EP0816661B1 - Cylinder head for internal combustion engine - Google Patents
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- EP0816661B1 EP0816661B1 EP97110112A EP97110112A EP0816661B1 EP 0816661 B1 EP0816661 B1 EP 0816661B1 EP 97110112 A EP97110112 A EP 97110112A EP 97110112 A EP97110112 A EP 97110112A EP 0816661 B1 EP0816661 B1 EP 0816661B1
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- European Patent Office
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- cylinder head
- cooling water
- ribs
- gas exchange
- combustion chamber
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- 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
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- 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
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
Definitions
- FIG. 1 Another cylinder head is disclosed in EP 0 088 157 A1, in particular there According to Figure 2 cooling water from a cooling water jacket of the cylinder Inflow openings in the cylinder head floor reaches and there with a cross flow of the water mixed and continued in the longitudinal direction.
- the one recognizable there Longitudinal outer wall has a roof-shaped shape, being below the roof-shaped Training the main flow of cooling water in the area of the cylinder head base to be held. However, this area is comparatively voluminous and the roof-like shape of the outer wall is radial with respect to the combustion chamber spaced area.
- the invention provides, at least in the area of some of the inflow openings between the cylinder head floor and the intermediate deck near this Arrange cylinder head base parallel to this aligned ribs, which are in sections around and across the combustion chamber Extend gas exchange duct walls and the intermediate deck.
- the measure mentioned leads to a significant reduction in the combustion chamber roof and the gas exchange duct walls located adjacent to it Temperatures and avoids the occurrence of knocking combustion.
- the Moving the knock limit is known to increase the Overall efficiency of the internal combustion engine.
- 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.
- 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 his.
- 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 is provided with a cylinder head base 1 facing a crankcase, not shown, and a spaced-apart and essentially parallel cylinder head cover 2, on which, in the assembled state, a cylinder head cover, not shown is put on.
- Longitudinal outer walls 3 and 4 run in the longitudinal direction L and transverse outer walls 5 and 6 run transversely to the ends thereof.
- 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.
- 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.
- FIGS. 2 and 3 extend essentially parallel to the cylinder head base 1 from the channel wall 81 to section 104 of the intermediate deck 10 ribs 21, which extend in a slightly arcuate manner in sections around the combustion chamber 7, opposite the spark plug opening 20.
- 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.
- such 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 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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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 Zuströmöffnungen 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 such that the inflowing cooling water flows from these inflow openings from areas of the gas exchange ducts and a combustion chamber roof that are exposed to temperature in an ascending manner and thereby 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 fortsetzt. 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. Another cylinder head is disclosed in EP 0 088 157 A1, in particular there According to Figure 2 cooling water from a cooling water jacket of the cylinder Inflow openings in the cylinder head floor reaches and there with a cross flow of the water mixed and continued in the longitudinal direction. The one recognizable there Longitudinal outer wall has a roof-shaped shape, being below the roof-shaped Training the main flow of cooling water in the area of the cylinder head base to be held. However, this area is comparatively voluminous and the roof-like shape of the outer wall is radial with respect to the combustion chamber spaced area.
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 Subdivide cylinder cover. In the two created by this Partial cooling water rooms should have the cooling water in the opposite direction Flowing increase in 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 multi-cylinder internal combustion engine of the type mentioned create, which has an improved cooling in the area of the combustion chamber.
Diese Aufgabe wird von einem Zylinderkopf der o.g. Art mit den in Anspruch 1
gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den abhängigen Ansprüchen benannt.This task is performed by a cylinder head of the above. Kind with the in
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 und quer zwischen Gaswechselkanalwandungen und dem Zwischendeck erstrecken.The invention provides, at least in the area of some of the inflow openings between the cylinder head floor and the intermediate deck near this Arrange cylinder head base parallel to this aligned ribs, which are in sections around and across the combustion chamber Extend gas exchange duct walls and the intermediate deck.
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.With this arrangement, it is avoided that entering through the inflow openings Cooling water rises comparatively quickly in the cooling water space and is discharged. The ribs represent, so to speak, another, at least partially formed Intermediate deck and force the incoming cooling water to first along these ribs essentially parallel to the cylinder head floor around the combustion chamber to flow around and only then to geodetically higher areas ascend.
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. Des weiteren können die Rippen derart um das Brennraumdach herum gezogen angeordnet sein, daß die darunterliegenden Zuströmöffnungen zumindest weitestgehend überdeckt sind.The measure mentioned leads to a significant reduction in the combustion chamber roof and the gas exchange duct walls located adjacent to it Temperatures and avoids the occurrence of knocking combustion. The Moving the knock limit is known to increase the Overall efficiency of the internal combustion engine. 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 his. 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
- a section along the line IV - IV of Figure 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 is provided with a
Longitudinal
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 (8)
- Cylinder head for a liquid-cooled multi-cylinder internal combustion engine, having a housing which has essentially the following features:characterized in that ribs (21) are arranged at least in the region of a number of the inflow openings (15, 16, 17) between the cylinder head bottom (1) and the intermediate transverse wall (10) in the vicinity of the cylinder head bottom (1), are aligned essentially parallel to said cylinder head bottom (1) and extend in certain sections about the combustion chamber (7) and in the transverse direction (Q) of the cylinder head between a duct wall (81) of a gas exchange duct (8) and a section (104) of the intermediate transverse wall (10).a cylinder head bottom (1)a cylinder head top (2) which is arranged spaced apart from the latter and essentially parallel to it,longitudinal outer walls (3, 4) and outer walls (5, 6) arranged transversely with respect thereto at the ends,gas exchange ducts (8, 9) which extend from at least one of the longitudinal outer walls (3, 4) to the cylinder head bottom (1),a cooling water space (11) which is arranged between the cylinder head bottom (1) and a control space (12) which adjoins the cylinder head top (2) and has at least one camshaft, said cooling water space (11) being divided from the control space (12) by an intermediate transverse wall (10),the cooling water space (11) is provided with inflow openings (15, 16, 17) arranged in the cylinder head bottom (1), and said cooling water space (11) is constructed in such a way that the inflowing cooling water flows from these inflow openings (15, 16, 17) in a rising fashion around temperature-loaded regions of the gas exchange ducts (8, 9) and of a combustion chamber roof (71) and mixes with a longitudinal or lateral flow of the cooling water,
- Cylinder head according to Claim 1, characterized in that the inflow openings (16, 17) which are assigned to the ribs (21) are at least largely covered by these ribs (21).
- Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that heat-transmission-promoting, knob-like projections (22) are arranged at least in the part (111) of the cooling water space (11) which is separated off between the ribs (21) and the cylinder head bottom (1).
- Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least two gas exchange ducts (8, 9) are provided per combustion chamber (7), one (8) of which gas exchange duct opens into the one longitudinal outer wall (3) and the other (9) of which opens into the longitudinal outer wall (4) opposite, the combustion chamber (7) has at least one sparkplug opening (20) which is offset with respect to a longitudinal outer wall (3), and the ribs (21) are arranged on the side of the combustion chamber (7) which is opposite the sparkplug opening (20).
- Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that a guide rib (23) which runs essentially perpendicularly with respect to the rib (21) is arranged in a part (112) of the cooling water space (11) which lies between the ribs (21) and the intermediate transverse wall (10).
- Cylinder head according to Claim 5, characterized in that the guiding rib (23) is integrally formed onto the intermediate transverse wall (11) forming a free access space (24) to the rib (21), and extends around a gas exchange duct (8) in a U shape from the side lying opposite the rib (21) in the transverse direction (Q).
- Cylinder head according to Claim 6, characterized in that the guiding rib (23) extends into a region between the two gas exchange ducts (8, 9) of a combustion chamber (7) and has a breakthrough (25) in this region.
- Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate transverse wall (10) runs at an incline in the longitudinal direction (L) of the internal combustion engine in relation to the cylinder head bottom (1) and the cylinder head top (2), respectively.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19627371 | 1996-07-06 | ||
| DE19627371 | 1996-07-06 |
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