belastet ist. Aufgrund der lang andauernden Bearbeitung ist die Produktivität trotzdem ge­ ring. Außerdem ist der Einsatz von leistungsfähigeren, höher belastbaren und austauschbaren Hartmetallschneiden in Kugel- oder Scheibenfräsern zumindest bei den hier praktisch in Frage kommenden Fräsergrößen nicht möglich.

Zwar ist es bekannt, einen versatzfreien Übergang von der Ven­ tilöffnung in die Gaswechselkanäle dadurch spanabhebend herzu­ stellen, daß ein im Meridianschnitt spitzbogenförmig ausgebil­ deter und im Durchmesser der lichten Weite der Ventilöffnung entsprechender Formfräser von der Brennraumseite her geradlinig und konzentrisch in die Ventilöffnung fräsend eingetaucht wird, wobei auch die Innenoberfläche der Kanalwandung bearbeitet wird. Eine solche Bearbeitung erfordert nur eine einfache Spin­ delbewegung ähnlich einem Bohrvorgang, die mit einer kostengün­ stigen Standartmaschine ausgeführt werden kann. Ein dazu erfor­ derlicher Formfräser kann auch mit austauschbaren Hochlei­ stungsschneiden bestückt werden. Im übrigen greift ein solcher Fräser am gesamten Umfang in den abzutragenden Werkstoff ein, so daß eine hohe Zerspanungsleistung und somit eine rationelle Bearbeitung möglich ist. Durch die spitzbogenförmige Kontur der Schneidzähne wird zumindest im Bereich eines in Strömungsrich­ tung konkaven Verlaufes der Kanalwandung ein strömungsgünstiger Übergang von der bearbeiteten zur gegossenen Kanaloberfläche erzeugt. Hingegen entsteht - werkstück-individuell je nach Richtung des jeweiligen Kernversatzes - an den gegenüberliegen­ den Kanalseiten mit konvexem Wandverlauf eine mehr oder weniger ausgeprägte Kante, an der sich die Strömung ablöst. Derartige Strömungsablösungen bilden eine Querschnittsverengung und be­ einträchtigen daher einen optimalen Ladungswechsel. Insbesonde­ re bei den Einlaßkanälen würden ablösungsverursachende Bearbei­ tungskanten eine optimale Zylinderfüllung mindern oder eine für alle Motoren einer Fertigung gleichbleibend gute Einlaufströ­ mung beeinträchtigen und somit die tatsächlich mit der Brenn­ kraftmaschine erzielbare Motorleistung oder die Qualität der Verbrennung reduzieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderkopf dahingehend zu verbessern, daß die Bearbei­ tungszugabe im ventilnahen Bereich der Gaswechselkanäle einer­ seits mittels eines geradlinig geführten Formfräsers versatz­ frei abgearbeitet werden kann, daß aber trotzdem auch im Be­ reich der konvex verlaufenden Wandungspartien ein strömungsgün­ stiger Oberflächenverlauf erhältlich ist.

Diese Aufgabe wird wird bei einem gattungsgemäßen Zylinderkopf durch die kennzeichnen­ den Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Die Bearbeitungszugabe kann dank der erfindungsgemäßen Ausgleichsrille mit einem linear in die Ventilöffnung eintauchenden Formfräser von spitzbogenförmi­ ger Kontur strömungsgünstig bearbeitet werden. Zwar wird bei absolut lagerichtig positioniertem Gießkern - was relativ sel­ ten vorkommt - eine geringfügige, aber im Toleranzbereich lie­ gende Verschlechterung der Strömung gegenüber der Bestausfüh­ rung verursacht, die jedoch in Kauf genommen wird. Dafür sind jedoch die erzielbaren Kanalkonturen bei mäßigem bis extremem Kernversatz wesentlich besser als beim Stand der Technik. Durch die erfindungsgemäße Ausgleichsrille wird in jedem Fall eine Kanaleinschnürung an einer kritischen Stelle vermieden. Dank der Erfindung kann deshalb bei einfacher Bearbeitung des Gas­ wechselkanales eine verlustarme Strömung und somit eine gute Zylinderfüllung erreicht werden.

Die Ausgleichsrille kann praktisch ohne Zusatzkosten beim Gieß­ vorgang erzeugt werden. Es brauchen lediglich die Gießkerne für die Gaswechselkanäle mit einem der Rillenform negativ entspre­ chenden Umfangswulst versehen zu sein.

Der Vorteil der Erfindung liegt in einer einfachen, rationellen und kostengünstigen Bearbeitung des Kanalendes bei gleichzeiti­ ger Reduzierung der Streubreite der Strömungsverluste in den Gaswechselkanälen. Insbesondere wird bei Doppelventil-Motoren das sog. Tumbling - eine Zirkulationsströmung der in den Brenn­ raum einströmenden Gase mit in Motorlängsrichtung liegender Ro­ tationsachse -, welches auf Änderungen der Strömungsverhältnis­ se sehr empfindlich reagiert, trotz auftretender fertigungsbe­ dingter Schwankungen auf ein ohne weiteres tolerierbare Schwan­ kungsbreite eingeengt, so daß die vom Motorkonstrukteur vorge­ gebenen Werte des Tumblings auch mit einer einfachen Bearbei­ tung eingehalten werden können. Die gewählte Intensität des Tumblings ist im Zusammenwirken mit anderen verbrennungsrele­ vanten Motorparametern verantwortlich für einen geordneten und in bestimmter Weise gewünschten Verbrennungsablauf. Eine unzu­ lässig starke und unkontrollierte Veränderung des Tumbling stört den für eine bestimmte Motorauslegung gewählten Kompromiß und wirkt sich negativ auf das Verbrennungsgeräusch und/oder die Abgaswerte aus.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen partiellen Schnitt durch einen Zylinderkopf im Be­ reich eines Einlaßkanales und der Ventilöffnung, wobei eine versatzfreie Lage der gegossenen Innenoberfläche des Einlaßkanales dargestellt ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzeldarstellung des Querschnittes der Ausgleichsrille (Einzelheit II aus Fig. 1) vor der zer­ spanenden Bearbeitung des Kanalüberganges in die Ventil­ öffnung,

Fig. 3 eine zu Fig. 2 völlig analoge Darstellung der Einzel­ heit II bei extremem Versatz der Innenoberfläche in der einen Richtung, bei dem der mit der Ausgleichsrille ver­ sehene Umfangsbereich an die Ventilöffnung angenähert ist,

Fig. 4 eine weitere zu Fig. 2 völlig analoge Darstellung der Einzelheit II bei extremem Versatz der Innenoberfläche in die anderen Richtung, bei dem der mit der Ausgleichs­ rille versehene Umfangsbereich von der Ventilöffnung ab­ gerückt ist und die

Fig. 5, 6 und 7 jeweils die Einzelheiten nach den Fig. 2, 3 bzw. 4 nach dem spanabhebenden Abarbeiten der Bearbei­ tungszugabe sowie die Ausbildung der wandnahen Einlaß­ strömung im Übergangsbereich.

Die Fig. 1 zeigt ausschnittsweise einen gegossenen Zylinder­ kopf 1 für eine Brennkraftmaschine, bei dem in der brennraum­ seitigen Begrenzungswand 2 eine kreisrunde Ventilöffnung 3 und ein dorthin führender Gaswechselkanal 4 - vorliegend ein Ein­ laßkanal - angeordnet ist. Das dargestellte Ausführungsbeispiel des Zylinderkopfes weist je Brennraum zwei parallel hinterein­ der liegende Ventilöffnungen und einen hosenartig sich verzwei­ genden Einlaßkanal auf, bei dem eine Trennrippe 18 zwischen den Ventilöffnungen vorgesehen ist.

Die innere Oberfläche 5 der Gaswechselkanäle 4 wird durch in die Gießform eingelegte Gießkerne abgeformt. Diese Gießkerne unterliegen trotz aller Sorgfalt einer gewissen Lagetoleranz mit einem maximal zulässigen Toleranzfeld von Beispielsweise ± 1 mm in allen Richtungen. Demgemäß weist auch die innere Ka­ naloberfläche einen von Werkstück zu Werkstück unterschiedli­ chen, innerhalb dieses Toleranzfeldes liegenden Versatz gegen­ über der Lage der spanabhebend angearbeiteten Ventilöffnung 3 auf, die als Bezugskontur lagegenau an den Zylinderkopf angear­ beitet wird. Um dennoch einen versatzfreien Übergang der In­ nenoberfläche in die zugehörige Ventilöffnung durch eine zer­ spanende Bearbeitung des Übergangsbereiches schaffen zu können, sind die Gaswechselkanäle im gegossenen Rohzustand im öffnungs­ nahen Bereich mit einer zur Ventilöffnung hin zunehmenden Bear­ beitungszugabe 7 versehen. Dieses Zugabemaß deckt nicht nur den maximal möglichen Versatz der Kanaloberfläche ringsum ab, son­ dern enthält darüber hinaus ein gewisses Bearbeitungsaufmaß, um eine spanabhebende Bearbeitung in jedem Fall zu ermöglichen. Demgemäß entspricht die vorgehaltene Bearbeitungszugabe 7 an der Ventilöffnung im Ausmaß wenigstens dem genannten, maximal zulässigen Versatzmaß, zweckmäßigerweise etwa 10% mehr als das.

Diese Bearbeitung soll einerseits mittels eines geradlinig ge­ führten Formfräsers mit einer spitzbogenförmigen Kontur 15 durchgeführt werden, wofür eine einfache Werkzeugmaschine und ein Formfräser hoher Standzeit und hoher Zerspanungsleistung eingesetzt werden kann. Andererseits soll dabei auch im Bereich der konvex verlaufenden Wandungspartien des Gaswechselkanales ein strömungsgünstiger Oberflächenverlauf erzielt werden, d. h. eine ablösungsverursachende Kante am Übergang von bearbeiteter Oberfläche zu Gußoberfläche soll auch im kritischen konvexen Bereich vermieden werden.

Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß im Bereich der Bear­ beitungszugabe 7 eine Ausgleichsrille 9 im gegossenen Rohzu­ stand der Gaswechselkanälen vorgesehen. Sie verläuft in Um­ fangsrichtung kurz oberhalb der Ventilöffnung und ist im Quer­ schnitt flach V-förmig ausgebildete. Die Ausgleichsrille ist - bezogen auf die Strömungsrichtung in den Gaswechselkanälen - wenigstens im Bereich 12 eines konvexen bis geradlinigen Kanal­ wandungsverlaufes vorgesehen. Nachdem die Trennrippe im Quer­ schnitt nach Art eines Schiffsbug ebenfalls an ihren Seiten in Strömungsrichtung konvex geformte Oberflächen aufweist, ist ei­ ne Ausgleichsrille auch im Bereich der Trennrippe 18 bei zwei Einlaßventilen je Brennraum vorgesehen. Im Umfangsbereich eines - in Strömungsrichtung - konkaven Wandungsverlaufes, der eine Strömungsumlenkung geometrisch erzwingt, besteht keine Gefahr, daß sich eine strömungsungünstige Kante bei der Kanalbearbei­ tung bildet, weil zum einen die Kanalkontur in diesem Umfangs­ bereich im Wesentlichen durch die Kontur 15 des Formfräsers be­ stimmt wird, der der gewünschten Kanalkrümmung angepaßt ist und weil zum anderen etwaige dennoch entstehende Übergangskanten die Strömung nicht stören. Da etwaige Strömungsverluste beim Gaswechsel vor allem einlaßseitig leistungsbeeinflussend oder drall- sowie tumble-beeinflussend sind, sind zumindest die Ein­ laßkanäle des Zylinderkopfes mit einer Ausgleichsrille versehen.

Die Ausgleichsrillen sind insbesondere an solchen Zylinderköp­ fen mit Vorteil einsetzbar, bei denen die Gaswechselkanäle im ventilnahen Bereich stark gekrümmten sind, d. h. deren Mittelli­ nie 14 dort mit einen Krümmungsradius R gekrümmt ist, der etwa dem 1,0 bis 2,5 fachen des lichten Durchmessers D der Venti­ löffnung 3 entspricht. Bei Zylinderköpfen, bei denen die Gas­ wechselkanäle mit schwacher Krümmung in die Ventilöffnung über­ gehen, ist die sich beim Bearbeiten des Kanalendes von der Ven­ tilöffnung her bildende Kante weniger strömungsungünstig. In den Fällen, in denen die Gaswechselkanäle steil in die Ventil­ öffnung einlaufen, stoßen die Gußoberfläche und die bearbeitete Fläche an der entstehenden Übergangskante sehr flach zusammen, so daß die Strömung einem solchen Oberflächenverlauf weitgehend ablösungsfrei zu folgen vermag.

Die optimale Lage, der Verlauf, Umfangserstreckung und Quer­ schnittsform der Ausgleichsrille muß im Einzelfall vom Kon­ strukteur entsprechend den jeweiligen, konstruktiv vorgegebenen Umgebungsbedingungen des Zylinderkopfes entwickelt werden. Un­ abhängig davon kann jedoch allgemein folgendes gesagt werden: Der Abstand a der Ausgleichsrille oberhalb von der Oberkante der Aussparung 20 für einen Ventilsitzring entspricht etwa 20 bis 30% des lichten Durchmessers D der Ventilöffnung. Bei Zy­ linderköpfen ohne Ventilsitzring kann die Ausgleichsrille in einem entsprechenden Abstand oberhalb des Ventilsitzes angeord­ net werden. Die Ausgleichsrille verläuft zumindest in grober Annäherung in einer Ebene, die etwa rechtwinklig zur Kanalmit­ tellinie steht. Sie ist im Querschnitt nach Art einer kissen­ förmigen Einschnürung geformt. Die Rillenflanken 10 laufen etwa in der Mitte spitz zum Rillengrund 11 zusammen und sind im Querschnitt konvex geformt und strömungsabrißfrei gekrümmt, d. h. die Flanken der Ausgleichsrille sind im Querschnitt mit einem Krümmungsradius r bzw r′ von mindestens etwa 18 mm oder länger gekrümmt.

Der Rillengrund 11 liegt außerhalb des Idealverlaufes 21 der Innenoberfläche, so daß in diesem Bereich nicht nur keine Bear­ beitungszugabe vorgesehen ist, sondern die reale Innenoberflä­ che des Gaswechselkanales gegenüber dem genannten Idealverlauf lokal ein Übermaß aufweist. Die zur Kanaltangente 17 gemessene Tiefe t der Rille ist - zumindest an der Umfangs stelle der größten Oberflächenkrümmung in Strömungsrichtung - etwa gleich dem maximalem Kernversatz.

Die Ausgleichsrille ist im Querschnitt derart ausgebildet und angeordnet, daß bei einer Extremlage des Gießkernes, bei der die Umfangspartie des Gießkernes mit der Ausgleichsrille der Mitte der Ventilöffnung am stärksten angenähert ist, die Kontur des Formfräsers im voll eingetauchten Zustand durch den Rillen­ grund verläuft.

Der praktische Erfolg bzw. Vorteil der Ausgleichsrille 9 sei nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 7 erläutert, wobei von den sechs Figuren paarweise immer zwei zusammenhängend zu betrach­ ten sind, in denen bei gleichem Kernversatz die Einzelheit II vor bzw. nach der Bearbeitung gezeigt ist. Und zwar werden an­ hand dreier Figurenpaare die Zustände
"kein Kernversatz" in den Fig. 2 und 5,
"extremer Kernversatz nach links" in den Fig. 3 und 6 und
"extremer Kernversatz nach rechts" in den Fig. 4 und 7
erörtert. Die Soll-Lage der Ventilöffnung 3 ist durch die ange­ arbeitete Aussparung 20 für den Ventilsitzring sowie durch die angedeutete Kontur 15 des Profilfräsers zum Bearbeiten des Ka­ nalüberganges von der Ventilöffnung her angedeutet, die in al­ len drei dargestellten Fällen in derselben Relativlage angeord­ net sind. Lediglich die Innenoberfläche des Gaswechselkanales bzw. der Ausgleichsrille ist in Relation zur Ventilöffnung un­ terschiedlich gelagert.

Bei den Darstellungen der Fig. 2 und 5 ist der Zustand einer Ideallage des Gießkernes angenommen. In Fig. 2 ist ein strich­ punktiert angedeuteter Idealverlauf 21 ohne erfindungsgemäße Ausgleichsrille 9 lediglich vergleichshalber dargestellt. Die Linie 21 mündet tangential in die Basis der Fräserkontur 15 ein. Nachdem jedoch gegenüber dieser Linie noch ein Bearbei­ tungsaufmaß zu denken ist, würde die tatsächlich nach der - einfachen - Bearbeitung entstehende Kanaloberfläche eine leich­ te Kante aufweisen.

Bei der erfindungsgemäßen Kanalausbildung mit der Ausgleichs­ rille 9 schneidet der Formfräser im Zustand nach Fig. 2 bzw. 5 relativ tief in die Bearbeitungszugabe 7 ein, bleibt aber noch deutlich hinter dem Rillengrund 11 zurück. Dabei entsteht, wie Fig. 5 erkennen läßt, eine breite, gespante Oberfläche 8, die kurz vor dem Rillengrund 11 endet. Bei der Feinabstimmung der Ausgleichsrille hinsichtlich Querschnittsform, Lage und Rillen­ verlauf ist durch Probieren und Variieren dieser Kriterien am CAD-System darauf zu achten, daß bei versatzfreier Lage des Gießkernes etwa das Bearbeitungsbild nach Fig. 5 entsteht. In der Kanaloberfläche verbleit auf der konvexen Seite eine kleine Rille geringer Tiefe, die mit einer schrägen Flanke über eine stumpfwinklige Kante in die bearbeitete Fläche 8 übergeht, die mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schraffurlinien (Umfangs­ riefen) kenntlich gemacht ist. In der nach der Bearbeitung ver­ bleibenden Rille bildet sich ein kleines Gebiet 19 einer Strö­ mungsablösung unterhalb der wandnahen Strömung 13 aus, die je­ doch keine nennenswerte Verengung des wirksamen Kanalquer­ schnittes mit sich bringt. Beim Zustand eines versatzfreien Gießkernes wird also eine sehr geringe und ohne weiteres tole­ rierbare Beeinträchtigung der Strömung in Kauf genommen. Dafür können jedoch die beiden anderen Fälle eines extremen Kernver­ satzes in ihrem Störeinfluß auf die wandnahe Strömung deutlich gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden, wie die nachfolgenden Ausführungen zeigen.

In den Fig. 3 und 6 ist der Zustand eines extremen Kernver­ satzes nach links dargestellt, d. h. hier ist der Gießkern mit der die Ausgleichsrille 9 abformenden Umfangspartie extrem zur Ventilöffnung hin versetzt. Aufgrund einer entsprechenden Opti­ mierung von Lage, Querschnittsform und Verlauf der erfindungs­ gemäßen Ausgleichsrille schneidet der Formfräser 15 in diesem Zustand gerade das Material unterhalb der öffnungsseitigen also unteren Flankenoberfläche 10′ gerade vollständig weg, so daß die Bearbeitungsfläche 8′ an der Stelle des früheren Rillen­ grundes 11 tangential in die obere Rillenflanke 10 übergeht. Bei diesem Zustand eines extremen Kernversatzes entstehen also - zumindest an der in Fig. 6 rechts dargestellten Umfangsstel­ le des Einlaßkanales - keine Stufen, Kanten oder Rillen, die die wandnahe Strömung 13 beeinträchtigen könnten. Trotz starken Kernversatzes und einfacher Bearbeitung verläuft also die wand­ nahe Strömung 13 ungestört.

Bei einem extremen Kernversatz in der entgegengesetzten Rich­ tung nach den Fig. 4 und 7 ist der Umfangsbereich der Aus­ gleichsrille besonders stark von der Ventilöffnung abgerückt. In diesem Zustand wird die Materialzugabe im Bereich der Aus­ gleichsrille bei der zerspanenden Bearbeitung des Kanalendes nur sehr wenig angeschnitten, so daß sich dort ein sehr schma­ ler Streifen einer Bearbeitungsfläche 8′′ ergibt. In diesem Zu­ stand bleiben also die Ausgleichsrille und insbesondere ihre untere Flanke 10′ nahezu vollständig erhalten, so daß nun im Umfangsbereich der Ausgleichsrille im Wesentliche diese selber die Stömungseigenschaft der wandnahen Strömung 13 bestimmt. Es entsteht lediglich an der tiefsten Stelle der Ausgleichsrille ein kleines Gebiet 19 einer Strömungsablösung, die jedoch die Strömung nicht nennenswert beeinträchtigt. Ferner entsteht in Strömungsrichtung hinter der Kante am Übergang zur gespanten Fläche 8′′ ein weiteres kleines Ablösungsgebiet, welches eben­ falls vernachlässigbar ist.

Bei allen zulässigen Versätzen des Gießkernes - ob groß oder gering, ob links oder rechts - sind also dank der Ausgleichs­ rille annähernd gleichgute Strömungsverhältnisse in den Gas­ wechselkanälen vorhanden. Wichtig hierbei ist vor allem, daß die Streubreite der Strömungsverluste über das gesamte Feld der möglichen Varianten von Kernlagen gering ist, geringer jeden­ falls, als bei einfacher Bearbeitung ohne Ausgleichsrille.

Claims (9)

1. Gegossener Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, mit we­ nigstens einer, in der brennraumseitigen Begrenzungswand des Zylinderkopfes angeordneten, kreisrunden Ventilöffnung und ei­ nem zu der Ventilöffnung führenden Gaswechselkanal, wobei die innere Gußoberfläche des Gaswechselkanales einen von Werkstück zu Werkstück unterschiedlichen, innerhalb eines bestimmten, ma­ ximal zulässigen Toleranzfeldes liegenden Versatz gegenüber der Lage der spanabhebend angearbeiteten Ventilöffnung aufweist, wobei ferner der Gaswechselkanal im gegossenen Rohzustand im öffnungsnahen Bereich mit einer zur Ventilöffnung hin zunehmen­ den Bearbeitungszugabe versehen ist, welches an der Ventilöff­ nung im Ausmaß wenigstens dem genannten, maximal zulässigen Versatzmaßes entspricht, wobei der Öffnungsnahe Bereich des Gaswechselkanales innenseitig derart spanabhebend bearbeitet ist, daß die Innenoberfläche des Gaswechselkanales jeweils ver­ satzfrei in die Ventilöffnung übergeht, gekennzeichnet durch eine im Bereich der Bearbeitungszugabe (16) des Gaswechselkanales (4) im gegossenen Rohzustand vorgesehene, in Umfangsrichtung verlaufende, im Querschnitt flach V-förmig ausgebildete Ausgleichsrille (9) mit folgenden Merkmalen:

• - die Rillenflanken (10) laufen etwa in der Mitte der Aus­ gleichsrille (9) spitz zum Rillengrund (11) zusammen und sind im Querschnitt konvex geformt und strömungsgünstig, d. h. möglichst abrißfrei gekrümmt,
• - die Ausgleichsrille (9) ist - bezogen auf die Strömungs­ richtung im Gaswechselkanal (4) - wenigstens im Bereich (12) eines konvexen Kanalwandungsverlaufes vorgesehen,
• - die Ausgleichsrille (9) verläuft in einem solchen Abstand (a) oberhalb von der Oberkante der Aussparung (20) für einen Ventilsitzring oder - bei Zylinderköpfen ohne Ventilsitzring - oberhalb des Ventilsitzes in der Ventilöffnung (3), der etwa 20 bis 30% des lichten Durchmessers (D) der Ventilöff­ nung (3) entspricht,
• - der Rillengrund (11) liegt außerhalb des Idealverlaufes (21) der Innenoberfläche (5), so daß in diesem Bereich nicht nur keine Bearbeitungszugabe vorgesehen ist, sondern die reale Innenoberfläche des Gaswechselkanales (4) gegenüber seinem Idealverlauf (21) lokal ein Übermaß aufweist.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsrille (9) zumindest in grober Annäherung in einer Ebene verläuft, die etwa rechtwinklig zur Kanalmittelli­ nie (14) steht.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsrille (9) im Querschnitt nach Art einer kis­ senförmigen Einschnürung geformt ist.

4. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsrille (9) im Querschnitt derart ausgebildet und angeordnet ist, daß bei einer Extremlage des Gießkernes, bei der die Umfangspartie des Gießkernes mit der Ausgleichsril­ le (9) der Ventilöffnung (3) am stärksten angenähert ist, die Kontur (5) des Formfräsers im voll eingetauchten Zustand durch den Rillengrund (11) verläuft.

5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kanaltangente (17) gemessene Tiefe (t) der Aus­ gleichsrille (9) etwa gleich dem maximalem Kernversatz ist.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (10) der Ausgleichsrille (9) im Querschnitt mit einem Krümmungsradius (r, r′) von mindestens etwa 18 mm oder länger gekrümmt sind.

7. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Einlaßkanäle des Zylinderkopfes mit einer Ausgleichsrille (9) versehen sind.

8. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsrillen (9) an Zylinderköpfen mit im ventilna­ hen Bereich stark gekrümmten Gaswechselkanälen (4) vorgesehen sind, deren Mittellinie (14) dort mit einen Krümmungsradius (R) gekrümmt ist, der etwa dem 1,0 bis 2,5 fachen des lichten Durchmessers (D) der Ventilöffnung (3) entspricht.

9. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zylinderköpfen mit zwei oder mehr Einlaßventilen je Brennraum und Trennrippen (18) zwischen den Ventilöffnungen (3) auch im Bereich der Trennrippe(n) (18) eine Ausgleichsrille (9) vorgesehen ist.