DE3625947C2 - Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit Kühlmittelkanälen - Google Patents
Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit KühlmittelkanälenInfo
- Publication number
- DE3625947C2 DE3625947C2 DE3625947A DE3625947A DE3625947C2 DE 3625947 C2 DE3625947 C2 DE 3625947C2 DE 3625947 A DE3625947 A DE 3625947A DE 3625947 A DE3625947 A DE 3625947A DE 3625947 C2 DE3625947 C2 DE 3625947C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinder head
- cooling
- combustion chambers
- coolant
- channels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine,
der an einem Zylinderblock
befestigt ist und mit diesem zusammen eine Vielzahl von
Brennräumen begrenzt, die in Reihe angeordnet sind, wobei der
Zylinderblock einen Kühlmantel aufweist.
Der Zylinderkopf einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine hat eine
Vielzahl von Einlaßkanälen, die jeweils in einen ersten
Halbseitenabschnitt jedes Brennraums münden, um Einlaßluft oder
-gemisch zuzuführen, eine Vielzahl von Auslaßkanälen, die
jeweils in einen dem ersten Halbseitenabschnitt
gegenüberliegenden zweiten Halbseitenabschnitt jedes Brennraums
münden, um Verbrennungsgase auszulassen, und Kühlkanäle, die um
die Vielzahl der Brennräume nahe der Vielzahl von Einlaß- und
Auslaßkanälen angeordnet sind. Im allgemeinen ist es
erforderlich, daß der Zylinderkopf insgesamt durch ein
Kühlmittel gekühlt wird, das durch die Kühlkanäle zugeführt
wird. Genauer gesagt ist jedoch der wünschenswerte Grad an
Kühlung, die durch das in den Kühlkanälen strömende Kühlmittel
aufgebracht wird, an verschiedenen Bereichen des Zylinderkopfes
unterschiedlich. Wenn die Brennkraftmaschine einen sogenannten
für die Gattung typischen Verwirbelungsbereich nahe dem
Einlaßkanal und/oder Auslaßkanal hat, ist es wünschenswert, daß
der Zylinderkopf um diese Verwirbelungsbereiche effektiver
gekühlt wird, so daß die in den Verwirbelungsbereichen
komprimierten Verbrennungsgase effektiver gekühlt werden,
wodurch der Klopfpunkt der Maschine angehoben wird.
Angesichts solcher Erfordernisse wurde in der JP-OS 58-35 221
vorgeschlagen, zwei parallele Kühlkreislaufsysteme für den
Zylinderkopf vorzusehen, wobei ein erstes Kühlkreislaufsystem
einen ersten Kühlkanal, der so angeordnet ist, daß er die
Unterseite der Einlaßkanäle der jeweiligen Brennräume in der
Nähe der Verwirbelungsbereiche quert, einen ersten Kühler und
eine erste Pumpe aufweist, die ein Kühlmittel durch einen
ersten geschlossenen Kreislauf umpumpt, der den ersten Kanal
und den ersten Kühler umfaßt. Ein zweites Kühlkreislaufsystem
weist einen zweiten Kühlkanal, der so angeordnet ist, daß er
die verbleibenden Bereiche des Zylinderkopfes quert, einen
zweiten Kühler und eine zweite Pumpe auf, die ein Kühlmittel
durch einen zweiten geschlossenen Kreislauf umpumpt, der den
zweiten Kanal und den zweiten Kühler umfaßt, so daß die
Einlaßverwirbelungsbereiche so wie gewünscht effektiver als die
verbleibenden Bereiche des Zylinderkopfes gekühlt werden
können.
Der Maschinenkühlaufbau wird jedoch komplizierter und teurer,
wenn zwei parallele Kühlkreisläufe vorgesehen sind. Wenn
weiterhin die Verwirbelungsbereiche sowohl auf der Einlaß- als
auch auf der Auslaßseite des Brennraums vorgesehen sind, wird
es wünschenswerter sein, daß der Verwirbelungsbereich auf der
Auslaßseite bei einem zu dem Verwirbelungsbereich auf der
Einlaßseite unterschiedlichen Grad gekühlt wird. Es wird jedoch
nicht mehr praktikabel sein, drei parallele
Kühlkreislaufsysteme vorzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine zu schaffen, bei dem erste
Abschnitte des Zylinderkopfes, die unter den Einlaßkanälen
entlang einer ersten Seite der Brennräume angeordnet sind,
zweite Abschnitte des Zylinderkopfes, die unter den
Auslaßkanälen entlang einer der ersten Seite gegenüberliegenden
zweiten Seite der Brennräume angeordnet sind, und dritte
Abschnitte des Zylinderkopfes, die über der Mitte der
Brennräume angeordnet sind, bei jeweils gewünschten Graden
durch ein einziges Kühlsystem gekühlt werden können, das durch
eine einzige Kühlkreislaufpumpe und einen einzigen Kühler
betrieben wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
definiert.
Der Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf
ist derart ausgestaltet, daß dessen Kühl
kanalkonstruktion insbesondere eine gute Kühlwirkung für
den einlaß- sowie auslaßseitigen Bohrungsbereich bietet.
Der durch die Erfindung geschaffene Brenn
kraftmaschinen-Zylinderkopf weist einen einfachen
Aufbau auf, erfordert keinerlei Steuersystem mit einer großen
Anzahl von Bauteilen für die Kühlung, erhöht die
Klopffestigkeit der Maschine
und den volumetrischen Füllungsgrad sowie den volume
trischen Wirkungsgrad der Maschine.
Dieser Zylinderkopf ist
gekennzeichnet durch einen bohrungsseitigen Kühlmittelka
nal, der zwischen der Bohrung sowie dem Zylinderblock ver
läuft und einen Strömungsweg für ein Kühlmittel zur Kühlung
des der Bohrung nahegelegenen Teils des Zylinderkopfes bil
det, und durch einen vom bohrungsseitigen Kühlmittelkanal
im wesentlich getrennten brennraumseitigen Kühlmittelkanal,
der mit Bezug zur Bohrung dem bohrungsseitigen Kühlmittelka
nal gegenüberliegt sowie im allgemeinen zum die Decke des
Brennraumes bestimmenden Teil des Zylinderkopfes eng benach
bart angeordnet ist und einen Strömungsweg für ein Kühlmit
tel zur Kühlung des dem Brennraum nahegelegenen Bereichs
des Zylinderkopfes bildet, wobei die minimale Querschnitts
fläche des brennraumseitigen Kühlmittelkanals wesentlich
kleiner ist als die minimale Querschnittsfläche des bohrungs
seitigen Kühlmittelkanals. Zweckmäßigerweise ist bei diesem
Zylinderkopf die Bohrung ein Einlaßkanal.
Ferner kann in einem solchen Brennkraftmaschinen-Zylinder
kopf ein Auslaßkanal und ein auslaßseitiger
Kühlmittelkanal ausgebildet sein, der zwischen dem
Auslaßkanal sowie dem Zylinderblock verläuft und einen
Strömungsweg für ein Kühlmittel zur Kühlung des dem Aus
laßkanal nahegelegenen Bereichs des Zylinderkopfes bil
det. In diesem Fall kann die minimale Querschnittsfläche
des auslaßseitigen Kühlmittelkanals annähernd der minimalen
Querschnittsfläche des einlaßseitigen Kühlmittelkanals gleich
sein oder kann alternativ die minimale Querschnittsfläche
des auslaßseitigen Kühlmittelkanals im wesentlichen klei
ner als die minimale Querschnittsfläche des einlaßseitigen
Kühlmittelkanals sein.
Bei einem derart ausgebildeten Zylinderkopf ist die Kühl
mittel-Strömungsmenge durch den bohrungsseitigen Kühlmittelka
nal wesentlich größer als diejenige, die durch den den brenn
raumseitigen Kühlmittelkanal fließt, was darauf beruht, daß
der Strömungswiderstand des erstgenannten Kanals durch die
größere minimale Querschnittsfläche niedriger ist. Das be
deutet, daß die Brennraum-Wandflächen im Bereich des Einlaß
kanals und des Auslaßkanals des Brennraumes durch den
Kühlmittelstrom relativ stark und wirksam gekühlt werden.
Damit wird die Klopffestigkeit der Brennkraftmaschine
angehoben und das Auftreten von Klopfen begrenzt.
Ferner ermöglicht die wirksame Kühlung der Brennraumwand
flächen im Bereich des Einlaß- sowie Auslaßkanals die
Unterbindung eines Abfalls im volumetrischen Wirkungsgrad
der Maschine, was auf die Erhöhung der Temperatur des in
die Brennräume durch die Einlaßkanäle angesaugten Luft-
Kraftstoffgemischs zurückzuführen ist, und dadurch wird der
volumetrische Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine gesteigert.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen anhand seiner bevorzugten Ausführungsform erläutert, wobei
räumliche Angaben als auf die jeweilige Figur bezogen zu
verstehen sind. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt eines Zylinderblocks und eines Zy
linderkopfes einer Brennkraftmaschine mit einem zwi
schen diesen abgegrenzten Brennraum, wobei der Schnitt
in der die mittige Längsachse von einer von mehreren
Zylinderbohrungen des Zylinderblocks enthaltenden,
rechtwinklig zur Reihe der mehreren Zylinder umfas
senden Ebene geführt ist und
Fig. 2 den Querschnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1
durch den Zylinderkopf in der bevorzugten Ausführungs
form gemäß der Erfindung.
Der in Fig. 1 teilweise gezeigte Zylinderblock 1 trägt einen
Zylinderkopf 2 und weist mehrere Zylinderbohrungen 3 auf,
von denen in Fig. 1 wegen der oben erläuterten Schnittfüh
rung nur eine zu sehen ist. In dieser Bohrung 3 geht ein
Kolben 4 hin und her, der mit dem Zylinderkopf 2 im oberen
Teil der Zylinderbohrung 3 einen Brennraum 5 abgrenzt. Der
Zylinderkopf 2 wird auf dem Zylinderblock 1 mit Hilfe von
mehreren (nicht gezeigten) Zylinderkopfschrauben gehalten,
die in Lagerflächen 37 des Zylinderkopfes 2 jeweils zwischen
zwei benachbarten Zylindern sowie am Ende der Zylinderreihe
ausgebildete Schraubenlöcher 36 (s. Fig. 2) durchsetzen.
Der Zylinderkopf 2 weist für jeden Zylinder zwei Einlaßkanäle
6 und 7 und zwei Auslaßkanäle 8 auf, die alle
vier über zugeordnete Ventilsitze zum Brennraum 5 hin offen
sind, wobei die vier Ventilsitze in etwa die Ecken eines
Quadrats bilden, wie Fig. 2 zeigt. Die Brennkraftmaschine
hat somit vier Ventile pro Zylinder. Die Einlaßkanäle
6 und 7 für die einzelnen Zylinder sind alle auf der einen
Seite des Zylinderblocks 1 im Zylinderkopf 2 in dessen Längs
richtung, die der zur Zeichnungsebene von Fig. 1 rechtwink
ligen und von Fig. 2 waagerechten Richtung entspricht,
angeordnet. In gleichartiger Weise sind alle Auslaßkanäle
8a, 8b an der den Einlaßkanälen 6, 7 gegenüberliegen
den Seite in der Längsrichtung der Zylinderreihe angeordnet.
Einlaß-Tellerventile 9 bekannter Bauart, von denen in Fig. 1
nur eines zu sehen ist, sind in an sich bekannter Weise in
im Zylinderkopf 2 eingesetzten Ventilführungen geführt und
wirken mit um den Rand jedes Einlaßkanals 6, 7 an dessen
Eintritt in den Brennraum 5 herum angebrachten Einlaß-
Ventilsitzen zusammen, um durch Öffnen und Schließen die
Verbindung zwischen den Einlaßkanälen 6 sowie 7 und dem
Brennraum 5 zu regeln. Zwei weitere Tellerventile 10 bekann
ter Bauart sind in gleicher Weise in Ventilführungen des
Zylinderkopfes 2 gehalten und arbeiten mit den Auslaßventil
sitzen, die jeweils den Rand der Auslaßkanäle 8a und
8b an deren Mündung in den Brennraum 5 umschließen, zusammen,
um durch Öffnen und Schließen die Verbindung zwischen den
Auslaßkanälen 8a, 8b sowie dem Brennraum 5 zu steuern.
Durch Betätigen dieser Einlaß- und Auslaß-Tellerventile
9 bzw. 10 mit Hilfe einer Ventilsteuerung bekannter (nicht
gezeigter) Bauart arbeitet die Brennkraftmaschine nach einem
Otto-Zyklus, um, wie es üblich ist, eine Drehkraft zu
erzeugen.
Wie die Fig. 2 zeigt, befindet sich im wesentlichen in der
Mitte des die Decke des Brennraumes 5 bestimmenden Teils
des Zylinderkopfes eine Gewindebohrung 11, in die eine Zünd
kerze 12 eingesetzt wird. Ferner sind dieser Teil des Zylinder
kopfes 2, der die Brennraumdecke bildet, und der Kolben
4 so ausgestaltet, daß zwischen diesen im Brennraum 5 Ein
spritzbereiche gebildet werden.
Durch den Zylinderkopf 2 verläuft ein System von Kühlmit
telkanälen, die eine Kühlmittelströmung, z.B. einen Wasser
durchfluß zur Kühlung des Zylinderkopfes 2 zulassen und
sich im allgemeinen rechtwinklig zur Zeichnungsebene von
Fig. 1 bzw. waagerecht in der Zeichnungsebene von Fig. 2
längs der Reihe der Zylinder der Brennkraftmaschine er
strecken.
Dieses System von Kühlmittelkanälen umfaßt gemäß dem Konzept
der Erfindung drei unabhängige Kanäle, die nicht unmittelbar
miteinander verbunden sind und alle in der Längsrichtung
der Zylinderreihe verlaufen. Hierbei handelt es sich um
einen einlaßseitigen, tiefgelegenen (unteren)
Kühlmittelkanal 13, der im allgemeinen zwischen jedem der
Einlaßkanäle 6, 7 und den unteren Flächen des Zylinder
kopfes 2, die auf dem Zylinderblock 1 aufliegen, verläuft,
ferner um einen auslaßseitigen, tiefgelegenen
(unteren) Kühlmittelkanal 14, der im allgemeinen zwischen
jedem der Auslaßkanäle 8a, 8b und den unteren Flächen
des Zylinderkopfes 2, die auf dem Zylinderblock 1 aufliegen,
verläuft, und um einen brennraumseitigen, mittigen sowie
hochgelegenen (oberen) Kühlmittelkanal 15, der im allgemeinen
zwischen der Reihe der Einlaßkanäle 6, 7 sowie der
Auslaßkanäle 8a und 8b, um die Gewindebohrungen 11 sowie
die Zünderkerzen 12 herum und über dem Teil der unteren Flä
che des Zylinderkopfes 2, der den mittigen Bereich der Dec
ken der Brennräume 5 bestimmt, verläuft. Diese drei Kühlmit
telkanäle 13, 14 und 15 bilden von ihrem stromaufwärtigen
zu ihrem stromabwärtigen Ende zueinander im wesentlichen
eigenständige Strömungswege für ein Kühlmittel.
Im einzelnen ist der Zylinderblock 1 mit einem Kühlmittel
kanalsystem 16 ausgestattet, von dem auf der rechten Seite
von Fig. 2, d.h. vom einen Ende der Reihe der Zylinderboh
rungen der Brennkraftmaschine her, Kühlmittel durch eine
erste stromaufwärtige Öffnung 17 in das stromauf gelegene
Ende des einlaßseitigen, unteren Kühlmittelkanals 13, durch
eine zweite stromaufwärtige Öffnung 18 in das stromauf ge
legene Ende des auslaßseitigen, unteren Kühlmittelkanals
14 und durch eine dritte stromaufwärtige Öffnung 19 in das
stromauf gelegene Ende des brennraumseitigen, mittigen sowie
höheren Kühlmittelkanals 15 strömt. In gleichartiger Weise,
obwohl dieser Teil der Konstruktion zeichnerisch nicht dar
gestellt ist, fließt dieses Kühlmittel, nachdem es durch
den einlaßseitigen Kühlmittelkanal 13, den auslaßseitigen
Kühlmittelkanal 14 und den mittigen, brennraumseitigen Kanal
15 geströmt ist und die jeweils angrenzenden Teile des Zy
linderkopfes 2 gekühlt hat, durch stromabwärts gelegene
Öffnungen aus den stromabwärtigen Enden dieser Kühlkanäle
zurück in einen Teil des Kühlmittelkanalsystems 16 an der
linken Seite von Fig. 2, d.h. am anderen Ende der Reihe der
Zylinderbohrungen 3.
Diese Kühlmittelkanäle 13, 14 und 15 weisen verschiedenar
tige Querschnittsbereiche auf ihren Längen auf, jedoch ist
nur ihr minimaler Querschnittsbereich jeweils in bezug auf
eine Bestimmung ihres Strömungswiderstandes von Bedeutung.
Gemäß einem Merkmal der gezeigten, erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform ist die dritte, stromaufwärtige Öffnung 19, die
zum stromaufwärtigen Ende des mittigen, höheren, brennraum
seitigen Kühlmittelkanals 15 führt, vergleichsweise klein,
und diese Öffnung stellt denjenigen Teil dieses brennraumsei
tigen Kühlmittelkanals 15 dar, der die minimale Querschnitts
fläche aufweist. Diese minimale Querschnittsfläche des brenn
raumseitigen Kühlmittelkanals 15 beträgt etwa ein Drittel
bis etwa zwei Drittel der minimalen Querschnittsfläche des
einlaßseitigen Kühlmittelkanals 13. Gemäß einer möglichen
Variante eines besonderen Merkmals der gezeigten bevorzugten
Ausführungsform können die minimalen Querschnittsflächen
des einlaßseitigen Kühlmittelkanals 13 und des auslaßsei
tigen Kühlmittelkanals 14 im allgemeinen ähnlich oder
gleich sein, weshalb sie im wesentlichen größer sind als
die minimale Querschnittsfläche des mittigen, brennraumsei
tigen und höher gelegenen Kühlmittelkanals 15. Des weiteren
kann gemäß einer anderen Variante die minimale Querschnitts
fläche des auslaßseitigen Kühlmittelkanals 14 im wesentli
chen kleiner sein als die minimale Querschnittsfläche des
zulaufseitigen Kühlmittelkanals 13, und insbesondere kann
sie etwa ein Drittel dieser Querschnittsfläche betragen.
Der einlaßseitige, untere Kühlmittelkanal 13 steht ferner
mit dem Kühlmittelkanalsystem 16 im Zylinderblock 1 über
eine Reihe von Zwischenöffnungen 20a, 20b usw., von denen
in Fig. 2 nur zwei gezeigt sind, in Verbindung, wobei diese
Öffnungen 20 in der stromabwärtigen Richtung des zulaufsei
tigen Kühlmittelkanals 13 kleiner werden. In ähnlicher Weise
steht der auslaßseitige, untere Kühlmittelkanal 14 mit dem
Kühlmittelkanalsystem 16 im Zylinderblock 1 über eine Reihe
von Zwischenöffnungen 21a, 21b usw., von denen wiederum
in Fig. 2 nur zwei gezeigt sind, in Verbindung, wobei auch
diese Öffnungen 21 in der stromabwärtigen Richtung des aus
laßseitigen Kühlmittelkanals 14 kleiner werden. Dadurch
wird das im Kühlmittelkanal 16 fließende Kühlmittel auch
dem einlaßseitigen und dem auslaßseitigen Kühlmittelkanal
13 bzw. 14 jeweils über diese Sätze von Öffnungen 20 bzw.
21 zugeführt, und demzufolge wird durch die Abnahme in den
Größen der Öffnungen 20 sowie 21 in der stromabwärtigen
Richtung ihrer Kanäle die Vergleichmäßigung in der Tempera
tur des Kühlmittels in jedem der Kanäle von Zylinder zu Zy
linder entlang deren Reihe in der Maschine gewährleistet.
Der oben beschriebene Zylinderkopf wirkt in der folgenden
Weise. Wenn eine (nicht gezeigte) Kühlmittelpumpe ein Kühl
mittel in das Kühlmittelkanalsystem 16 im Zylinderblock 1
pumpt, dann fließt dieses Kühlmittel durch die erste, zweite
und dritte Verbindungsöffnung 17, 18 sowie 19 und auch durch
die Öffnungen 20 und 21 in deren stromaufwärtigen Bereichen
der einlaß- sowie auslaßseitigen Kühlmittelkanäle 13 und
14 wie auch durch den mittigen, brennraumseitigen, höher
gelegenen Kühlmittelkanal 15. Das Kühlmittel fließt dann
längs dieser drei voneinander unabhängigen Strömungswege
durch den Zylinderkopf 2 längs der Reihe der Motorzylinder
und zu den stromabwärtigen Auslaßenden der Kühlmittelkanäle
13, 14 und 15 sowie durch diese hindurch. Da der eine
der drei voneinander unabhängigen Strömungswege durch den
Zylinderkopf 2, der den größten, minimalen Querschnitt und
insofern den geringsten Strömungswiderstand aufweist, der
einlaßseitige, untere Strömungskanal 13 ist, ist die durch
diesen Kühlmittelkanal 13 fließende Kühlmittelströmung im
Vergleich zu derjenigen in den beiden anderen Kühlmittel
kanälen größer. Insofern werden die Bereiche der Zulaufboh
rungen des Brennkraftmaschinen-Zylinderkopfes und die Wände
des Brennraumes kräftiger als andere Bereiche gekühlt, so
daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Motor
klopfens ganz bedeutend vermindert und darüber hinaus der
mechanische Oktanwert der Maschine erhöht wird. Auch wird
der Anstieg in der Temperatur des durch die Einlaßkanäle
der Maschine angesaugten Luft-Kraftstoffgemischs gedämpft
und beschränkt, womit der volumetrische Füllungsgrad der
Maschine gesteigert und damit eine gute Motorausgangslei
stung sowie ein guter Wirkungsgrad ermöglicht werden.
Claims (3)
1. Zylinderkopf (2) einer Brennkraftmaschinen, der an einem Zylinderblock (1) befestigt
ist und mit diesem zusammen eine Vielzahl von Brennräumen (5) begrenzt, die in
Reihe angeordnet sind, wobei der Zylinderblock (1) einen Kühlmantel aufweist und
wobei der Zylinderkopf (2) wie folgt ausgebildet ist:
mit einer Vielzahl von Einlaßkanälen (6, 7), die jeweils in einen ersten Halbseitenabschnitt der Brennräume (5) münden, um Einlaßluft oder Kraftstoff/Luftgemisch zuzuführen,
mit einer Vielzahl von Auslaßkanälen (8a, 8b), die jeweils in einen zweiten Halbseitenabschnitt der Brennräume (5) münden, der dem ersten Halbseitenabschnitt gegenüberliegt, um Verbrennungsgase auszulassen,
mit einem ersten Kühlkanal (13), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der Einlaßkanäle (6, 7) auf einer Seite angeordnet ist, die zentralen Deckenabschnitten der Brennräume (5) gegenüberliegt,
mit einem zweiten Kühlkanal (14), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der Auslaßkanäle (8a, 8b) auf einer den zentralen Deckenabschnitten der Brennräume (5) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und
mit einem dritten Kühlkanal (15), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der zentralen Deckenabschnitte der Brennräume (5) angeordnet ist,
wobei der erste, zweite und dritte Kühlkanal (13, 14, 15) jeweils unabhängig an einem Ende mit dem Kühlmantel des Zylinderblocks (1) so verbunden ist, daß er individuell Kühlmittel aufnimmt, wobei drei parallele Strömungen des Kühlmittels durch den ersten, zweiten und dritten Kühlkanal (13, 14, 15) mit einer Dreifachverteilung der Strömungsraten entsprechend den vorbestimmten, relativen Größen des Strömungswiderstands des ersten, zweiten und dritten Kühlkanals (13, 14, 15) ermöglicht sind.
mit einer Vielzahl von Einlaßkanälen (6, 7), die jeweils in einen ersten Halbseitenabschnitt der Brennräume (5) münden, um Einlaßluft oder Kraftstoff/Luftgemisch zuzuführen,
mit einer Vielzahl von Auslaßkanälen (8a, 8b), die jeweils in einen zweiten Halbseitenabschnitt der Brennräume (5) münden, der dem ersten Halbseitenabschnitt gegenüberliegt, um Verbrennungsgase auszulassen,
mit einem ersten Kühlkanal (13), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der Einlaßkanäle (6, 7) auf einer Seite angeordnet ist, die zentralen Deckenabschnitten der Brennräume (5) gegenüberliegt,
mit einem zweiten Kühlkanal (14), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der Auslaßkanäle (8a, 8b) auf einer den zentralen Deckenabschnitten der Brennräume (5) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und
mit einem dritten Kühlkanal (15), der entlang der Reihe der Vielzahl von Brennräumen (5), daran nacheinander vorbeiführend in der Nähe der zentralen Deckenabschnitte der Brennräume (5) angeordnet ist,
wobei der erste, zweite und dritte Kühlkanal (13, 14, 15) jeweils unabhängig an einem Ende mit dem Kühlmantel des Zylinderblocks (1) so verbunden ist, daß er individuell Kühlmittel aufnimmt, wobei drei parallele Strömungen des Kühlmittels durch den ersten, zweiten und dritten Kühlkanal (13, 14, 15) mit einer Dreifachverteilung der Strömungsraten entsprechend den vorbestimmten, relativen Größen des Strömungswiderstands des ersten, zweiten und dritten Kühlkanals (13, 14, 15) ermöglicht sind.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste, zweite und dritte Kühlkanal (13, 14, 15) weiterhin jeweils an einem
Mittenabschnitt mit dem Kühlmantel des Zylinderblocks verbunden ist.
3. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die vorbestimmten, relativen Größen des Strömungswiderstands des ersten, zweiten
und dritten Kühlkanals (13, 14, 15) hauptsächlich durch die relativen Größen der
Querschnittsflächen von Öffnungen (17, 18, 19, 20a, 20b, 21a, 21b) bestimmt sind,
an denen der erste, zweite und dritte Kühlkanal (13, 14, 15) mit dem Kühlmantel
des Zylinderblocks (1) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60170696A JPS6232264A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 内燃機関のシリンダヘツドの冷却水通路構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3625947A1 DE3625947A1 (de) | 1987-04-16 |
DE3625947C2 true DE3625947C2 (de) | 1994-08-11 |
Family
ID=15909701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3625947A Expired - Fee Related DE3625947C2 (de) | 1985-08-02 | 1986-07-31 | Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit Kühlmittelkanälen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4730579A (de) |
JP (1) | JPS6232264A (de) |
DE (1) | DE3625947C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10338778A1 (de) * | 2003-08-23 | 2005-03-31 | Adam Opel Ag | Zylinderkopf für eine Verbrennungsmaschine |
DE102009008237A1 (de) * | 2009-02-10 | 2010-10-07 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit getrennten Kühlmittelräumen im Zylinderkopf |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01279727A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Kobe Steel Ltd | 引き裂き性に優れた中強度アルミニウム合金板 |
JPH02118048A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Furukawa Alum Co Ltd | リングプルキャップ用Al合金板 |
GB9012364D0 (en) * | 1990-06-02 | 1990-07-25 | Jaguar Cars | Engine cooling systems |
FR2774128B1 (fr) * | 1998-01-23 | 2000-03-10 | Renault | Culasse de moteur a combustion interne refroidie par liquide |
US6296071B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-10-02 | Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. | Motorcycle rocker assembly |
US6158400A (en) * | 1999-01-11 | 2000-12-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine with high performance cooling system |
JP4191353B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2008-12-03 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関 |
JP3824832B2 (ja) * | 2000-02-10 | 2006-09-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関のシリンダヘッド |
AU2001243313A1 (en) | 2000-02-29 | 2001-09-12 | Bombardier Inc. | Four stroke engine with cooling system |
FR2848248B1 (fr) | 2002-12-06 | 2006-08-04 | Renault Sa | Circuit de refroidissement de moteur a combustion interne |
US6883505B1 (en) | 2004-04-02 | 2005-04-26 | Midwest Motorcycle Supply | Rocker box assembly with reed valve |
EP2128399A1 (de) | 2005-03-04 | 2009-12-02 | Ford Global Technologies, LLC | Getrennte Zylinderkopf-Kühlung |
DE102006007009B4 (de) * | 2006-02-15 | 2008-10-30 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit einem mehrere Zylinder umfassenden Zylinderkurbelgehäuse |
FR2936013B1 (fr) * | 2008-09-16 | 2010-09-10 | Renault Sas | Dispositif de regulation thermique pour un moteur. |
WO2012070149A1 (ja) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの冷却装置 |
US9593640B2 (en) * | 2011-03-21 | 2017-03-14 | GM Global Technology Operations LLC | Engine assembly including cylinder head cooling |
US8757111B2 (en) * | 2011-03-24 | 2014-06-24 | GM Global Technology Operations LLC | Engine assembly including cooling system |
JP5719334B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2015-05-20 | 本田技研工業株式会社 | シリンダヘッドのウォータージャケット構造 |
JP5711715B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2015-05-07 | 本田技研工業株式会社 | シリンダヘッドの冷却液通路構造 |
GB2511136B (en) * | 2013-02-26 | 2019-12-04 | Mclaren Automotive Ltd | Engine cooling |
JP6222157B2 (ja) * | 2015-04-09 | 2017-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の冷却装置 |
US9797293B2 (en) * | 2015-07-30 | 2017-10-24 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with a fluid jacket |
US10202888B2 (en) * | 2015-12-08 | 2019-02-12 | Ford Global Technologies, Llc | Engine air path cooling system |
CN109441656B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-09-08 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种多回路冷却的气缸盖 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54142412A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | Cylinder head cooler of internal combustion engine |
JPS57206719A (en) * | 1981-06-13 | 1982-12-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Internal combustion engine with device for heating cooling water by exhaust gas |
JPH0232454B2 (ja) * | 1981-08-26 | 1990-07-20 | Toyota Motor Co Ltd | Nainenkikannoreikyakusochi |
IT1154308B (it) * | 1982-05-17 | 1987-01-21 | Consiglio Nazionale Ricerche | Pellicole inorganiche a scambio ionico costituite da sali acidi insolubili di metalli tetravalenti con struttura a strati e/o loro derivati e relativo procedimento di preparazione |
JPS59142442U (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 金型鋳造製シリンダ−ヘツドの冷却構造 |
JPS59203851A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-19 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のシリンダヘツド |
JPS608429A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | 水冷式多気筒内燃機関 |
JPS6323554U (de) * | 1986-07-29 | 1988-02-16 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60170696A patent/JPS6232264A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-31 DE DE3625947A patent/DE3625947C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-01 US US06/892,825 patent/US4730579A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10338778A1 (de) * | 2003-08-23 | 2005-03-31 | Adam Opel Ag | Zylinderkopf für eine Verbrennungsmaschine |
DE10338778B4 (de) * | 2003-08-23 | 2006-05-18 | Adam Opel Ag | Zylinderkopf für eine Verbrennungsmaschine |
DE102009008237A1 (de) * | 2009-02-10 | 2010-10-07 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit getrennten Kühlmittelräumen im Zylinderkopf |
DE102009008237B4 (de) * | 2009-02-10 | 2021-01-21 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit getrennten Kühlmittelräumen im Zylinderkopf |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0357301B2 (de) | 1991-08-30 |
JPS6232264A (ja) | 1987-02-12 |
US4730579A (en) | 1988-03-15 |
DE3625947A1 (de) | 1987-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3625947C2 (de) | Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit Kühlmittelkanälen | |
DE2417925C2 (de) | Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine | |
DE69308768T2 (de) | Zylinderkopf-Kühlstruktur für eine Mehrventil-Brennkraftmaschine | |
DE2756006C2 (de) | ||
DE2420051A1 (de) | Zylinderkopfblock | |
DE2839199C2 (de) | Im Druckgießverfahren herstellbarer Zylinderkopf für wassergekühlte Brennkraftmaschinen | |
DE2950905A1 (de) | Kuehleinrichtung sowie zylinderkopf fuer verbrennungsmotor | |
DE4410686C2 (de) | Ansaugsystem für Verbrennungsmotor | |
DE10344834B4 (de) | Motorkühlsystem | |
DE69509831T2 (de) | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine | |
DE1576435A1 (de) | Ansaugoeffnungs-Anordnung fuer eine Verbrennungsmaschine | |
DE10227690A1 (de) | Gekühlter Zylinderkopf für eine Kolbenbrennkraftmaschine | |
DE69716168T2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopfes für eine Brennkraftmaschine | |
AT402325B (de) | Zylinderkopf einer flüssigkeitsgekühlten brennkraftmaschine mit in reihe angeordneten zylindern | |
DE3639691A1 (de) | Dieselbrennkraftmaschine | |
DE3224945C1 (de) | Zylinderkopf fuer fluessigkeitsgekuehlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen | |
DE69310086T2 (de) | Zylinderkopf und Ventilanordnung einer Mehrventil-Brennkraftmaschine | |
DE10048582B4 (de) | Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine | |
EP0819837B1 (de) | Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine | |
DE69519326T2 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE4417309A1 (de) | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Verdichtungssteuerung | |
DE3435386A1 (de) | Luftgekuehlte mehrzylinder-brennkraftmaschine | |
EP0203480A2 (de) | Drehkolbenverbrennungsmotor | |
DE69221651T2 (de) | Einlasssystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE2818436A1 (de) | Zylinderkopf einer brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |