DE3224945C1

DE3224945C1 - Zylinderkopf fuer fluessigkeitsgekuehlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3224945C1
Application number: DE3224945A
Authority: DE
Inventors: Jiri Dipl.-Ing. 8000 München Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1982-07-03
Filing date: 1982-07-03
Publication date: 1984-02-16
Also published as: EP0099032B2; EP0099032A1; US4471726A; JPH0341667B2; DE3360141D1; EP0099032B1; JPS5920548A; ATE12973T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Zylinderkopf dieser Bauart gemäß der DE-OS 28 39 199 erstreckt sich der Längskanal neben der Reihe der Brennräume knapp über der Trennebene des Zylinderkopfes zum Zylinderblock. Die Verbindungskanäle liegen parallel zu dieser Trennebene und schräg zur Reihe der Brennräume sowie zum Längskanal. Alle "Verbindungsjcanäle sind von einer Außenseite des Zylinderkopfes gebohrt und dort mit Verschlußdeckeln verschlossen. Diese Ausbildung ist ausschließlich für parallel hängende Ventilanordnungen geeignet, well die zur Trennebene parallelen Verbindungskanäle bei einer V-förmigen Ventilanordnung keine gezielte Kühlung der heißesten Stellen des Zylinderkopfes ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Längskanal und die Verbindungskanäle so anzuordnen, daß eine gezielte Kühlung heißer Zylinderkopfbereiche bei allen üblichen Zylinderkopf-Bauarten und eine unmittelbar durch Bohren oder Gußformen ohne zusätzliche Verschlußmaßnahmen darstellbare Ausbildung des Längskanals und der Verbindungskanäle erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese Ausbildung ergibt sich eine direkte Kühlwirkung des Längskanals und der Verbindungskanäle an den heißesten ZyHnderkopfberelchen. Da die geradlinigen Verbindungskanäle unmittelbar von den nischenartigen Wasserräumen ausgehen, werden keine Stopfen oder Verschlußdeckel benötigt, so daß eine einfache und kostengünstige Fertigung gegeben ist.

Es ist zwar bekannt (DE-OS 27 56 006), einen Zylinderkopf nur mit zur Zylinderkopfdichtungsselte offenen ringabschnitt-förmigen Wasserräumen als Längskanal und einem weiteren dazu parallelen hochliegenden Längskanal zu versehen, jedoch sind bei diesem Zylinderkopf keine Verbindungskanäle zwischen den Wasserräumen und dem Längskanal mit einer gezielten Kühlwirkung In ihrem Bereich vorhanden und das Kühlwasser wird im wesentlichen nur längs durch den Zylinderkopf geleitet, so daß örtliche Temperaturspitzen auftreten

so können.

Eine Weiterbildung der Erfindung für einen Zylinderkopf mit V-förmig hängenden und in Längserstreckung desselben versetzt angeordneten Ventilen ist in Anspruch 2 gekennzeichnet.

Durch diese Ausbildung werden gezielt thermisch hoch belastete Stellen des Zylinderkopfes, Insbesondere die Umgebung der Auslaßkanäle, jeweils der Bereich zwischen Auslaßkanal und Zündkerze sowie die Brennraumwände mittels einer gezielten Längs- und Querströmung durch den Längskanal und die Verbindungskanäle gekühlt. Außerdem wird die Öltemperatur im Zylinderkopf durch dessen gute Kühlung niedrig gehalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der F i g. 2 eines Druckguß-Zylinderkopfes für wassergekühlte Brennkraftmaschinen und
F i g. .2 einen Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1.

Ein Druckguß-Zylinderkopf 1 für wassergekühlte Brennkraftmaschinen weist mehrere nischenartige Wasserräume 2 und 3 auf. Die Wasserräume 2 und 3 sind zur Trennebene Γ zwischen Zylinderkopf 1 und dem nicht dargestellten Zylinderblock hin ausformbar und rings um Brennräume 4 angeordnet. Die Wasserräume 2 und 3 liegen zu den Außenseiten des Zylinderkopfes 1 hin. Sie weisen Abschnitte 5 und 6 auf, die sich zwischen zwei benachbarten Brennräumen 4 aufeinanderzu erstrecken. Über den Brennräumen 4 ist mit Abstand zu diesen ein Längskanal 7 angeordnet. Von den Wasserräumen 2 und 3 und von Abschnitt 5 des Wasserraumes 2 erstrecken sich Verbindungskanäle 8, 9 und 10 zum Längskanal 7. Die Verbindungskanäle 8_: 9 und 10 sind schräg zur Trennebene Γ angeordnet. Sie sind durch Bohren von den Wasserräumen 2 und 3 bzw. vom Abschnitt 5 des Wasserraumes 2 aus hergestellt. Es ist auch möglich, diese Verbindungskanäle 8, 9 und 10 durch Gußform-Züge auszuformen. Der Längskanal 7 1st zu den nicht dargestellten Stirnseiten des Zylinderkopfes 1 hin ausformbar. Stopfen und andere Verschlüsse erübrigen sich, da die Verbindungskanäle unmittelbar von den Wasserräumen 2 und 3 bzw. vom Abschnitt 5 des Wasserraumes 2 ausgehen.

Der Zylinderkopf 1 weist seitlich ausmündende Ein- und Auslaßkanäle 11 bzw. 12 auf. Die Ventile, von denen nur die Ventilführungen 13 und 14 dargestellt sind, sind hängend, versetzt und V-förmig zueinander angeordnet. Der Einlaßventilsitz 15 und der Auslaßventilsitz 16 sind entsprechend versetzt zueinander angeordnet. Gegenüber dem Einlaßventilsitz 15 ist eine Bohrung 17 für eine Zündkerze angeordnet, so daß diese auf der gleichen Seite wie der Auslaßkanal 12 liegt. Die Verbindungskanäle 8 und 10 sind beiderseits des Auslaßventilsitzes 16 bzw. des Auslaßkanales 12 angeordnet. Der Verbindungskanal 8 liegt somit zwischen dem Auslaßkanal 12 und der Bohrung 17 für die Zündkerze. Der Verbindungskanal 9 ist im wesentlichen gegenüber dem Auslaßkanal 12 angeordnet. Der Längskanal 7 Hegt zwischen den Ventilführungen 13 und 14. Der Neigungswinkel der Verbindungskanäle 8, 9 und 10 in bezug auf die Trennebene Γ beträgt zwischen 30 und 60°.

Durch die beschriebene Ausbildung ergibt sich ein Zylinderkopf 1 mit einem geringen Betriebsgewicht, da er nur einen kleinen Wasserinhalt aufweist. Durch den geringen Wasserinhalt kann auch mit einer Wasserpumpe relativ geringer Antriebsleistung eine gute Durchströmung und Kühlung des Zylinderkopfes gewährleistet werden. Der Längskanal 7 kühlt die Ventilführungen 13 und 14 und schützt darüber hinaus das in der darüber liegenden Ventilkammer 18 befindliche Öl vor zu starker Erwärmung. Ferner werden beim Zylinderkopf 1 thermisch hoch belastete Stellen, insbesondere die Umgebung der Auslaßkanäle 12, jeweils der Bereich zwischen Auslaßkanal 12 und Bohrung 17 für die Zündkerze sowie die Wandungen der Brennräume 4 mittels einer durch die Verbindungskanäle 8, 9 und 10 strömenden definierten Querströmung bevorzugt gekühlt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

- LeerseHe -

- Leersefte -

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Im Druckgießverfahren herstellbarer Zylinderkopf für flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen,

- mit in einer Reihe angeordneten Brennräumen (4),

- mit in mindestens einer Reihe angeordneten Ventilführungen (13, 14) für hängende Ein- und Auslaßventile,

- mit an den Kühlmantel eines Zylinderblockes anschließbaren Wasserräumen (2, 3),

- die rings um die Brennräume (4) angeordnet und zur Trennebene (Γ) des Zylinderkopfes (1) zum Zylinderblock hin nischenförmig offen ausgebildet sind,

- mit mindestens einem zur Reihe der Brennräume (4) parallel und im Abstand von der Trennebene (Γ) angeordneten Längskanal (7) und

- mit Verbindungskanälen (8, 9, 10) zwischen den Wasserräumen (2, 3) und dem Längskanal (7),

- die sich quer zur Reihe der Brennräume (4) erstrekken,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Längskanal (7) in bezug auf die Trennebene (1') jenseits der Brennräume (4) sowie parallel und eng benachbart zur Reihe der Ventilführungen (13,14) angeordnet ist und

- daß die Verbindungskanäle (8, 9,10) im Winkel zur

Trennebene (Γ) angeordnet sind und sich von den Wasserräumen (2, 3) zum Längskanal (7) geradlinig als Bohrungen und/oder Gußformzüge erstrecken.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß sich ein einziger Längskanal (7) etwa mittig über der Reihe der Brennräume (4) zwischen zwei Reihen von V-förmig zueinander angeordneten Ventilführungen (13,14) für V-förmig hängende Ein- und Auslaßventile erstreckt,

- daß - in Richtung der Reihe der Brennräume (4) gesehen - Bohrungen (17) für Zündkerzen jeweils etwa parallel neben auf einer Längsseite ausmündenden Auslaßkanälen (12) und etwa in gemeinsamen Querebenen mit auf der anderen Längsseite ausmündenden Einlaßkanälen (11) angeordnet sind,

- daß beiderseits jedes Auslaßkanals (12) etwa in parallelen Querebenen je ein Verbindungskanal (8 bzw. 10) angeordnet ist,

—■ von denen jeweils einer (8) zwischen einem Auslaßkanal (12) und einer Bohrung (17) für Zündkerzen hindurchführt,

- daß je ein weiterer Verbindungskanal (9) neben jedem Einlaßkanal (11) und etwa in einer gemeinsamen Querebene mit jedem Auslaßkanal (12) angeordnet ist und

- daß sich die Verbindungskanäle (8, 9, 10) vom Längskanal (7) nach beiden Seiten unter jeweils einem Winkel von etwa 30 bis 60° schräg zur Trennebene (V) hin erstrecken.