DE20320581U1 - Zylinderkopf - Google Patents
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
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Abstract
Zylinderkopf
mit einem ersten Raum (2), der im Betriebszustand ein erstes Medium
führt und wenigstens
einem zweiten Raum (3), der im Betriebszustand wenigstens ein weiteres
Medium führt,
wobei
– beide Räume (2, 3) über zusammen wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4, 5, 6) in der dem Kurbelwellengehäuse zugewandten ersten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes verfügen,
– die gedachte Verbindungslinie zwischen den wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4, 5, 6) eine Fläche einschließt,
– der erste Raum (2) und der zweite Raum (3) im Betriebszustand über eine verschlossene erste Öffnung (7) voneinander getrennt sind,
– eine im Betriebszustand verschlossene zweite Öffnung (8) vorgesehen ist, die sich ausgehend von einer zweiten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes (1), die nicht parallel zur ersten Begrenzungsfläche verläuft, in den zweiten Raum erstreckt und der verschlossenen ersten Öffnung (7) gegenüber liegt.
– beide Räume (2, 3) über zusammen wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4, 5, 6) in der dem Kurbelwellengehäuse zugewandten ersten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes verfügen,
– die gedachte Verbindungslinie zwischen den wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4, 5, 6) eine Fläche einschließt,
– der erste Raum (2) und der zweite Raum (3) im Betriebszustand über eine verschlossene erste Öffnung (7) voneinander getrennt sind,
– eine im Betriebszustand verschlossene zweite Öffnung (8) vorgesehen ist, die sich ausgehend von einer zweiten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes (1), die nicht parallel zur ersten Begrenzungsfläche verläuft, in den zweiten Raum erstreckt und der verschlossenen ersten Öffnung (7) gegenüber liegt.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf gemäß dem Gattungsbegriff des Schutzanspruches 1.
- Zylinderköpfe werden meist im Gussverfahren hergestellt. Weit verbreitete Verfahren sind dabei Kokillen- und Sandguss. Bei beiden Verfahren werden im Bauteil liegende Höhlräume durch Sandkerne realisiert. Nach diesen Verfahren herzustellende Zylinderköpfe müssen bereits im unbearbeiteten Zustand immer höheren Ansprüchen an Maßhaltigkeit und zulässiger Serienstreuung genügen. Dies setzt eine möglichst exakte Positionierung der zum Gießvorgang notwendigen Kerne voraus. Insbesondere Wassenaumkerne erfordern hier besonderes Augenmerk. So ist eine möglichst exakte Positionierung der Kerne bei geringstmöglichem Mehraufwand zu realisieren.
- Bei Verwendung von Kernen ist es hinsichtlich Maßhaltigkeit und zu erwartender Serienstreuung oft vorteilhaft alle Kerne in einem Außenkern bzw. Kokillenteil – im sogenannten Kernträger – zu lagern, so dass von Kernlager zu Kernlager nur formgebundene Toleranzen Einfluss auf die eigentliche Kernposition der einzelnen Kerne nehmen. Allerdings führt dies beim Notwendigwerden von mehreren Kernen zu vielen Kernlagerpositionen im jeweiligen Kernträger.
- Oft lassen sich Kernlager- und Bauteilfunktion miteinander verbinden, sodass kein Mehraufwand bei der Bauteilkonzeption und Herstellung entsteht. So bieten sich beispielsweise bei Gaswechselkanälen die Ein- und Austrittsöffnungen als Kernlagerstellen an. Allerdings gibt es auch Innengeometrien bei Zylinderköpfen, welche funktionsbedingt nicht ausreichend viele Öffnungen am Bauteil zur Folge haben.
- Liegen solche Gegebenheiten vor, ist es bekannt, zusätzliche in der Nachbearbeitung wieder zu verschließende Öffnungen im zu gießenden Zylinderkopf zu schaffen, um eine sichere, genaue Lagerung der Kerne zu gewährleisten. Bei mehreren zu lagernden Kernen kommt es so, wegen der vielen notwendigen Kernlager, sehr schnell zu einer großen Anzahl solcher zu schaffender zusätzlicher Öffnungen, die zu Platzproblemen führen, und, durch die Notwendigkeit des wieder Verschließens, in der Nachbearbeitung einen sehr großen Aufwand verursachen.
- Es ist deshalb Aufgabe der Neuerung einen Zylinderkopf anzugeben, der die vorstehend angesprochenen Nachteile vermeidet.
- Gelöst wird die Aufgabe durch einen Zylinderkopf gemäß Anspruch 1, vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
- Die neuerungsgemäße Lösung geht von der Grundüberlegung aus, Funktionsräume im Zylinderkopf, die an sich nichts miteinander zu tun haben, wie z.B. Ölräume und Wasserräume, zunächst durch Vorsehen verschließbarer Öffnungen im Innern zu einem gemeinsamen Raum zusammenzufassen und zwar so, dass ohnehin zur Funktion nötige außenliegenden Öffnungen die Lager eines zur gießtechnischen Herstellung notwendigen gemeinsamen Gießkerns bilden. Durch entsprechende Auswahl der zusammenzufassenden Räume lässt sich erreichen, dass einerseits nur wenige zusätzliche Öffnungen geschaffen werden müssen und andererseits die unterschiedlichen Funktionsräume, durch das Verschließen von über die vorhandenen Öffnungen zugängliche im Inneren des Zylinderkopfes liegende Öffnungen, nach dem Guß wieder trennbar sind.
- Wie der neuerungsgemäße Zylinderkopf gestaltet ist, wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeichnungen an Hand eines Beispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 Teildarstellung eines Schnittes durch einen Zylinderkopf im Rohrzustand -
2 Teildarstellung eines Schnittes durch den Zylinderkopf gemäß1 in bearbeitetem Zustand -
3 Teildarstellung einer brennraumseitigen Aufsicht auf einen Zylinderkopf - Die Teildarstellung in
1 zeigt einen Schnitt durch einen im Rohzustand befindlichen Zylinderkopf1 entlang der in3 mit A, A' bezeichneten Linie, die Gießkerne sind bereits entfernt. - Ein aus dem ersten Raum
2 und dem zweiten Raum3 bestehender gemeinsamer Raum11 im Innern des Zylinderkopfes1 wird beim Gießvorgang durch einen gemeinsamen Kern gebildet, der über die erste Durchtrittsöffnung4 (3 ), die zweite Durchtrittsöffnung5 , die dritte Durchtrittsöffnung6 und die zweite verschließbare Öffnung8 in seinem Kernlager bzw. der Kokille gelagert ist. - Wie in
3 als Teildarstellung einer Aufsicht auf die brennraumseitige erste Begrenzungsfläche9 des Zylinderkopfes1 gezeigt, spannen die Öffnungen4 ,5 und6 eine Fläche auf. Diese geometrische Lage der Öffnungen4 ,5 und6 jeweils zueinander schafft die Voraussetzung dafür, den Kern, der beim Gießvorgang den gemeinsamen Raum11 bildet, verdrehsicher und vor allem kippsicher relativ zu der ersten Begrenzungsfläche9 des Zylinderkopfes1 zu lagern. Über die zweite verschließbare Öffnung8 erfolgt eine Lagerung des den gemeinsamen Raum11 bildenden Kernes in einem weiteren Kernlager, in der Ebene die auf der in3 gezeigten Ebene senkrecht steht und die zweite Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes1 bildet, so dass der Kern auch in der dritten Raumrichtung fixiert ist. - Der gemeinsame Raum
11 der im Gießvorgang durch den gemeinsamen Kern gebildet wird, umfasst, wie bereits ausgeführt, zwei Teilräume, die durch eine erste verschließbare Öffnung7 im Innern des Zylinderkopfes1 miteinander verbunden sind. Die Lage dieser ersten verschließbaren Öffnung ist so gewählt, dass sie von Außen zugänglich ist. - Die Darstellung in
2 zeigt den Zylinderkopf gemäß1 im bearbeiteten Zustand. Die Bearbeitung erfolgt in der Weise, dass die erste verschließbare Öffnung7 und die zweite verschließbare Öffnung8 durch spanende Bearbeitung auf Maß gebracht und die Materialbrücke14 , die den gemeinsamen Raum11 von einem weiteren Raum13 trennt, entfernt wird. Danach wird über die zweite verschließbare Öffnung8 ein erstes Verschlußmittel12 in Form eines Deckels in die erste verschließbare Öffnung7 eingepresst. Es entsteht so ein erster Raum2 , der im Betrieb von einem ersten Medium, z.B. Wasser durchströmt wird. - Anschließend wird die zweite verschließbare Öffnung
8 durch Einpressen eines zweiten Verschlussmittels15 verschlossen, wodurch ein zweiter Raum3 entsteht, durch den z.B. Öl vom Zylinderkopf1 in das Kurbelgehäuse (nicht dargestellt) zurückfließen kann. - Wie vorstehend gezeigt, wird durch die konstruktive Ausgestaltung des Zylinderkopfes die Möglichkeit geschaffen, durch das Zusammenfassen von Kernen die Zahl der zu schaffenden Öffnungen für die Kernlagerung zu minimieren und die Maßhaltigkeit der Kernlagerung entscheidend zu verbessern. Insbesondere bei Zylinderköpfen, die an ihrer Unterseite nur zwei Kühlmittelein- und/oder Austrittsöffnungen enthalten und somit keine vollständig definierte vertikale 3-Punkt-Lagerung zulassen, müsste für eine vollständige Lagerung ein zusätzlicher Durchtritt an der Zylinderkopfunterseite geschaffen werden, welcher später wieder zu verschließen wäre. Diese Funktion wird im gezeigten Beispiel von einem rohteilseitig im Wasserraum integrierten Ölrücklaufkanal übernommen. Dieser Ölrücklaufkanal ist im Bereich eines Horizontalkernlagers
8 an den übrigen Wassenaumkern angebunden. Bei der Bearbeitung der Aufnahmebohrungen für Verschlusselemente der Horizontalkernlager wird zusätzlich eine zweite Aufnahmebohrung bearbeitet, welche ein weiteres Verschlusselement zur funktionellen Trennung von Öl- und Wasserraum aufnimmt. - Dem Fachmann ist es unter Anwendung der offenbarten Vorgehensweise möglich, den Zylinderkopf vielfältig zu variieren, so dass der beschriebenen Ausführung nur Beispielcharakter zukommt.
Claims (4)
- Zylinderkopf mit einem ersten Raum (
2 ), der im Betriebszustand ein erstes Medium führt und wenigstens einem zweiten Raum (3 ), der im Betriebszustand wenigstens ein weiteres Medium führt, wobei – beide Räume (2 ,3 ) über zusammen wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4 ,5 ,6 ) in der dem Kurbelwellengehäuse zugewandten ersten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes verfügen, – die gedachte Verbindungslinie zwischen den wenigstens drei Durchtrittsöffnungen (4 ,5 ,6 ) eine Fläche einschließt, – der erste Raum (2 ) und der zweite Raum (3 ) im Betriebszustand über eine verschlossene erste Öffnung (7 ) voneinander getrennt sind, – eine im Betriebszustand verschlossene zweite Öffnung (8 ) vorgesehen ist, die sich ausgehend von einer zweiten Begrenzungsfläche des Zylinderkopfes (1 ), die nicht parallel zur ersten Begrenzungsfläche verläuft, in den zweiten Raum erstreckt und der verschlossenen ersten Öffnung (7 ) gegenüber liegt. - Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Räume (
13 ) vorgesehen sind, die weitere Funktionsräume bilden und/oder weitere Medien führen können, wobei diese dritten Räume (13 ) durch eigene, von dem den gemeinsamen Raum (11 ) bildenden Gießkern getrennte, in der Guss form gelagerte weitere Gießkerne gebildet werden und durch Nachbearbeitung mit dem gemeinsamen Raum verbindbar sind. - Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum (
2 ) dem Kühlwasserkreislauf zugeordnet ist. - Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Raum (
3 ) dem Ölkreislauf zugeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20320581U DE20320581U1 (de) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Zylinderkopf |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20320581U DE20320581U1 (de) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Zylinderkopf |
DE2003158116 DE10358116A1 (de) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Verfahren zur gießtechnischen Herstellung eines Zylinderkopfes und danach hergestellter Zylinderkopf |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE20320581U1 true DE20320581U1 (de) | 2004-11-18 |
Family
ID=33491691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE20320581U Expired - Lifetime DE20320581U1 (de) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Zylinderkopf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE20320581U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2275662A1 (de) * | 2009-06-17 | 2011-01-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Zylinderkopf eines wassergekühlten Verbrennungsmotors und Herstellungsverfahren dafür |
-
2003
- 2003-12-12 DE DE20320581U patent/DE20320581U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2275662A1 (de) * | 2009-06-17 | 2011-01-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Zylinderkopf eines wassergekühlten Verbrennungsmotors und Herstellungsverfahren dafür |
US8522731B2 (en) | 2009-06-17 | 2013-09-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Cylinder head of water-cooled internal combustion engine and method of manufacturing same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20041223 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20060113 |
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R152 | Term of protection extended to 10 years |
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R071 | Expiry of right |