DE19914940C1

DE19914940C1 - Water-cooled cylinder head for multi-cylinder i.c. engine has cooling water line supplying cooling water space provided with flow restriction

Info

Publication number: DE19914940C1
Application number: DE1999114940
Authority: DE
Inventors: Jochen Betsch; Bernhard Jutz; Roland Weik
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2019-04-02

Abstract

The cylinder head (1) has at least one cooling water space (7), which is divided into a number of sections corresponding to the number of engine cylinders, supplied via a cooling water line (21) which has incorporates a flow restriction, e.g. by providing the cooling water line as a stepped bore which has at least 2 successive sections, which are reduced in cross-section relative to one another in the flow direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Zy linderkopf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit min destens einem Kühlwasserraum, der mehrere jeweils einem Brenn raum zugeordnete Kühlwasserraumteilabschnitte aufweist, die über Kühlwasserzuläufe und/oder über an diese angeschlossene Kühlwasserleitungen mit Kühlwasser versorgt werden.The invention relates to a liquid-cooled Zy Lindenkopf for a multi-cylinder internal combustion engine with min least a cooling water room, each of which has a burner has space-associated cooling water space sections, the via cooling water inlets and / or connected to them Cooling water pipes are supplied with cooling water.

Es ist bereits ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine bekannt (DE 195 42 492 C1), die mit einem Kühlwasserraum ausgestattet ist, der in mehrere Kühlwasserraumabschnitte aufgegliedert sein kann, die jeweils einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Zu sammen mit dem Zylinderkopfboden umschließen die Außenwände und die eine mit Abstand zum Zylinderkopfboden angeordnete, nicht dargestellte Zylinderkopfdecke einen Kühlwasserraum. Die Ver sorgung der Kühlwasserräume erfolgt durch Kühlwasserzuläufe bzw. Kühlwasserleitungen, die mit einer Pumpe mittelbar in Ver bindung stehen. Hierzu sollen insbesondere in heißen Bereichen im Zylinderkopf zwischen den Ventilen Kühlwasserräume vorgese hen werden. Die Kühlwasserräume werden über Kühlbohrungen von außen durch im Zylinderkopf vorgesehene Stege bis an den ei gentlichen Wasserraum im Zylinderkopf geführt. Diese Bohrung schneidet die im äußeren Bereich vorgesehene Zulaufeinrichtung (Wasserniere), die beispielsweise im Bereich des Zylinderkopfs unterhalb eines Ein- und Auslaßkanals vorgesehen sein kann und mit Kühlwasser aus dem Kurbelgehäuse versorgt wird. Diese Kühl bohrung wird außen durch eine Verschlußeinrichtung bzw. eine Kugel verschlossen.It is already a liquid-cooled cylinder head for one Multi-cylinder internal combustion engine known (DE 195 42 492 C1), which is equipped with a cooling water room divided into several Cooling water compartment sections can be broken down, each are assigned to a combustion chamber of an internal combustion engine. To together with the cylinder head floor enclose the outer walls and the one arranged at a distance from the cylinder head floor, not cylinder head cover shown a cooling water room. The Ver the cooling water rooms are supplied by cooling water inlets or cooling water pipes that are indirectly operated with a pump in Ver bond. To do this, especially in hot areas Cooling water spaces are provided in the cylinder head between the valves will be. The cooling water rooms are via cooling holes from outside through webs provided in the cylinder head to the egg out of the water in the cylinder head. This hole cuts the inlet device provided in the outer area (Water kidney), for example in the area of the cylinder head can be provided below an inlet and outlet channel and is supplied with cooling water from the crankcase. This cool bore is outside by a locking device or Bullet closed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlwasserbohrun gen derart auszubilden und anzuordnen, daß geringe Druckverlu ste innerhalb des Kühlsystems bzw. in den einzelnen Zulaufkanä len bzw. Bohrungen auftreten.The invention has for its object the Kühlwasserbohrun to train and arrange such that low pressure loss are within the cooling system or in the individual inlet channels len or holes occur.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die mit den Kühlwasserräumen oder Kühlwasserraumteilabschnitten oder mit dem Kühlwasserzulauf in Strömungsverbindung stehende Kühl wasserleitung zumindest nach ihrer Einlaßöffnung im Strömungs querschnitt eine Verjüngung oder Querschnittsreduzierung auf weist.The object is achieved in that the with the cooling water rooms or cooling water room sections or cooling in flow connection with the cooling water inlet water pipe at least after its inlet opening in the flow cross-section a taper or a reduction in cross-section points.

Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung der im Zylinderkopf vorgesehenen Kühlbohrungen werden sehr günstige Strömungsbedingungen geschaffen und sichergestellt, daß die Druckverluste innerhalb des Kühlsystems, insbesondere auch in den Kühlbohrungen, auf ein Minimum reduziert werden. Durch die kontinuierliche Verjüngung der Kühlbohrung in Strömungsrichtung kann insbesondere an den Übergängen zwischen Einlaßkanal oder Einlauftrichter und der Kühlbohrung ebenfalls die umgelenkte Kühlströmung so geführt werden, daß der Kühlstrom sich ohne Turbulenzen tangential an die Wandungen der Kühlbohrungen an legt. Insbesondere wird durch diese Anordnung eine weitgehend laminare Strömung gewährleistet.Due to the advantageous design and arrangement of the Cooling holes provided for the cylinder head are very cheap Flow conditions created and ensured that the Pressure losses within the cooling system, especially in the cooling holes can be reduced to a minimum. Through the Continuous tapering of the cooling hole in the direction of flow can in particular at the transitions between inlet duct or Inlet funnel and the cooling hole also the redirected Cooling flow are performed so that the cooling flow without Turbulence tangentially to the walls of the cooling holes sets. In particular, this arrangement is largely laminar flow guaranteed.

Ferner ist es vorteilhaft, daß die Kühlwasserleitung als Kühl wasserbohrung ausgebildet ist und zwei oder mehrere Bohrungsab schnitte aufweist, die in Strömungsrichtung gesehen jeweils ei nen kleineren Strömungsquerschnitt aufweisen als der vorherge hende Bohrungsabschnitt. Durch die Verwendung von zwei oder mehreren Bohrungsabschnitten, die jeweils in Stömungsrichtung gesehen einen kleineren Durchmesser aufweisen, wird eine tan gentiale Anlage des Hauptkühlwasserstroms an den Innenoberflä chen der Kühlwasserbohrung sichergestellt. Turbulenzen werden dadurch vermieden und Druckverluste, wie bereits ausgeführt, auf ein Minimum reduziert. Die Ausbildung der Kühlwasserbohrung als Stufenbohrung bietet auch die Möglichkeit, Bauraumverhält nisse, insbesondere zwischen den Sitzringen im Zylinderkopf, optimal auszunutzen, sodaß neben der vorteilhaften Strömungs führung der Kühlflüssigkeit eine gleichmäßige Kühlwasserversor gung im Bereich der Sitzringe gewährleistet wird.It is also advantageous that the cooling water line as cooling water borehole is formed and two or more boreholes has sections, each seen in the flow direction egg have a smaller flow cross-section than the previous one hole section. By using two or several bore sections, each in the direction of flow seen a smaller diameter, a tan Potential installation of the main cooling water flow on the inner surface ensured the cooling water hole. There will be turbulence thereby avoided and pressure losses, as already stated, reduced to a minimum. The formation of the cooling water well as a stepped hole also offers the option of space nisse, especially between the seat rings in the cylinder head, optimal use, so that in addition to the advantageous flow management of the cooling liquid an even cooling water supply is ensured in the area of the seat rings.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopfs, daß die Kühlwasserbohrung als stufenförmige Bohrung ausgebildet ist, die aus Bohrungsabschnitten besteht, die unterschiedlich große Durchmesser aufweisen.According to a further development of the Liquid-cooled cylinder head according to the invention that the Cooling water hole is designed as a stepped hole, which consists of sections of holes of different sizes Have diameter.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, daß die Kühlwasserbohrung mit einem Einlauftrichter, über ein sich gleichmäßig verjüngendes Übergangsteil mit der Kühlwasserbohrung verbunden ist. Stufen förmig ausgebildete Kühlwasserbohrungen lassen sich gießtech nisch relativ einfach herstellen und anschließend durch eine sogenannte schleifende Bearbeitungskontur fertigstellen, wobei hierzu lediglich die Oberfläche der Bohrungswandung geringfügig nachbearbeitet werden muß, um optimale Strömungsverhältnisse innerhalb der Kühlwasserbohrung sicherzustellen. Nach der er findungsgemäßen und vorteilhaften Ausgestaltung der Kühlwasser bohrung ist zu erkennen, daß etwa 50% des Druckabfalls im In nenbereich dieser Bohrung durch die optimale Ausgestaltung der Bohrwandungen reduziert werden kann. Berücksichtigt man außer dem, daß 90% des gesamten motorseitigen Druckabfalls insbeson dere in den Kühlwasserbohrungen entsteht, zeigt die vorteilhaf te Ausgestaltung der Kühlwasserbohrungen, daß eine optimale Kühlwasserversorgung auch in den entlegensten Bereichen inner halb des Zylinderkopfs gewährleistet wird, wobei der Energie aufwand der hierzu notwendigen Kühlwasserpumpe auf ein Minimum reduziert werden kann.It is also advantageous that the cooling water bore with an inlet funnel, over an evenly tapering one Transitional part is connected to the cooling water hole. Levels shaped cooling water bores can be cast niche relatively easy to manufacture and then by a Complete the so-called grinding machining contour, whereby only the surface of the bore wall slightly must be reworked to ensure optimal flow conditions inside the cooling water hole. After the he inventive and advantageous embodiment of the cooling water bore can be seen that about 50% of the pressure drop in the In nenbereich this hole through the optimal design of the Drill walls can be reduced. Taking into account except that 90% of the total engine-side pressure drop in particular which arises in the cooling water bores shows the advantageous te design of the cooling water holes that an optimal Cooling water supply even in the most remote areas half of the cylinder head is guaranteed, taking the energy the necessary cooling water pump to a minimum can be reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß der Einlauftrichter nie renförmig ausgebildet und im Zylinderkopf vorgesehen ist.According to a preferred embodiment of the invention Solution is ultimately provided that the inlet funnel never renally shaped and is provided in the cylinder head.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, daß zwischen dem Einlauftrichter und der sich stufenförmig verjün genden Bohrung ein kurvenförmig ausgebildetes Übergangsteil sich in die Bohrung erstreckt und/oder vorgesehen ist, das in etwa tangential an die Bohrung herangeführt ist. Durch die op timale Ausgestaltung des Einlauftrichters, der nierenförmig ausgebildet sein kann (Wasserniere), ist ersichtlich, daß die Strömungsbedingungen wesentlich verbessert und somit die Druck verluste reduziert werden können, wenn die Bohrung sich nach der Wasserniere stufenförmig verjüngt. Dadurch können die Raum verhältnisse ebenfalls optimal ausgenutzt werden, was neben der günstigen Beeinflussung der Strömung der Kühlflüssigkeit auch eine Verbesserung der Temperaturverteilung im Bereich der Sitz ringe bewirkt.Of particular importance for the present invention is that between the inlet funnel and the tapered step Gaining bore a curved transition part extends and / or is provided in the bore, the in is brought approximately tangentially to the bore. Through the op Timal design of the inlet funnel, the kidney-shaped can be trained (water kidney), it can be seen that the Flow conditions improved significantly and thus the pressure Losses can be reduced if the bore is down the water kidney tapers gradually. This allows the space conditions are also optimally used, which in addition to the favorable influence on the flow of the coolant also an improvement in the temperature distribution in the area of the seat rings causes.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anord nung ist es von Vorteil, daß die stufenförmig ausgebildete Boh rung und/oder der Einlauftrichter durch Gießen hergestellt ist und zumindest ein verschließbarer Bohrungsabschnitt bis an eine Außenwand des Zylinderkopfs heranreicht.In connection with the training and arrangement according to the invention tion, it is advantageous that the stepped Boh tion and / or the inlet funnel is made by casting and at least one closable bore section up to one The outer wall of the cylinder head reaches.

Vorteilhaft ist es ferner, daß sich die Bohrung in Strömungs richtung gesehen konisch verjüngt und/oder zwischen zwei Venti len oder Einlaßkanülen vorgesehen ist.It is also advantageous that the bore is in flow seen conically tapered and / or between two venti len or inlet cannulae is provided.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Bohrung aus mindestens zwei Bohrungsabschnitten gebildet ist und der erste Bohrungsab schnitt kleiner als der zweite Bohrungsabschnitt ist. Der erste Teilabschnitt der Kühlwasserbohrung, der sich hinter dem Ein lauftrichter verjüngt, kann etwas kürzer ausgebildet sein als der darauf folgende zweite Teilabschnitt, damit eine laminare Strömung der Kühlflüssigkeit innerhalb der gesamten Kühlwasser bohrung sichergestellt wird. Durch die stufenweise Herabsetzung des Durchmessers der Teilabschnitte können ebenfalls Druckver luste vermieden und Verwirbelungen bzw. Turbulenzen insbesonde re im Bereich zwischen dem Einlauftrichter und dem ersten Bohr abschnitt verhindert werden.It is also advantageous that the bore from at least two bore sections is formed and the first Bohrabab cut is smaller than the second bore section. The first Section of the cooling water hole, which is behind the one tapered funnel, can be somewhat shorter than the following second section, so that a laminar Flow of the cooling liquid within the entire cooling water drilling is ensured. By gradually reducing it the diameter of the sections can also Druckver Avoid losses and turbulence in particular right in the area between the inlet funnel and the first drill section can be prevented.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Pa tentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Fi guren dargestellt. Es zeigt:Further advantages and details of the invention are in the Pa claims and explained in the description and in the Fi shown. It shows:

Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt des er findungsgemäßen Zylinderkopfs in einer Ansicht von unten und einen Kühlwasser raum des Zylinderkopfs im Teilschnitt, Fig. 1 is a horizontal cross section of he inventive cylinder head in a view from below and a cooling water space of the cylinder head in partial section,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des nie renförmig ausgebildeten Einlaufs und die sich daran anschließende stufenför mig ausgebildete Kühlwasserbohrung im Bereich der Ventilsitze des Zylinder kopfs, Fig. 2 is a schematic representation of the never renförmig formed inlet and the adjoining head stufenför mig formed cooling water bore in the region of the valve seats of the cylinder,

Fig. 3 die gießtechnisch hergestellte Kühlwas serbohrung mit einer oberhalb der nie renförmigen Anordnung des Einlauftrich ters liegenden Bohrung, die bis an die Außenwand des Zylinderkopfs herange führt und durch eine Verschlußeinrich tung verschlossen ist, Fig. 3, the Kühlwas prepared by casting with a serbohrung above the never renförmigen arrangement of Einlauftrich ters lying bore leading Hérange up to the outer wall of the cylinder head and is sealed by a tung Verschlußeinrich,

Fig. 4 eine Darstellung der Kühlwasserbohrung, ähnlich wie in Fig. 3, wobei jedoch die Zuläufe bzw. Einlaßöffnungen im Be reich des nierenförmigen Einlauftrich ters dargestellt sind, sowie die Strö mungsführung des Kühlmittels, insbeson dere in den beiden Abschnitten A und B. Fig. 4 is a representation of the cooling water hole, similar to that in Fig. 3, but with the inlets or inlet openings in the loading area of the kidney-shaped inlet funnel are shown, and the flow control of the coolant, in particular in the two sections A and B.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 mit 1 ein Zylinderkopf für eine in der Zeichnung nicht dargestellte, beispielsweise mehrzylin drige Brennkraftmaschine dargestellt, der aus einem einteiligen Gußstück mit einem Zylinderkopfboden 2, und Außenwänden 3 und 4 sowie Außenwänden 5 und 6 besteht.In the drawing, 1 is a cylinder head in Fig. 1, not shown, for a in the drawing, for example, shown mehrzylin drige internal combustion engine, consisting of a one-piece casting with a cylinder head base 2, and outer walls 3 and 4 and outside walls 5 and 6.

Der Zylinderkopfboden 2 umschließt mit den Außenwänden 3 bis 6 insgesamt einen Kühlwasserraum, der aus zahlreichen einzelnen, miteinander in Strömungsverbindung stehenden Kühlwasserraum teilabschnitten bzw. Kühlwasserkammern bestehen kann.The cylinder head base 2 encloses with the outer walls 3 to 6 a total of a cooling water chamber, which can consist of numerous individual cooling water chamber sections that are in flow connection with one another or cooling water chambers.

Jeder Zylinderkopfboden weist für jeden Zylinder einen als Ver tiefung ausgebildeten Brennraum 8 auf, der je Zylinder aus zwei Mündungsöffnungen 9 und 10 und zwei weiteren in den Brennraum 8 führenden Öffnungen 11 und 12 sowie Kammern 13 und 14 zur Auf nahme von Zündkerzen und Einspritzdüsen besteht.Each head of the cylinder head has a combustion chamber 8 designed as a depression for each cylinder, each cylinder having two orifices 9 and 10 and two further openings 11 and 12 leading into the combustion chamber 8 and chambers 13 and 14 for receiving spark plugs and injectors.

Die Mündungsöffnungen 9 und 10 stehen mit Ventilkanälen 15 und 16 in Verbindung, die sich im Bereich der längsseitigen Außen wände 3 und 4 durch den Kühlwasserraum bzw. einzelne Kühlwas serkammern 7 erstrecken.The orifices 9 and 10 are connected to valve channels 15 and 16 which extend in the area of the longitudinal outer walls 3 and 4 through the cooling water chamber or individual cooling water serkammer 7 .

Der mit der Mündungsöffnung 9 verbundene Ventilkanal 15 bildet den Einlaßkanal und der mit der Mündungsöffnung 10 zur Außen wand abführende Ventilkanal 16 den Auslaßkanal. Die V-förmig ausgebildeten Kammern 13 und 14 sind von dem Kühlwasserraum bzw. den Kühlwasserkammern umgeben.The valve channel 15 connected to the mouth opening 9 forms the inlet channel and the valve channel 16 leading to the outside with the mouth opening 10 leading to the outside the outlet channel. The V-shaped chambers 13 and 14 are surrounded by the cooling water chamber or the cooling water chambers.

Das Kühlwasser strömt über eine im Bereich des Brennraums 8 vorgesehene Einlaßöffnung 17 in den Kühlwasserraum 7. Es ist vorteilhaft, daß dabei das Kühlwasser das Zylinderkopfgehäuse in Querrichtung durchströmt. Über eine Auslaßöffnung 19 verläßt das Kühlwasser wieder den Kühlwasserraum 17.The cooling water flows into the cooling water chamber 7 via an inlet opening 17 provided in the area of the combustion chamber 8 . It is advantageous that the cooling water flows through the cylinder head housing in the transverse direction. The cooling water leaves the cooling water chamber 17 again via an outlet opening 19 .

Ein Stegbereich 20 befindet sich zwischen dem Auslaßkanal 16 und der Kammer 13. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Kühl wasserbohrung 21 in diesem Bereich vorgesehen, wobei die Boh rung 21 an der Außenseite 4 beginnt und sich in das Innere durch den Stegbereich 20 in Richtung einer Zylinderquerachse 18 erstreckt. A land area 20 is located between the outlet channel 16 and the chamber 13 . As is apparent from Fig. 1, a cooling water hole 21 in this area provided, the Boh tion 21 starts at the outer side 4 and extends into the interior through the web portion 20 in the direction of a cylinder axis 18 cross.

Der Verlauf der Kühlwasserbohrung 21 ergibt sich auch aus Fig. 2, die besondere Ausgestaltung der Kühlwasserbohrung aus den Fig. 3 und 4. Die Kühlwasserbohrung wird gießtechnisch hergestellt und nach dem Bearbeitungsvorgang, wie nachstehend näher erläutert, mittels einer Verschlußeinrichtung bzw. einer Kugel 23 verschlossen. Die Kühlwasserbohrung 21 erstreckt sich, wie bereits erwähnt, in den Kühlwasserraum 7. Die Kühlwasser bohrung 21 steht mit einem beispielsweise nierenförmig ausge bildeten Kühlwasserzulauf 22 in Verbindung. Das Kühlwasser fließt von dem Kurbelgehäuse über die Einlaßöffnungen 33 und 34 gemäß Pfeil 35 in die Kühlwasserbohrung 21 und danach in den Kühlwasserraum.The course of the cooling water bore 21 also results from FIG. 2, the special configuration of the cooling water bore from FIGS. 3 and 4. The cooling water bore is produced by casting and, after the machining operation, as explained in more detail below, closed by means of a closure device or a ball 23 . As already mentioned, the cooling water bore 21 extends into the cooling water chamber 7 . The cooling water bore 21 communicates with a kidney-shaped, for example, be formed cooling water inlet 22 in communication. The cooling water flows from the crankcase via the inlet openings 33 and 34 according to arrow 35 into the cooling water bore 21 and then into the cooling water chamber.

Der Kühlwasserzulauf 22 (Fig. 4) sowie die Kühlwasserbohrung 21 können, wie bereits erwähnt, durch ein gießtechnisches Verfah ren kostengünstig so hergestellt werden, daß eine einwandfreie Strömung ohne große Turbulenzen bei geringem Druckabfall der Kühlflüssigkeit gewährleistet wird. Hierzu ist der Kühlwasser zulauf 22 über einen Einlauftrichter 29 mit einer aus minde stens zwei Abschnitten A und B, gebildeten Bohrung 28 verbunden (Fig. 4). Zwischen dem Kühlwasserzulauf 22 bzw. dem Einlauf trichter 29 befindet sich ein kurvenförmig ausgebildetes Über gangsteil 30, das in einen ersten Bohrungsabschnitt 31 mündet. Der Bohrungsabschnitt 31 steht mit einem nachfolgenden, im Durchmesser kleineren Bohrungsabschnitt 32 in Verbindung. Die Bohrungsabschnitte 31 und/oder 32 können zylinderförmig ausge bildet sein und sich auch je nach Strömungsrichtung gemäß Pfeil 35 konisch verjüngen. Ebenso ist es möglich, daß die bei den Bohrungsabschnitte 31 bzw. 32 jeweils einen gleichmäßigen Durchmesser über ihre gesamte Länge aufweisen.The cooling water inlet 22 ( FIG. 4) and the cooling water bore 21 can, as already mentioned, be inexpensively produced by a casting process so that a proper flow without great turbulence is ensured with a low pressure drop of the cooling liquid. For this purpose, the cooling water inlet 22 is connected via an inlet funnel 29 to a bore 28 formed from at least two sections A and B ( FIG. 4). Between the cooling water inlet 22 and the inlet funnel 29 there is a curved transition part 30 which opens into a first bore section 31 . The bore section 31 communicates with a subsequent bore section 32 with a smaller diameter. The bore sections 31 and / or 32 can be cylindrical and taper depending on the direction of flow according to arrow 35 . It is also possible that the bore sections 31 and 32 each have a uniform diameter over their entire length.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist zwischen dem ersten Bohrungsab schnitt 31(A) und dem zweiten Bohrungsabschnitt 32(B) eine Querschnittsverminderung vorgesehen, die als ringförmiger Ab satz ausgebildet ist. Der Übergang zwischen dem ersten Boh rungsabschnitt 31 und 32 kann auch relativ lang ausgebildet sein, so daß eine allmähliche Querschnittsreduzierung zwischen dem Bohrungsabschnitt 31 und 32 stattfindet.As is apparent from Fig. 4, between the first Bohrungsab section 31 (A) and the second bore section 32 (B) a cross-sectional reduction is provided, which is designed as an annular set. The transition between the first drilling portion 31 and 32 can also be made relatively long, so that a gradual cross-sectional reduction between the bore portion 31 and 32 takes place.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der Kühlwasserzu lauf 22 (siehe hierzu Fig. 1, rechte Hälfte) nierenförmig aus gebildet. In Bezug auf die Draufsicht ist der Einlauftrichter 29 etwas exzentrisch zur Kühlwasserbohrung 21 angeordnet. In Bezug auf Fig. 1 ist die linke Einlaßöffnung 17 ebenfalls nie renförmig ausgebildet und, ähnlich wie in Fig. 4, mit der dar an angeschlossenen, stufenförmig ausgebildeten Bohrung 21 ver bunden.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the cooling water inlet 22 (see FIG. 1, right half) is kidney-shaped. In relation to the top view, the inlet funnel 29 is arranged somewhat eccentrically to the cooling water bore 21 . In reference to FIG. 1, the left inlet opening 17 is also formed never renförmig and, similarly as in Fig. 4, connected with the ver is connected to, step-shaped bore 21.

Die stufenförmige Ausbildung kann, wie aus Fig. 4 hervorgeht, aus mindestens zwei Abschnitten A, B bestehen, wobei der erste Abschnitt 31(A) der Kühlwasserleitung bzw. Kühlwasserboh rung 21 kürzer ist als der sich daran anschließende Ab schnitt 32(B). Damit soll sichergestellt werden, daß sich der Kühlwasserstrom allmählich verjüngt und tangential an der In nenoberfläche der Wandungen der Kühlwasserbohrung 21 entlangge führt wird, wobei Turbulenzen insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem Kühlwasserzulauf und der Kühlwasserbohrung 21 ver mieden werden.The stepped configuration, as shown in FIG. 4 can be seen, at least two sections A, consist B, wherein the first section 31 (A) of the cooling water line or Kühlwasserboh tion 21 is shorter than the adjoining From section 32 (B). This is to ensure that the cooling water flow gradually tapers and tangentially leads to the inner surface of the walls of the cooling water bore 21 , turbulence being avoided in particular in the transition area between the cooling water supply and the cooling water bore 21 .

Je nach Ausführungsbeispiel ist es jedoch euch möglich, die Kühlwasserbohrung 21 zylinderförmig und sich konisch verjüngend auszubilden.Depending on the embodiment, however, it is possible for you to form the cooling water bore 21 in a cylindrical shape and tapering conically.

Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch die stufenförmig aus gebildete Bohrung herausgestellt, womit sichergestellt werden kann, daß die bisher auftretenden Strömungseinschnürungen ins besondere im Bereich des Übergangsteils 30 vermieden werden und sich somit die daran anschließenden, üblicherweise auftretenden Turbulenzen vermeiden lassen. Derartige Bohrungen lassen sich gießtechnisch sehr einfach herstellen und anschließend ohne weiteres bearbeiten bzw. so glätten, daß eine laminare Strömung des Leitungssystems sichergestellt wird. Die optimale Konfigu ration des Kühlwasserzulaufs 22 mit der sich daran anschließen den stufenförmig ausgebildeten Bohrung 28 bietet auch die Mög lichkeit, diese Teile auf geringstem Raum vorzusehen, so daß Bauraumverhältnisse, insbesondere zwischen den Sitzringen der Einlaßventile, optimal genutzt werden können (vergleiche Fig. 2). Hierdurch wird neben der positiven Strömungsführung auch eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Bereich der Sitzringe bewirkt. Durch die bisher auftretenden Strömungsver luste, insbesondere beim Einströmen des Wassers in den nieren förmigen Kühlwasserzulauf 22 und in eine sich daran anschlie ßende Stufenbohrung 28, die um 90° mit Bezug auf das Einlauf teil umgelenkt wird, läßt sich der bisher sehr starke Druckab fall weitgehend ausschalten. Somit ist eine optimale Kühlung in allen wesentlichen Bereichen des Zylinderkopfs sichergestellt. Gleichzeitig kann auch die hydraulische Leistung der Pumpe her abgesetzt werden, die das Kühlwasser durch die Leitungen pumpen muß.However, the step-shaped bore formed has turned out to be particularly advantageous, with which it can be ensured that the flow constrictions that have previously occurred are avoided in particular in the region of the transition part 30 and thus the subsequent, usually occurring turbulence can be avoided. Such bores can be produced very easily in terms of casting technology and can then be machined or smoothed so that a laminar flow of the line system is ensured. The optimal configuration of the cooling water inlet 22 with the subsequent step-shaped bore 28 also offers the possibility to provide these parts in the smallest space, so that space conditions, in particular between the seat rings of the inlet valves, can be optimally used (see FIG. 2 ). In addition to the positive flow guidance, this also results in a uniform temperature distribution in the region of the seat rings. Due to the losses that have occurred so far, in particular when the water flows into the kidney-shaped cooling water inlet 22 and into an adjoining stepped bore 28 , which is deflected by 90 ° with respect to the inlet, the previously very strong pressure drop can largely be reduced turn off. This ensures optimal cooling in all essential areas of the cylinder head. At the same time, the hydraulic power of the pump can be reduced, which must pump the cooling water through the pipes.

Claims

1. Liquid-cooled cylinder head ( 1 ) for a multi-cylinder internal combustion engine with at least one cooling water chamber ( 7 ), which has several cooling water chamber sections each assigned to a combustion chamber, via cooling water supply lines ( 22 ) and / or cooling water pipes connected to these ( 21 ) are supplied with cooling water, characterized in that

- That the sections with the cooling water spaces or cooling water space part ( 7 ) or with the cooling water inlet in flow-connected cooling water pipe ( 21 ) at least after their inlet opening in the flow cross-section has a taper or cross-section reduction ( 25 ).

2. Liquid-cooled cylinder head according to claim 1, characterized in that the cooling water line ( 21 ) is ausgebil det as a cooling water bore and has two or more bore sections ( 31 , 32 ), each of which has a smaller flow cross-section as seen in the flow direction than the previous bore section.

3. Liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 or 2, characterized in that the cooling water bore ( 21 ) is designed as a step-shaped bore ( 28 ), which consists of bore sections ( 31 , 32 ) having different diameters.

4. A liquid-cooled cylinder head according to claim 1, characterized in that the cooling water bore (21) having an inlet funnel (29), which is connected via a uniformly tapered transition portion (30) with the cooling water bore (21).

5. Liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet funnel ( 29 ) is kidney-shaped and is provided in the cylinder head ( 1 ).

6. A liquid-cooled cylinder head according to claim 3, characterized in that between the inlet funnel ( 29 ) and the tapered bore ( 28 ), a curved transition part ( 30 ) extends into the bore and / or is seen before, which is approximately is guided tangentially to the bore ( 28 ).

7. Liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the step-shaped bore ( 28 ) and / or the inlet funnel ( 29 ) is made by casting and at least one closable bore section ( 31 ) up to an outer wall ( 4th ) of the cylinder head ( 1 ).

8. Liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bore ( 28 ) tapers conically as seen in the direction of flow and / or is provided between two valves or inlet channels.

9. A liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bore ( 28 ) is formed from at least two bore sections ( 31 , 32 ).

10. Liquid-cooled cylinder head according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first bore section ( 31 ) is smaller than the second bore section ( 32 ).