EP0816661A1 - Cylinder head for internal combustion engine - Google Patents
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- EP0816661A1 EP0816661A1 EP97110112A EP97110112A EP0816661A1 EP 0816661 A1 EP0816661 A1 EP 0816661A1 EP 97110112 A EP97110112 A EP 97110112A EP 97110112 A EP97110112 A EP 97110112A EP 0816661 A1 EP0816661 A1 EP 0816661A1
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- cooling water
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
Definitions
- the invention relates to a cylinder head for a liquid-cooled internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- a further cylinder head is disclosed in EP 0 088 157 A1, where in particular according to Figure 2 cooling water from a cooling water jacket of the cylinder through inflow openings in the Cylinder head bottom arrives and mixes there with a cross flow of water and continues in the longitudinal direction.
- the longitudinal outer wall visible there has a roof-shaped Shape up, the main flow of the Cooling water should be kept in the area of the cylinder head base. That area is however, it is comparatively voluminous and the roof-like shape of the outer wall is arranged in a region radially spaced from the combustion chamber.
- the invention has for its object a cylinder head for a liquid-cooled To create multi-cylinder internal combustion engine of the type mentioned, which one has improved cooling in the area of the combustion chamber.
- the invention provides, at least in the region of some of the inflow openings between the cylinder head base and the intermediate deck in the vicinity of this cylinder head base, to arrange ribs aligned parallel to the latter, which ribs extend in sections around the combustion chamber. With this arrangement it is avoided that cooling water entering via the inflow openings rises and is discharged comparatively quickly in the cooling water chamber.
- the ribs represent, so to speak, an at least partially formed, additional intermediate deck and force the incoming cooling water to first flow along these ribs, essentially parallel to the cylinder head base, around the combustion chamber and only then to ascend to geodetically higher areas.
- the measure mentioned leads to a significant reduction in the temperatures occurring on the combustion chamber roof and the gas exchange duct walls located adjacent thereto, and thereby avoids the occurrence of knocking combustion. As is well known, shifting the knock limit leads to an increase in the overall efficiency of the internal combustion engine.
- the ribs can extend transversely between gas exchange duct walls and extend the false deck, creating a particularly intense cooling effect is achievable.
- the ribs can be arranged around the roof of the combustion chamber in this way be that the underlying inflow openings are at least largely covered.
- the heat transfer in the temperature-critical area between the ribs and the cylinder head base can be enlarged by knob-like projections. These are preferably the Assigned to the cylinder head base.
- the arrangement according to the invention is particularly suitable for cross-flow cylinder heads, i.e. the at least two gas exchange channels per combustion chamber are opposite at the ends Assigned to longitudinal outer walls.
- the openings of the gas exchange channels on the combustion chamber side are preferred to each other in the longitudinal direction of the cylinder head staggered and an opening for a spark plug is consequently to one of the Longitudinal outer walls arranged offset.
- This turns on the opposite side a particularly high thermal load on the combustion chamber roof, so that in preferred Way the ribs of the invention at least on this spark plug opening opposite side of the combustion chamber are arranged.
- an existing spark plug can be in a further advantageous embodiment to further increase the heat transfer in the area above the fins Part of the cooling water space arranged a guide rib running perpendicular to this rib be.
- a particularly effective cooling is provided by one on the intermediate deck hanging arrangement to form an opening to the rib.
- the guide rib is included drawn in cross-section substantially U-shaped around one of the gas exchange channels and ensures that on one side of this guide rib immediately adjacent to the gas exchange duct wall essentially the longitudinal flow of the cooling water in the cylinder head takes place while on the opposite side between this guide rib and the The intermediate deck essentially transfers the cooling water flowing around the fins.
- a cylinder head for a liquid-cooled multi-cylinder internal combustion engine is formed from a one-piece housing, which with a not shown Crankcase facing cylinder head base 1 is provided and spaced and arranged substantially parallel to the cylinder head cover 2, on which in assembled state, a cylinder head cover, not shown, is attached.
- longitudinal outer walls 3 and 4 and at the ends run transversely thereto Transverse outer walls 5 and 6.
- the cylinder head is designed as a crossflow head and has two gas exchange channels 8 and 9 per combustion chamber 7. These gas exchange channels 8, 9 extend in a transverse direction Q and are designed as inlet channels running from one longitudinal outer wall 3 to combustion chamber 7 and as outlet channels running from the other longitudinal outer wall 4 arranged opposite to one another.
- An intermediate deck 10 to be explained in more detail with regard to its course extends in the transverse direction Q between the longitudinal outer walls 3 and 4 and in the longitudinal direction L between the transverse outer walls 5 and 6 and thereby separates a cooling water chamber 11 formed between the cylinder head base 1 and this intermediate deck 10 from a geodetically higher one arranged control chamber 12.
- the cylinder head is combined by the cooling water in the transverse direction Q and longitudinal direction L flows through, cooling water arranged in the cylinder head bottom 1 and adjacent to the longitudinal outer walls 3 and 4 lying inlet openings 15 and 16 and in Inlet openings lying between the individual cylinders of the transverse planes E. 17 is fed to the cylinder head.
- the intermediate deck 10 has several sections, one of which is adjacent to the longitudinal outer wall 3 lying section 101 also a channel wall 81 of the as Formed inlet gas exchange channel 8, an adjoining Section 102 runs essentially parallel to the cylinder head base 1 and one does not shown guide for a not shown and arranged below the guides 14 Gas exchange valve picks up and then a section 103 in the direction of the longitudinal outer wall 4 extends, to which a sloping section 104 connects, which ends at the cylinder head base 1 and between the longitudinal outer wall 4 and one Oil return channel 18 limited.
- each combustion chamber 7 is assigned the two gas exchange valves (not shown) lying side by side in the longitudinal direction L.
- spark plug shafts 19 extend into a combustion chamber roof 71 and form a spark plug opening 20 there.
- These ribs 21 completely cover the inflow opening 16 and the inflow openings 17 lying in the transverse planes E at least in sections.
- these ribs 21 subdivide the cooling water chamber 11 in this area into a part 111 lying geodetically lower adjacent to the cylinder head base 1 and a part 112 lying above it.
- the ribs 21 force a targeted flow around the combustion chamber roof 71 and the adjacent channel walls with respect to the cooling water entering via the inflow openings 16.
- a rib 21 extends between an edge 211 lying above the inflow opening 17 and an edge 212 lying to the right thereof and running almost parallel to the outlet channel 9.
- these ribs 21 can extend over a larger area.
- knob-like projections 22 are formed, which differ from the drawing figure alternatively can be formed on the ribs 21.
- ribs 21 lying part 112 of the cooling water chamber 11 guide ribs 23 are in the above the ribs 21 lying part 112 of the cooling water chamber 11 guide ribs 23. These preferably extend essentially perpendicular to the ribs 21 and are on the section 103 of the intermediate deck 10 leaving an access 24 to the Ribs 21 formed.
- the guide ribs 23 extend substantially in a U-shape from the side opposite the rib 21 in the transverse direction Q around the gas exchange channel 8.
- the guide ribs 23 can also have an opening 25 in a region between the two gas exchange channels 8 and 9.
- These guide ribs 23 ensure in their function for the targeted guidance of the cooling water flow that the cooling water moving in the longitudinal direction L and the cooling water entering via the inflow openings 17 assigned to the longitudinal outer wall 3 are guided along between the channel wall 81 and this guide rib 23, while the above the cooling water entering the inflow openings 16 and flowing around the ribs 21 is substantially discharged between these guide ribs 23 and the section 104 of the intermediate deck 10.
- the opening 25 additionally ensures a targeted flow around the outlet channel 9.
- the intermediate deck 10 As can clearly be seen in FIG. 1, has steeply falling ramps 106.
- the intermediate deck 10 As can also be seen in FIG. 1, is designed to rise slightly from the transverse outer wall 5 in the direction of the transverse outer wall 6. This design, together with the longitudinal flow of the cooling water, leads to a clear removal of air bubbles formed in the cooling water, which would otherwise locally lead to a significantly deteriorated heat transfer if it remained in the cooling water space.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a cylinder head for a liquid-cooled internal combustion engine
according to the preamble of
Die Erzielung einer verbesserten Kühlung von temperaturkritischen Bereichen im Zylinderkopf von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen ist ein wichtiges Ziel bei deren grundsätzlicher Auslegung. So ist beispielsweise aus EP 0 486 771 A1 ein Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse bekannt, welches im wesentlichen folgende Merkmale aufweist:
- einen Zylinderkopfboden,
- eine beabstandet und im wesentlichen parallel dazu angeordnete Zylinderkopfdecke,
- Längsaußenwände und quer dazu endseitig angeordnete Queraußenwände,
- sich von zumindest einer der Längsaußenwände bis zum Zylinderkopfboden erstreckende Gaswechselkanäle,
- einem zwischen dem Zylinderkopfboden und einem an die Zylinderkopfdecke grenzenden, mindestens eine Nockenwelle aufweisenden Steuerraum angeordneten Kühlwasserraum, welcher durch ein Zwischendeck von diesem Steuerraum getrennt ist,
- wobei der Kühlwasserraum mit im Zylinderkopfboden angeordneten Zuströmoffnungen versehen und derart ausgebildet ist, daß das zuströmende Kühlwasser von diesen Zuströmöffnungen aus temperaturbelastete Bereiche der Gaswechselkanäle und eines Brennraumdaches in aufsteigender Weise umströmt und sich dabei mit einer im Zylinderkopf ausgebildeten Längsströmung des Kühlwassers vermischt.
- a cylinder head bottom,
- a spaced-apart and essentially parallel cylinder head cover,
- Longitudinal outer walls and transverse outer walls arranged transversely thereto,
- gas exchange channels extending from at least one of the longitudinal outer walls to the cylinder head base,
- a cooling water chamber arranged between the cylinder head base and a control chamber bordering the cylinder head cover and having at least one camshaft, which is separated from this control chamber by an intermediate deck,
- wherein the cooling water chamber is provided with inflow openings arranged in the cylinder head base and is designed in such a way that the inflowing cooling water flows in ascending order from these inflow openings from areas of the gas exchange ducts and a roof of the combustion chamber that are exposed to temperature and mixes with a longitudinal flow of the cooling water formed in the cylinder head.
Ein weiterer Zylinderkopf ist in EP 0 088 157 A1 offenbart, wobei dort insbesondere gemäß Figur 2 Kühlwasser aus einem Kühlwassermantel der Zylinder über Zuströmöffnungen im Zylinderkopfboden gelangt und sich dort mit einer Querströmung des Wassers vermischt und in Längsrichtung fortsetrt. Die dort erkennbare Längsaußenwand weist eine dachförmige Gestalt auf, wobei unterhalb der dachförmigen Ausbildung die Hauptströmung des Kühlwassers im Bereich des Zylinderkopfbodens gehalten werden soll. Dieser Bereich ist jedoch vergleichsweise voluminös gestaltet und die dachförmige Gestalt der Außenwand ist in einem bezüglich des Brennraumes radial beabstandet liegenden Bereich angeordnet.A further cylinder head is disclosed in EP 0 088 157 A1, where in particular according to Figure 2 cooling water from a cooling water jacket of the cylinder through inflow openings in the Cylinder head bottom arrives and mixes there with a cross flow of water and continues in the longitudinal direction. The longitudinal outer wall visible there has a roof-shaped Shape up, the main flow of the Cooling water should be kept in the area of the cylinder head base. That area is however, it is comparatively voluminous and the roof-like shape of the outer wall is arranged in a region radially spaced from the combustion chamber.
Des weiteren ist es aus DE-195 08 986 C1, insbesondere aus Figur 2, bekannt, in einem Querstromzylinderkopf einer flüssigkeitsgekühlten mehrzylindrigen Brennkraftmaschine einen Kühlwasserraum in einen oberen und unteren Kühlwasserraum mittels einer Zylinderdecke zu unterteilen. In den beiden hierdurch geschaffenen Teilkühlwasserräumen soll das Kühlwasser in entgegengesetzter Richtung zwecks Erhöhung des Kühleffektes strömen.Furthermore, it is known from DE-195 08 986 C1, in particular from FIG. 2, in one Cross-flow cylinder head of a liquid-cooled multi-cylinder internal combustion engine a cooling water space in an upper and lower cooling water space by means of a cylinder ceiling to divide. In the two partial cooling water rooms created in this way, this is supposed to Flow cooling water in the opposite direction to increase the cooling effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine verbesserte Kühlung im Bereich des Brennraumes aufweist.The invention has for its object a cylinder head for a liquid-cooled To create multi-cylinder internal combustion engine of the type mentioned, which one has improved cooling in the area of the combustion chamber.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.This object is achieved with the features of
Die Erfindung sieht vor, zumindest im Bereich von einigen der Zuströmöffnungen zwischen
dem Zylinderkopfboden und dem Zwischendeck in der Nähe dieses Zylinderkopfbodens
parallel zu diesem ausgerichtete Rippen anzuordnen, welche sich abschnittsweise um den
Brennraum herum erstrecken.
Mit dieser Anordnung ist es vermieden, daß über die Zuströmöffnungen eintretendes Kühlwasser
vergleichsweise schnell im Kühlwasserraum aufsteigt und abgeführt wird. Die Rippen
stellen gewissermaßen ein zumindest teilweise ausgebildetes, weiteres Zwischendeck dar
und zwingen das eintretende Kühlwasser dazu, zunächst entlang dieser Rippen im wesentlichen
parallel zum Zylinderkopfboden um den Brennraum herum zu strömen und erst anschließend
in geodätisch höher liegende Bereiche aufzusteigen.
Die genannte Maßnahme führt zu einer signifikanten Reduktion der am Brennraumdach und
der benachbart dazu liegenden Gaswechselkanalwandungen auftretenden Temperaturen
und vermeidet dabei das Auftreten einer klopfenden Verbrennung. Das Verschieben der
Klopfgrenze führt bekanntlich zu einer Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades der Brennkraftmaschine.The invention provides, at least in the region of some of the inflow openings between the cylinder head base and the intermediate deck in the vicinity of this cylinder head base, to arrange ribs aligned parallel to the latter, which ribs extend in sections around the combustion chamber.
With this arrangement it is avoided that cooling water entering via the inflow openings rises and is discharged comparatively quickly in the cooling water chamber. The ribs represent, so to speak, an at least partially formed, additional intermediate deck and force the incoming cooling water to first flow along these ribs, essentially parallel to the cylinder head base, around the combustion chamber and only then to ascend to geodetically higher areas.
The measure mentioned leads to a significant reduction in the temperatures occurring on the combustion chamber roof and the gas exchange duct walls located adjacent thereto, and thereby avoids the occurrence of knocking combustion. As is well known, shifting the knock limit leads to an increase in the overall efficiency of the internal combustion engine.
In vorteilhafter Ausgestaltung können sich die Rippen quer zwischen Gaswechselkanalwandungen und dem Zwischendeck erstrecken, wodurch eine besonders intensive Kühlwirkung erzielbar ist. In an advantageous embodiment, the ribs can extend transversely between gas exchange duct walls and extend the false deck, creating a particularly intense cooling effect is achievable.
Des weiteren können die Rippen derart um das Brennraumdach herum gezogen angeordnet sein, daß die darunterliegenden Zuströmöffnungen zumindest weitestgehend überdeckt sind.Furthermore, the ribs can be arranged around the roof of the combustion chamber in this way be that the underlying inflow openings are at least largely covered.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Wärmeübergang in dem temperaturkritischen Bereich zwischen den Rippen und dem Zylinderkopfboden durch noppenartige Vorsprünge vergrößert werden. Diese sind dabei bevorzugterweise dem Zylinderkopfboden zugeordnet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the heat transfer in the temperature-critical area between the ribs and the cylinder head base can be enlarged by knob-like projections. These are preferably the Assigned to the cylinder head base.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere für Querstromzylinderköpfe geeignet, d.h. die zumindest zwei Gaswechselkanäle pro Brennraum sind endseitig gegenüberliegenden Längsaußenwänden zugeordnet. Die brennraumseitigen Öffnungen der Gaswechselkanäle sind hierbei bevorzugt in Längsrichtung des Zylinderkopfes zueinander versetzt angeordnet und eine Öffnung für eine Zündkerze ist infolgedessen zu einer der Längsaußenwände versetzt angeordnet. Hierbei stellt sich auf der gegenüberliegenden Seite eine besonders hohe thermische Belastung des Brennraumdaches ein, so daß in bevorzugter Weise die erfindungsgemäßen Rippen zumindest auf der dieser Zündkerzenöffnung gegenüberliegenden Seite des Brennraumes angeordnet sind.The arrangement according to the invention is particularly suitable for cross-flow cylinder heads, i.e. the at least two gas exchange channels per combustion chamber are opposite at the ends Assigned to longitudinal outer walls. The openings of the gas exchange channels on the combustion chamber side are preferred to each other in the longitudinal direction of the cylinder head staggered and an opening for a spark plug is consequently to one of the Longitudinal outer walls arranged offset. This turns on the opposite side a particularly high thermal load on the combustion chamber roof, so that in preferred Way the ribs of the invention at least on this spark plug opening opposite side of the combustion chamber are arranged.
Unabhängig von einer etwa vorhandenen Zündkerze kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung zur weiteren Erhöhung des Wärmeüberganges in dem oberhalb der Rippen liegenden Teil des Kühlwasserraumes eine senkrecht zu dieser Rippe verlaufende Leitrippe angeordnet sein. Eine besonders effektive Kühlung stellt sich dabei bei einer am Zwischendeck hängenden Anordnung unter Bildung eines Freiganges zur Rippe ein. Die Leitrippe ist dabei im Querschnitt im wesentlichen U-förmig um einen der Gaswechselkanäle herumgezogen und sorgt dafür, daß auf der einen Seite dieser Leitrippe unmittelbar benachbart zur Gaswechselkanalwandung im wesentlichen die Längsströmung des Kühlwassers im Zylinderkopf stattfindet, während auf der gegenüberliegenden Seite zwischen dieser Leitrippe und dem Zwischendeck im wesentlichen das die Rippen umströmende Kühlwasser weitergeleitet wird.Regardless of an existing spark plug can be in a further advantageous embodiment to further increase the heat transfer in the area above the fins Part of the cooling water space arranged a guide rib running perpendicular to this rib be. A particularly effective cooling is provided by one on the intermediate deck hanging arrangement to form an opening to the rib. The guide rib is included drawn in cross-section substantially U-shaped around one of the gas exchange channels and ensures that on one side of this guide rib immediately adjacent to the gas exchange duct wall essentially the longitudinal flow of the cooling water in the cylinder head takes place while on the opposite side between this guide rib and the The intermediate deck essentially transfers the cooling water flowing around the fins.
Ein weiterer Effekt dieser Leitrippen ist das Verdrängen von Kühlwasser in geodätisch tieferliegende und heißere Bereiche.Another effect of these guide ribs is the displacement of cooling water into geodetically lower ones and hotter areas.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
-
Figur 1 - eine Seitenansicht auf eine Auslaßseite eines Zylinderkopfes,
-
Figur 2 - einen Schnitt entlang der Linie II - II gemäß
Figur 1, -
Figur 3 - einen Schnitt entlang der Linie III - III gemäß
Figur 2 und -
Figur 4 - einen Schnitt entlang der Linie IV - IV gemäß
Figur 2.
- Figure 1
- a side view of an exhaust side of a cylinder head,
- Figure 2
- 2 shows a section along the line II-II according to FIG. 1,
- Figure 3
- a section along the line III - III of Figure 2 and
- Figure 4
- 3 shows a section along the line IV-IV according to FIG. 2.
Ein Zylinderkopf für eine nicht gezeigte, flüssigkeitsgekühlte mehrzylindrige Brennkraftmaschine
ist aus einem einstückigen Gehäuse gebildet, welches mit einem einem nicht gezeigten
Kurbelgehäuse zugewandten Zylinderkopfboden 1 versehen ist und einer beabstandet
und im wesentlichen parallel dazu angeordneten Zylinderkopfdecke 2, auf welche im
montierten Zustand eine nicht gezeigte Zylinderkopfhaube aufgesetzt ist.
In Längsrichtung L verlaufen Längsaußenwände 3 und 4 sowie endseitig quer dazu
Queraußenwände 5 und 6.A cylinder head for a liquid-cooled multi-cylinder internal combustion engine, not shown
is formed from a one-piece housing, which with a not shown
Crankcase facing
Der Zylinderkopf ist als Querstromkopf ausgebildet und weist je Brennraum 7 zwei Gaswechselkanäle
8 und 9 auf.
Diese Gaswechselkanäle 8,9 erstrecken sich in einer Querrichtung Q und sind dabei als von
der einen Längsaußenwand 3 bis zum Brennraum 7 verlaufende Einlaßkanäle und als von
der gegenüberliegend angeordneten anderen Längsaußenwand 4 bis zum Brennraum 7
verlaufende Auslaßkanäle ausgebildet. Ein bezüglich seines Verlaufes noch näher zu erläuterndes
Zwischendeck 10 erstreckt sich in Querrichtung Q zwischen den Längsaußenwänden
3 und 4 und in Längsrichtung L zwischen den Queraußenwänden 5 und 6 und trennt
dabei einen zwischen Zylinderkopfboden 1 und diesem Zwischendeck 10 ausgebildeten
Kühlwasserraum 11 von einem geodätisch höher liegend angeordneten Steuerraum 12.
Oberhalb dieses Zwischendecks 10 rotiert in dem ölführenden Steuerraum 12, eine nicht
gezeigte Nockenwelle in Lagern 13 und in Führungen 14 sind Tassenstößel gleitverschieblich
gelagert, während in dem Kühlwasserraum 11 die Gaswechselkanäle 8 und 9 sowie der
Brennraum 7 angeordnet sind.The cylinder head is designed as a crossflow head and has two
These
Der Zylinderkopf wird kombiniert vom Kühlwasser in Querrichtung Q und Längsrichtung L
durchströmt, wobei Kühlwasser über im Zylinderkopfboden 1 angeordnete und benachbart
zu den Längsaußenwänden 3 bzw. 4 liegende Zuströmöffnungen 15 bzw. 16 und über in
zwischen den einzelnen Zylindern verlaufenden Querebenen E liegende Zuströmöffnungen
17 dem Zylinderkopf zugeführt wird.The cylinder head is combined by the cooling water in the transverse direction Q and longitudinal direction L
flows through, cooling water arranged in the
Das Zwischendeck 10 weist gemäß Figur 3 mehrere Abschnitte auf, wobei ein benachbart
zur Längsaußenwand 3 liegender Abschnitt 101 zugleich eine Kanalwandung 81 des als
Einlaßkanal ausgebildeten Gaswechselkanales 8 bildet, ein sich daran anschließender
Abschnitt 102 im wesentlichen parallel zum Zylinderkopfboden 1 verläuft und eine nicht
gezeigte Führung für ein nicht gezeigtes und unterhalb der Führungen 14 angeordnetes
Gaswechselventil aufnimmt und sich im Anschluß daran ein Abschnitt 103 in Richtung auf
die Längsaußenwand 4 erstreckt, an welchem sich ein abfallender Abschnitt 104 anschließt,
welcher am Zylinderkopfboden 1 endet und zwischen der Längsaußenwand 4 und sich einen
Ölrücklaufkanal 18 begrenzt.According to FIG. 3, the
Wie am besten aus Figur 2 ersichtlich, sind jedem Brennraum 7 die beiden nicht gezeigten
Gaswechselventile in Längsrichtung L nebeneinanderliegend zugeordnet. Von der Längsaußenwand
3 ausgehend erstrecken sich Zündkerzenschächte 19 bis in ein Brennraumdach
71 und bilden dort eine Zündkerzenöffnung 20. Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3
ersichtlich, erstrecken sich im wesentlichen parallel zum Zylinderkopfboden 1 von der Kanalwandung
81 ausgehend bis zum Abschnitt 104 des Zwischendeckes 10 Rippen 21, welche
sich leicht bogenförmig abschnittsweise um den Brennraum 7, gegenüberliegend zur Zündkerzenöffnung
20 erstrecken.
Diese Rippen 21 überdecken die Zuströmöffnung 16 vollständig und die in den Querebenen
E liegenden Zuströmöffnungen 17 zumindest abschnittsweise. Des weiteren unterteilen
diese Rippen 21 den Kühlwasserraum 11 in diesem Bereich in einen geodätisch tiefer benachbart
zum Zylinderkopfboden 1 liegenden Teil 111 sowie einen darüber liegenden Teil
112.
Die Rippen 21 erzwingen bezüglich des über die Zuströmöffnungen 16 eintretenden Kühlwassers
eine gezielte Umströmung des Brennraumdaches 71 sowie der benachbart liegenden
Kanalwandungen. Gemäß Figur 2 erstreckt sich eine solche Rippe 21 zwischen einer
oberhalb der Zuströmöffnung 17 liegenden Kante 211 sowie einer rechts dazu liegenden und
nahezu parallel zum Auslaßkanal 9 verlaufenden Kante 212. Bedarfsabhängig können sich
diese Rippen 21 über einen größeren Bereich erstrecken.As can best be seen from FIG. 2, each
These
The
Für einen nochmals verbesserten Wärmeübergang in diesem temperaturbelasteten Bereich
des Brennraumdaches 71 sind in dem Teil 111 des Kühlraumes 11 wärmeübertragungserhöhende,
noppenartige Vorsprünge 22 ausgebildet, welche in Abweichung von der Zeichnungsfigur
alternativ an den Rippen 21 ausgebildet sein können.For a further improved heat transfer in this temperature-stressed area
of the
Für eine gezielte Führung des Kühlwasserstromes und zur weiteren Erhöhung der Wärmeübertragung
von den temperaturbelasteten Bereichen in das Kühlwasser sind in dem oberhalb
der Rippen 21 liegenden Teil 112 des Kühlwasserraumes 11 Leitrippen 23 angeordnet.
Diese erstrecken sich bevorzugt im wesentlichen senkrecht zu den Rippen 21 und sind an
dem Abschnitt 103 des Zwischendeckes 10 unter Belassung eines Freiganges 24 zu den
Rippen 21 ausgebildet. For targeted guidance of the cooling water flow and for further increasing the heat transfer
of the temperature-loaded areas in the cooling water are in the above
the
Wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist, erstrecken sich die Leitrippen 23 im wesentlichen
U-förmig von der der Rippe 21 in Querrichtung Q gegenüberliegenden Seite um den Gaswechselkanal
8 herum. Die Leitrippen 23 können ferner in einem Bereich zwischen den
beiden Gaswechselkanälen 8 und 9 eine Durchbrechung 25 aufweisen.
Diese Leitrippen 23 stellen in ihrer Funktion für die gezielte Führung des Kühlwasserstromes
sicher, daß das sich in Längsrichtung L bewegende Kühlwasser und das über die der Längsaußenwand
3 zugeordnete Zuströmöffnungen 17 eintretende Kühlwasser zwischen der Kanalwandung
81 und dieser Leitrippe 23 entlang geführt wird, während das über die Zuströmöffnungen
16 eintretende und die Rippen 21 umströmende Kühlwasser im wesentlichen
zwischen diesen Leitrippen 23 und dem Abschnitt 104 des Zwischendeckes 10 abgeführt
wird. Die Durchbrechung 25 sorgt zusätzlich für eine gezielte Umströmung des Auslaßkanales
9.
Die weitere Erhöhung der Wärmeübertragung durch diese Leitrippen 23 wird durch deren
Verdrängungsfunktion bezüglich des Kühlwassers in geodätisch tiefer liegende, heiße
Bereiche erzielt. Dieses wird am besten aus Figur 3 ersichtlich, in der die Leitrippe 23 im Teil
112 des Kühlwasserraumes 11 das Kühlwasser in Richtung auf den Brennraum 7 nach
unten verdrängt.
Zur Bildung der Ölrücklaufkanäle 18 weist das Zwischendeck 10, wie deutlich aus Figur 1
erkennbar, steil abfallende Rampen 106 auf.
Zur weiteren Erhöhung eines einwandfreien Wärmeüberganges ist das Zwischendeck 10,
wie ebenfalls aus Figur 1 ersichtlich, von der Queraußenwand 5 in Richtung auf die Queraußenwand
6 leicht ansteigend ausgeführt. Diese Ausbildung führt zusammen mit der
Längsströmung des Kühlwassers zu einer eindeutigen Abfuhr von im Kühlwasser ausgebildeten
Luftblasen, welche andernfalls beim Verbleiben im Kühlwasserraum örtlich zu einem
deutlich verschlechterten Wärmeübergang führen würden.As can best be seen from FIG. 2, the
These guide
The further increase in heat transfer through these
To form the
To further increase perfect heat transfer, the
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
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DE19627371 | 1996-07-06 |
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EP0816661B1 EP0816661B1 (en) | 2002-11-13 |
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