EP0123101B1 - Zylinderkopf für eine luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Zylinderkopf für eine luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine Download PDF

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EP0123101B1
EP0123101B1 EP84102773A EP84102773A EP0123101B1 EP 0123101 B1 EP0123101 B1 EP 0123101B1 EP 84102773 A EP84102773 A EP 84102773A EP 84102773 A EP84102773 A EP 84102773A EP 0123101 B1 EP0123101 B1 EP 0123101B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
cylinder
cooling
cylinder head
fins
Prior art date
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Expired
Application number
EP84102773A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0123101A2 (de
EP0123101A3 (en
Inventor
Wilhelm Vosmeyer
Roderick Cole
Pavel Jan Slezak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Khd Canada Inc Deutz R & D Devision
Original Assignee
Khd Canada Inc Deutz R & D Devision
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Publication date
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Priority to AT84102773T priority Critical patent/ATE31105T1/de
Publication of EP0123101A2 publication Critical patent/EP0123101A2/de
Publication of EP0123101A3 publication Critical patent/EP0123101A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0123101B1 publication Critical patent/EP0123101B1/de
Expired legal-status Critical Current

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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
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/28—Cylinder heads having cooling means for air cooling
    • F02F1/30—Finned cylinder heads
    • F02F1/32—Finned cylinder heads the cylinder heads being of overhead valve type

Definitions

  • the invention relates to an air-cooled reciprocating piston internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a generic air-cooled reciprocating internal combustion engine with corresponding single cylinder heads is known from the engine series 924 to 930 of the Tatra-Werke, CSSR, and in the specialist book "Air-cooled vehicle engines by J. Mackerle, Frank'sche Verlagbuch Kunststoff, Stuttgart, 1964" on pages 171 to 173 and 524 to 528 shown and described.
  • the cylinder heads and the cooling fins are designed in such a way that each cylinder head forms a cooling unit and is flowed through in a substantially straight line.
  • the individual cylinder head like the side baffles, is only a limitation for the air flow to the other cylinder head.
  • Such a reciprocating piston internal combustion engine or such a cylinder head is only suitable for limited outputs, since in particular the area of the exhaust port and the area between
  • the object of the present invention is to improve a generic air-cooled reciprocating piston internal combustion engine or its cylinder heads and their cooling in such a way that higher outputs can be achieved, high strength of the cylinder head should be ensured, and in particular good cooling air guidance with good cooling of the hottest points of the cylinder head is to be achieved.
  • adjacent cylinder heads by means of the outer contours of the gas exchange channels in connection with central areas arranged between the valve stem guides and with cooling ribs oriented essentially transversely to the cylinder axis form an at least arc-shaped cooling air channel in a cylinder head cover area facing away from the cylinder in a substantially horizontal plane and that the cylinder-side cylinder head base section is provided circumferentially on the exhaust air side and on the fourth side opposite the inlet valve stem guide with cooling fins and has the slugs for the fastening screws.
  • the cylinder head according to the invention is formed in one piece, but can be divided into a cylinder head cover area facing away from the cylinder and into a cylinder head bottom area.
  • the cylinder head base area is so thick that sufficient strength is achieved and a stable and even seal to the cylinder tube is achieved.
  • the slugs for the fastening screws of the cylinder head also end, so that the cylinder head cut above it, which faces away from the cylinder, is determined exclusively by the gas exchange channels and cooling fins and a central area.
  • the plane leading through the valve stem guides is preferably rotated by 30 ° to the longitudinal direction of the internal combustion engine.
  • the approximately hook-shaped curved inlet duct extends from the valve to the center of the supply air side of the cylinder head and the outlet duct is guided essentially at right angles to the exhaust air side in the shortest way to this, resulting in - if you look at two cylinder heads from above - an arc or S-shaped cooling air duct.
  • the cooling air is deflected several times in this cooling air duct and therefore brings about very good heat dissipation.
  • this cooling channel which, depending on the size of the cooling fins, can be divided into a plurality of curved or S-shaped sections, is very large, since there are no slugs for the fastening screws.
  • a cooling air stream cools in the area of the exhaust valve and the exhaust port, also in the area of the cylinder head; which consists of a partial flow of air coming in a straight line via a duct and an indentation and a partial air flow via oblique ribs arranged at an acute angle in the cylinder head base area.
  • the partial air flow via the inclined ribs is branched off from the main air flow.
  • the arrangement of further V-ribs and parallel ribs in the cylinder head base area on the exhaust air side according to claim 4 and arrangement of locking plates on the exhaust air side according to claim 8 ensures that the parts of the arc-shaped or S-shaped main cooling air flow also to the exhaust air side in the Area below the exhaust port to the cylinder head floor area.
  • the outer contour of the cylinder head cover area facing away from the cylinder is also reduced compared to the cooling fins below the exhaust port, so that a sufficiently large air flow can reach these fins.
  • the extension and bending of the locking plates along the upper edge of the cylinder heads also contribute to this, as well as the configurations of the locking plates on the exhaust side and by choosing one suitable flow distance to the outlet duct contour, to the next locking plate and to the cylinder head base, ensure that the cooling air is guided precisely and in a metered manner until it leaves the cylinder heads.
  • the locking plates in the area of the cylinder head floor area between two adjacent cylinder head floors have recesses through which the air flow guided through the channel and the indentation can escape.
  • the central area between the gas exchange channels can be produced in one piece, solidly and without interruption with the cylinder head, and that the injection nozzle arranged there is adequately cooled by the inventive design of the cylinder head. If the central area also has to be cooled in the event of special requirements, the invention provides for cooling fins or channels for coolant to be provided there as well. For example, an incision could be provided between the outlet duct and the central region or the central region and the inlet duct.
  • the main cooling air duct between the cylinder heads is arched or S-shaped, it is proposed according to claim 12, since the lateral guide plates also have extensions which correspond to the guidance through a further cylinder head. They are also advantageously integrally connected to the corresponding part of the locking plate.
  • 1 generally designates a single cylinder head of an air-cooled reciprocating internal combustion engine, the outer shape of which is essentially cube-shaped and each has an inlet duct 2 and an outlet duct 3, which extend to the supply air side 16 and the opposite exhaust air side 17 of the cylinder head 1.
  • the intake port 2 and the exhaust port 3 are controlled by intake valves, not shown, which limit the gas changes 2, 3 at their ends on the cylinder head bottom side.
  • cooling air flows towards the cylinder heads 1, which is supplied on the supply air side 16 and leaves the cylinder heads 1 on the exhaust air side 17.
  • the plane running through the axes of the valve stem guides 20, 22 is rotated at an angle of 30 ° to the longitudinal direction of the internal combustion engine.
  • the inlet duct 2 begins in the middle of the supply air side 16 and merges with the inlet valve into a swirl duct.
  • the exhaust duct 3 opens out - by the shortest route from the exhaust duct to the outside - vertically on the exhaust side 17 of the cylinder head 1.
  • a central region 4 is provided, which in the exemplary embodiment of the invention is made solid and in one piece with the cylinder head .
  • the cylinder head 1 creates an arc-shaped or S-shaped cooling air duct 5 in connection with the respectively adjacent cylinder head 1, in which the cooling air is deflected several times and therefore optimally dissipates heat.
  • the cylinder head 1 has a cylinder head base region 6 and a cylinder head deck region 7.
  • the cylinder head cover area 7 has cooling fins 8 which are aligned perpendicular to the cylinder axis and essentially extend from the inlet and outlet channels 2, 3 or from the central area 4 to the outer sides 16, 17, 18, 19.
  • the cylinder head base region 6 has slugs 9 for fastening screws 23 (FIG. 5).
  • the cylinder head base region 6 has, on the side opposite the inlet duct 2, 19 inclined ribs 8a (FIGS. 1, 4) which are aligned at an acute angle to the cylinder axis. Below these inclined ribs 8a, as can also be seen from FIG. 2, a channel 10 is provided, which extends from the supply air side 16 to the exhaust air side 17. Longitudinal ribs 8b are arranged in the channel 10 from the supply air side 16 to the inclined ribs 8a. The channel 10 is widened in connection with the oblique ribs 8a or the longitudinal ribs 8b, so that the partial air streams (FIG. 4) combined here can flow freely. Depending on the desired size of the cooling air flows through the lateral ribs of the cover plate section, the adjacent cylinder head 1 can have an adapted indentation 21 on the adjacent side.
  • the cylinder head base area 6 has on the exhaust air side 17 at an acute angle to the cylinder axis and V-shaped under the exhaust port 3 V-ribs 8c, to which parallel ribs 8d aligned parallel to the cylinder axis and reaching to the cylinder head base are connected (FIGS. 2, 5) .
  • the incoming cold cooling air divides (outlined arrows) into a main air flow, which flows through the arc-shaped or S-shaped cooling air duct 5, 5a, 5b, and into a partial air flow, which flows laterally through the cylinder head base region.
  • the cooling air heats up on the walls of the cylinder head 1 and exits as heated air (arrows drawn in bold).
  • locking plates 11 which have a throughflow distance 12 to the side of the next barrier and on the cylinder head base side, as a result of which the amount of cooling air is throttled and also flows around the cylinder head 1 completely on the exhaust air side 17 for a good cooling effect.
  • the locking plate 11 has a recess 13 through which the cooling air flow coming from the channel 10 or the opposite recess 21 can exit.
  • the locking plate 11 is bent at a right angle in the area of the upper edge of the cylinder heads 1 and follows the upper contour of the cylinder heads 1 (FIG. 4).
  • the arc-shaped or S-shaped cooling air duct is limited at the top and cooling air is also guided to the cooling ribs 8c, 8d of the cylinder head base region 6 on the exhaust air side 17 below the exhaust duct 3.
  • baffles 14a, 14b are provided, which are shaped so that they replace the outer contour of the adjacent cylinder head 1 and part of the corresponding locking plate 11, so that the arc-shaped or S-shaped cooling air duct 5a, 5b largely similar to a cooling air duct 5 is retained.
  • This configuration of the cylinder heads 1 results overall in a very good cooling air flow and a very good utilization of the cooling air, so that the central area 4 can be made solid and only one bore 15 is provided at the optimal combustion point for receiving an injection nozzle of a self-igniting diesel internal combustion engine, without that the injector overheats.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine gattungsgemäße luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit entsprechenden Einzelzylinderköpfen ist durch die Motorenreihe 924 bis 930 der Tatra-Werke, CSSR, bekannt und in dem Fachbuch "Luftgekühlte Fahrzeugmotoren von J. Mackerle, Frank'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1964" auf den Seiten 171 bis 173 und 524 bis 528 abgebildet und beschrieben. Die Zylinderköpfe und die Kühlrippen sind so ausgebildet, daß jeder Zylinderkopf für sich eine Kühleinheit bildet und im wesentlichen geradlinig durchströmt ist. Der einzelne Zylinderkopf bildet dabei, wie auch die seitlichen Leitbleche, lediglich eine Begrenzung für den Luftstrom zum anderen Zylinderkopf. Eine solche Hubkolbenbrennkraftmaschine bzw. ein solcher Zylinderkopf ist nur für begrenzte Leistungen geeignet, da insbesondere der Bereich des Auslaßkanals und die zwischen
  • Auslaßkanal und Zylinderrohr liegenden Bereiche nicht hinreichend gekühlt werden können. Dies auch deshalb, weil die Butzen für die Befestigungsschrauben des Zylinderkopfes am Kurbelgehäuse bis zur Oberkante des Zylinderkopfes geführt sind.
  • Aus der FR-A-2 223 561 ist der Einzelzylinderkopf einer luftgekühlten Hubkolbenbrennkraftmaschine bekannt, bei dem die Kühlluft durch in jeden Zylinderkopf separat eingearbeitete Kühlluftkanäle zur Abluftseite geführt wird. Ein Zusammenwirken bezüglich der Kühlluftführung mit benachbarten Zylinderköpfen wird durch fast vollständig geschlossene und einstückig mit dem Zylinderkopf gefertigte Kühlkanalaußenwände verhindert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine bzw. deren Zylinderköpfe und deren Kühlung so zu verbessern, daß höhere Leistungen erreicht werden können, wobei eine hohe Festigkeit des Zylinderkopfes gewährleistet sein soll, und insbesondere eine gute Kühlluftführung mit guter Kühlung der heißesten Stellen des Zylinderkopfes erzielt werden soll.
  • Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß benachbarte Zylinderköpfe mittels der Außenkonturen der Gaswechselkanäle in Verbindung mit zwischen den Ventilschaftführungen angeordneten Zentralbereichen und mit im wesentlichen quer zur Zylinderachse ausgerichteten Kühlrippen einen zumindest einbogenförmigen Kühlluftkanal in einem dem Zylinder abgewandten Zylinderkopfdeckbereich in einer im wesentlichen horizontalen Ebene bilden und daß der zylinderseitige Zylinderkopfbodenabschnitt umfangsmäßig im wesentlichen auf der Abluftseite und auf der der Einlaßventilschaftführung gegenüberliegenden vierten Seite mit Kühlrippen versehen ist und die Butzen für die Befestigungsschrauben aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Zylinderkopf ist einstückig ausgebildet, kann aber in einem dem Zylinder abgewandten Zylinderkopfdeckbereich und in einen Zylinderkopfbodenbereich unterteilt werden. Der Zylinderkopfbodenbereich ist so dick ausgebildet, daß eine genügende Festigkeit erzielt wird und eine stabile sowie gleichmäßige Abdichtung zum Zylinderrohr erreicht wird. Im Bereich des Übergangs vom Zylinderkopfbodenbereich zum Zylinderkopfdeckbereich enden auch die Butzen für die Befestigungsschrauben des Zylinderkopfes, so daß der darüberliegende dem Zylinder abgewandte Zylinderkopfschnitt ausschließlich durch die Gaswechselkanäle und Kühlrippen sowie einen Zentralbereich bestimmt wird. Die durch die Ventilschaftführungen führende Ebene ist vorzugsweise um 30° zur Längsrichtung der Brennkraftmaschine verdreht. Dadurch, daß der in etwa hakenförmig gekrümmte Einlaßkanal vom Ventil zur Mitte der Zuluftseite des Zylinderkopfes reicht und der Auslaßkanal im wesentlichen rechtwinklig zur Abluftseite auf dem kürzesten Wege zu dieser geführt ist, ergibt sich - blickt man von oben auf zwei Zylinderköpfe - ein bogen- bzw. S-förmiger Kühlluftkanal. In diesem Kühlluftkanal wird die Kühlluft mehrmals umgelenkt und bewirkt daher eine sehr gute Wärmeabführung. Weiterhin ist dieser Kühlkanal, der je nach Größe der Kühlrippen in mehrere bogen- bzw. S-förmige Abschnitte unterteilt sein kann, sehr groß ausgebildet, da keine Butzen für die Befestigungsschrauben stören. Gemäß den Patentansprüchen 2 und 3 kühlt im Bereich des Auslaßventils bzw. des Auslaßkanals auch im Zylinderkopfbodenbereich ein Kühlluftstrom; der aus einem geradlinig über einen Kanal und eine Einbuchtung herangeführten Teilluftstrom und einem Teilluftstrom über spitzwinklig angeordnete Schräg-Rippen im Zylinderkopfbodenbereich besteht. Der Teilluftstrom über die Schräg-Rippen wird dabei vom Hauptluftstrom abgezweigt.
  • Durch die Anordnung weiterer V-Rippen und Parallel-Rippen im Zylinderkopfbodenbereich auf der Abluftseite gemäß Patentanspruch 4 und Anordnung von Sperrblechen auf der Abluftseite gemäß Anspruch 8 wird erreicht, daß die Teile des bogen- bzw. S-förmigen Hauptkühlluftstromes auch zu der Abluftseite in den Bereich unterhalb des Auslaßkanals zum Zylinderkopfbodenbereich geführt werden. Zu diesem Zweck ist auch die Außenkontur des dem Zylinder abgewandten Zylinderkopfdeckbereichs gegenüber den Kühlrippen unterhalb des Auslaßkanals zurückgenommen, so daß ein hinreichend großer Luftstrom zu diesen Rippen gelangen kann. Dazu trägt auch die Verlängerung und Abbiegung der Sperrbleche entlang der Oberkante der Zylinderköpfe gemäß Anspruch 9 bei, sowie die Ausgestaltungen der Sperrbleche auf der Abluftseite und durch Wahl eines geeigneten Durchströmabstandes zur Auslaßkanalkontur, zum nächsten Sperrblech und zu dem Zylinderkopfboden sichergestellen, daß die Kühlluft bis zum Verlassen der Zylinderköpfe exakt und dosiert geführt wird. Zu diesem Zweck weisen auch die Sperrbleche im Bereich des Zylinderkopfbodenbereichs zwischen zwei benachbarten Zylinderkopfböden Ausnehmungen auf, durch die der durch die Rinne und die Einbuchtung geführte Luftstrom austreten kann.
  • Versuche haben gezeigt, daß der Zentralbereich zwischen den Gaswechselkanalen einstückig massiv ohne Unterbrechung mit dem Zylinderkopf hergestellt werden kann und daß die dort angeordnete Einspritzdüse durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zylinderkopfes hinreichend gekühlt ist. Falls bei besonderen Anforderungen der Zentralbereich zusätzlich gekühlt werden muß, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, auch dort Kühlrippen oder Kanäle für Kühlmittel vorzusehen. So könnte beispielweise ein Einschnitt zwischen Auslaßkanal und Zentralbereich oder Zentralbereich und Einlaßkanal vorgesehen sein.
  • Da der Hauptkühlluftkanal zwischen den Zylinderköpfen bogen- bzw. S-förmig ausgeführt ist, wird gemäß Patentanspruch 12 vorgeschlagen, da auch die seitlichen Leitbleche Ausweitungen haben, die der Führung durch je einen weiteren Zylinderkopf entsprechen. Sie sind weiterhin in vorteilhafter Weise mit dem entsprechenden Teil des Sperrbleches einstückig verbunden.
  • Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnungsbeschreibung, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht eines luftgekühlten Zylinderkopfes gemäß der Erfindung,
    • Fig. 2 eine Ansicht auf die Abluftseite mit Sicht auf den Flansch des Auslaßkanals eines Zylinderkopfes gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch zwei benachbarte Zylinderköpfe sowie daran anschließende seitliche Leitbleche und Sperrbleche in Höhe der Linie 111-111 in Fig. 5 mit eingezeichneten Strömungspfeilen für Kühlluft,
    • Fig. 4 eine Seitenansicht des Zylinderkopfes gemäß Fig. 1 mit Schnitt durch ein angebautes Sperrblech auf der Abluftseite und sowie mit Strömungspfeilen für Kuhlluft und
    • Fig. 5 eine Ansicht mehrerer Zylinderköpfe gemäß Fig. 2 mit teilweise angebauten Sperrblechen auf der Abluftseite.
  • In den Figuren ist mit 1 allgemein ein Einzelzylinderkopf einer luftgekühlten Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, der in seiner Außenform im wesentlichen würfelförmig ausgebildet ist und jeweils einen Einlaßkanal 2 und einen Auslaßkanal 3 aufweist, die sich zu der Zuluftseite 16 und der gegenüberliegenden Abluftseite 17 des Zylinderkopfes 1 erstrecken. Der Einlaßkanal 2 und der Auslaßkanal 3 werden von nicht dargestellten Einlaßventilen beherrscht, die die Gaswechsel 2, 3 an ihren zylinderkopfbodenseitigen Enden begrenzen. Die Zylinderköpfe 1 werden, wie in den Fig. 1, 3 und 4 skizziert, von Kühlluft angeströmt, die auf der Zuluftseite 16 zugeführt wird und die Zylinderköpfe 1 auf der Abluftseite 17 verläßt.
  • Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die durch die Achsen der Ventilschaftführungen 20, 22 verlaufende Ebene in einem Winkel von 30° zur Brennkraftmaschinenlängsrichtung verdreht angeordnet. Der Einlaßkanal 2 beginnt mittig der Zuluftseite 16 und geht zum Einlaßventil hin in einen Drallkanal über. Der Auslaßkanal 3 mündet - auf dem kürzesten Wege vom Auslaßkanal nach außen geführt - senkrecht auf der Abluftseite 17 des Zylinderkopfes 1. Zwischen dem Einlaßkanal 2 und Auslaßkanal 3 ist ein Zentralbereich 4 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel der Erfindung massiv und einstückig mit dem Zylinderkopf hergestellt ist. Durch diese Ausgestaltung des Zylinderkopfes 1 entsteht in Verbindung mit dem jeweils benachbarten Zylinderkopf 1 ein bogen- bzw. S-förmiger Kühlluftkanal 5, in dem die Kühlluft mehrfach umgelenkt wird und daher optimal Wärme abführt. Der Zylinderkopf 1 weist, wie insbesondere aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich ist, einen Zylinderkopfbodenbereich 6 sowie einen Zylinderkopfdeckbereich 7 auf. Der Zylinderkopfdeckbereich 7 weist Kühlrippen 8 auf, die senkrecht zur Zylinderachse ausgerichtet sind und im wesentlichen von den Ein- und Auslaßkanälen 2, 3 bzw. von dem Zentralbreich 4 bis zu den Außenseiten 16, 17, 18, 19 reichen. Der Zylinderkopfbodenbereich 6 weist an seinen Ecken Butzen 9 für Befestigungsschrauben 23 auf (Fig. 5). Der Zylinderkopfbodenbereich 6 weist auf der dem Einlaßkanal 2 gegenüberliegenden Seite 19 Schräg-Rippen 8a auf (Fig. 1, 4), die in einem spitzen Winkel zur Zylinderachse ausgerichtet sind. Unterhalb von diesen Schräg-Rippen 8a ist, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, eine Rinne 10 vorgesehen, die sich von der Zuluftseite 16 bis zu der Abluftseite 17 erstreckt. In der Rinne 10 sind von der Zuluftseite 16 bis zu den Schräg-Rippen 8a Längs-Rippen 8b angeordnet. Die Rinne 10 ist im Anschluß an die Schräg-Rippen 8a bzw.die Längs-Rippen 8b erweitert, so daß die hier vereinten Teilluftströme (Fig. 4) ungehindet abströmen können. Je nach gewünschter Größe der Kühlluftströme durch die seitlichen Rippen des Deckplattenabschnittes kann der benachbarte Zylinderkopf 1 auf der benachbarten Seite eine angepaßte Einbuchtung 21 aufweisen.
  • Der Zylinderkopfbodenbereich 6 weist auf der Abluftseite 17 spitzwinklig zur Zylinderachse und V-förmig unter den Auslaßkanal 3 weisende V-Rippen 8c auf, an die sich parallel zur Zylinderachse ausgerichtete und bis zum Zylinderkopfboden reichende Parallel-Rippen 8d anschließen (Fig. 2, 5).
  • Wie aus den Fig. 3 und 4 weiterhin ersichtlich ist, teilt sich die ankommende kalte Kühlluft (umrandete Pfeile) in einen Hauptluftstrom auf, der den bogen- bzw. S-förmigen Kühlluftkanal 5, 5a, 5b durchströmt, und in einen Teilluftstrom, der den Zylinderkopfbodenbereich seitlich durchströmt. Die Kühlluft erwärmt sich an den Wandungen des Zylinderkopfes 1 und tritt als erwärmte Luft aus (fett durchgezogene Pfeile). Zwischen jeweils zwei Zylinderköpfen 1 sind auf der Abluftseite 17 Sperrbleche 11 vorgesehen, die seitlich zum nächsten Sperrbiech und zylinderkopfbodenseitig einen Durchströmabstand 12 aufweisen, wodurch die Kühlluftmenge gedrosselt wird und zudem zwecks guter Kühlwirkung den Zylinderkopf 1 vollständig auch auf der Abluftseite 17 umströmt. Zwischen zwei Zylinderköpfen 1 weist das Sperrblech 11 eine Ausnehmung 13 auf, durch die der von der Rinne 10 bzw. der gegenüberliegenden Einbuchtung 21 kommende Kühlluftstrom austreten kann. Das Sperrblech 11 ist im Bereich der Oberkante der Zylinderköpfe 1 rechtwinklig umgebogen und folgt der oberen Kontur der Zylinderköpfe 1 (Fig. 4). Dadurch wird der bogen- bzw. S-förmige Kühlluftkanal nach oben begrenzt und Kühlluft auch zu den Kühlrippen 8c, 8d des Zylinderkopfbodenbereichs 6 auf der Abluftseite 17 unterhalb des Auslaßkanals 3 geführt.
  • Zur seitlichen Begrenzung der Kühlluftströme am Ende je einer Zylinderreihe sind Leitbleche 14a, 14b vorgesehen, die so geformt sind, daß sie die Außenkontur des benachbarten Zylinderkopfes 1 und je einen Teil des entsprechenden Sperrblechs 11 ersetzen, damit der bogen- bzw. S-förmige Kühlluftkanal 5a, 5b weitgehend ähnlich einem Kühlluftkanal 5 erhalten bleibt.
  • Durch diese Ausgestaltung der Zylinderköpfe 1 ergibt sich insgesamt eine sehr gute Kühlluftführung und eine sehr gute Ausnutzung der Kühlluft, so daß der Zentralbereich 4 massiv ausgeführt werden kann und nur eine Bohrung 15 an verbrennungstechnisch optimaler Stelle zur Aufnahme eine Einspritzdüse einer selbstzündenden Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen ist, ohne daß Überhitzungen der Einspritzdüse auftreten.

Claims (13)

1. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Zylinderreihe und nebeneinander angeordneten, mit Kühlrippen (8, 8a, 8b, 8c, 8d) versehenen Einzelzylinderköpfen (1), die Butzen (9) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben (23) und zumindest je ein Einlaß- und Auslaßventil aufweisen, deren Ventilschäfte im wesentlichen parallel zur Zylinderachse ausgerichtet sind und die durch die Achsen der Ventilschaftführungen (20, 22) verlaufende Ebene in einem spitzen Winkel zur Brennkraftmaschinenlängsrichtung angeordnet ist, wobei der Einlaßkanal (2) auf einer ersten Seite (16) in Brennkraftmaschinenlängsrichtung, die als Zuluftseite (16) von der Kühlluft angeströmt wird, etwa mittig zum Zylinderkopf (1) beginnt und der Auslaßkanal (3) im wesentlichen senkrecht zur Abluftseite (17), die in Brennkraftmaschinenlängsrichtung gegenüberliegend zu der Zuluftseite (16) als zweite Seite (17) angeordnet ist, mündet und wobei an den letzten Zylinderköpfen (1) jeder Zylinderreihe etwa parallel zu einer dritten und einer vierten Seite (18, 19) der Zylinderköpfe (1 ), die jeweils quer zu der Zuluftseite (16) und der Abluftseite (17) liegen und diese miteinander verbinden, je ein seitliches Leitblech (14a, 14b) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Zylinderköpfe (1) mittels der Außenkonturen der Gaswechselkanäle (2, 3) in Verbindung mit zwischen den Ventilschaftführungen (20, 22) angeordneten Zentralbereichen (4) und mit im wesentlichen quer zur Zylinderachse ausgerichteten Kühlrippen (8, 8a, 8b) einen zumindest einbogenförmigen Kühlluftkanal (5) in einem dem Zylinder abgewandten Zylinderkopfdeckbereich (7) in einer im wesentlichen horizontalen Ebene bilden und daß der zylinderseitige Zylinderkopfbodenabschnitt (6) umfangsmäßig im wesentlichen auf der Abluftseite (17) und auf der der Einlaßventilschaftführung (20) gegenüberliegenden vierten Seite (19) mit Kühlrippen versehen ist und die Butzen (9) für Befestigungsschrauben aufweist.
2. Luftgekühlte Hubkolbenbennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Einlaßventilschaftführung (20) gegenüberliegenden vierten Seite (19) des Zylinderkopfbodenbereichs (6) Schräg-Rippen (8a) im mittleren Bereich des Zylinderkopfes (1) angeordnet und in einem spitzen Winkel zur Zylinderachse derart ausgerichtet sind, daß die Kühlluft zum Zylinderkopfboden (6) geleitet wird und daß bis in die Höhe der Schräg-Rippen (8a) eine Rinne (10) von der Zuluftseite (16) bis zu der Abluftseite (17) verläuft, wobei in dem sich von der Zuluftseite (16) bis zu den Schräg-Rippen (8a) erstreckenden Teilbereich der Rinne (10) Längs-Rippen (8b) angeordnet sind und durchströmende Kühlluft in dem abluftseitigen Teilbereich der Rinne sich mit der von den Schräg-Rippen (8a) umgelenkten Kühlluft vereint.
3. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (1) auf der der Einlaßventilschaftführung (20) benachbarten dritten Seite (18) im Zylinderkopfbodenbereich (6) eine der Rinne (10) den in der Rinne (10) verlaufenden Längs-Rippen (8b) und den Schräg-Rippen (8a) räumlich angepaßte Einbuchtung (21) aufweist.
4. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abluftseite (17) als spitzwinkelig zur Zylinderachse ausgerichtete und V-förmig unter den Auslaßkanal (3) weisende V-Rippen (8c) angeordnet sind, an die sich parallel zur Zylinderachse ausgerichtete, im wesentlichen bis zum Zylinderkopfboden (6) erstreckende, Parallel-Rippen (8d) anschließen, wobei die V-und Parallel-Rippen (8c, 8d) gegenüber den Kühlrippen (8) des Zylinderkopedeckbereiches (7) vorstehen.
5. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralbereich (4) massiv ohne Kühlvorrichtungen ausgebildet ist.
6. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zentralbereich (4) Kühlvorrichtungen vorgesehen sind.
7. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zentralbereich (4) zwischen den Ventilschaftführungen (20, 22) eine Bohrung (15) für die Einspritzdüse einer selbstzündenden Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen ist.
8. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abluftseite (17) die Kühlluftkanäle (5, 5a, 5b) begrenzende Sperrbleche (11) vorgesehen sind, die einen Durchströmabstand (12) zur Auslaßkanalmündung (3), zum nächsten Sperrblech (11) und zu dem Zylinderkopfboden (6) sowie eine Ausnehmung (13) zwischen benachbarten Zylinderköpfen (1) im Bereich der Rinne (10) und der Einbuchtung (21) aufweisen.
9. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbleche (11) im Bereich des Zylinderkopfdecks (7) umgebogen sind und zumindest teilweise den Zylinderkopf (1) und den bogenförmigen Kühlluftkanal (5, 5a, 5b) abdecken.
10. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderköpfe (1) zylinderkopfdeckseitig von einer die bogenförmigen Kühlluftkanäle (5, 5a, 5b) überdeckenden, mehrere Zylinderköpfe (1) übergreifenden Luftleitplatte abgedeckt sind.
11. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitplatte als Unterteil eines Ventiltriebeteile aufnehmenden Gehäuses ausgebildet ist.
12. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Leitbleche (14a, 14b) an den jeweils letzten Zylinderköpfen (1) einer Zylinderreihe in Strömungsrichtung der Kühlluft derart geformt sind, daß Kühlluftkanäle (5a, 5b) entstehen, die den Kühlluftkanälen (5) zwischen zwei benachbarten Zylinderköpfen (1) weitgehend entsprechen, wobei das einer Einlaßventilschaftführung (20) benachbarte Leitblech (14a) im Bereich des Einlaßventilschaftes (20) und das gegegenüberliegende Leitblech (14b) im Bereich des Auslaßkanals (3) je eine Ausweitung aufweisen und daß an die Leitbleche (14a, 14b) Sperrblechteile (11) angeformt sind.
13. Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbleche (11) und die Leitbleche (14a, 14b) im Bereich der Abluftseite (17) zylinderkopfdeckseitig abgewinkelt sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116255268A (zh) * 2023-03-22 2023-06-13 重庆润通科技有限公司 一种发动机缸头

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62197658A (ja) * 1986-02-24 1987-09-01 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関のシリンダヘツド冷却装置
DE10239534A1 (de) 2002-08-23 2004-04-22 Man Turbomaschinen Ag Heißgas führendes Gassammelrohr
CN102400811B (zh) * 2011-12-19 2013-03-20 力帆实业(集团)股份有限公司 三气门发动机气缸头
CN117307349A (zh) * 2023-11-09 2023-12-29 长城汽车股份有限公司 气缸盖、发动机和车辆

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE544548A (de) *
DE862690C (de) * 1943-10-19 1953-01-12 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Kuehlluftfuehrung am Zylinderkopf von luftgekuehlten Brennkraftmaschinen mit einem Nebenraum
DE970978C (de) * 1952-04-13 1958-11-20 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Luftgekuehlter Zylinderkopf fuer Brennkraftmaschinen
AT185623B (de) * 1953-06-12 1956-05-25 Motoren Werke Mannheim Ag Zylinderkopf für gebläseluftgekühlte, ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen
CH343708A (fr) * 1957-05-23 1959-12-31 Lister & Co Ltd R A Moteur à combustion interne et allumage par compression
DE1119600B (de) * 1958-11-15 1961-12-14 Linde S Eismaschinen Ag Zweign Luftgekuehlter Zylinderkopf fuer Brennkraftmaschinen
DE1187425B (de) * 1959-10-10 1965-02-18 Motoren Werke Mannheim Ag Zylinderkopf fuer luftgekuehlte Einspritzbrennkraftmaschinen
CS163067B1 (de) * 1973-03-28 1975-07-31
DE2523077A1 (de) * 1975-05-24 1976-12-02 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Zylinderkopf fuer eine luftgekuehlte hubkolbenmaschine
AT365743B (de) * 1977-06-07 1982-02-10 List Hans Zylinderkopf fuer eine luftgekuehlte brennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116255268A (zh) * 2023-03-22 2023-06-13 重庆润通科技有限公司 一种发动机缸头

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