DE1301628B - Zylinderkopf fuer wassergekuehlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere V-Motoren, mit mehr als einem hängend angeordneten Auslaßventil und einem zu einem gemeinsamen Kanal ausgebildeten Auslaßkanal im Zy- linderkopf, in den Kühlwasser durch eine Öffnung im Zylinderkopfboden eintritt und die Kanäle symmetrisch umströmt.
• Bei derartigen Maschinen mit in der Regel vier oder mehr Gasventilen pro Zylinder ist es bekannt (deutsche Patentschrift 832 703), den Kühlwasseraustritt ebenfalls im Zylinderkopfboden anzuordnen. Das hat den Nachteil, daß sich Luft- und Dampfblasen im oberen Teil des Zylinderkopfes sammeln können, die die Kühlwirkung beeinträchtigen und von Zeit zu Zeit durch besonders vorzusehende Entlüftungsschrauben beseitigt werden müssen.
• Es ist ferner bekannt (F. Mayr, »Ortsfeste Dieselmotoren und Schiffsdieselmotoren«, 1960, Wien), den Kühlwasseraustritt am oberen Teil des Zylinderkopfes anzuordnen und mit einem in der Nähe des Zylinderkopfbodens endenden Steigrohr zu verbinden. Da das Steigrohr bei einem Zylinderkopf der eingangs beschriebenen Art nur seitlich des gemeinsamen Auslaßkanals vorgesehen werden kann, würde sich eine unsymmetrische Kühlwasserströmung und damit ungleichmäßige Temperaturverteilung einstellen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zylinderkopf der eingangs beschriebenen Art die aufgezeigten Nachteile ohne Vergrößerung des Bauvolumens und Bauaufwands zu vermeiden. Sie wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlwasser nach Umspülung der Einlaßkanäle durch zwei beiderseits des Auslaßkanals angeordnete Steigrohre, die - wie an sich bekannt - parallel zum Zylinderkopfmantel verlaufen und in der Nähe des Zylinderkopfbodens enden, in einen durch Verlängerung des Zylinderkopfmantels über die Deckplatte hinau-s gebildeten Kühlwassersammelraum abströmt.
• Die erfindungsgemäße Vereinigung von zwei Steigrohren mit dem Kühlwassersammelraum bringt neben einer gleichmäßigen Temperaturverteilung am Zylinderkopfboden und durch die Kühlwasserableitung im oberen Teil des Zylinderkopfes die Vermeidung von Dampfblasenansammlungen zugleich eine gUte Ausnutzung des durch den Zylinderkopf vorgegebenen Bauraumes und eine Einsparung an Bauhöhe durch Fortfall von sperrigen Anschlußteilen der kühlwasserabflußleitung. Ferner wird der Fertigungsaufwand durch den eingegossenen Kühlwassersammelraum insoweit verringert, als besonders gestaltete Anschlußteile entfallen und handelsübliche verwendet werden können, wodurch die Montage vereinfacht und die Lagerhaltung verbilligt wird.
• Da die Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlwassereintritts- und Austrittsstutzen am Zylinderkopf nur wenige Grad beträgt, wurde die Anordnung so getroffen, daß das durch eine Öffnung in der Brennraumplatte eintretende Kühlwasser zunächst den oder die Einlaßkanäle umspült und den Kühlwasserraum durch zwei beiderseits des gemeinsamen Auslaßkanals geführte Steigrohre abgeleitet wird, so daß das abfließende Kühlwasser die Auslaßkanäle in der Nähe der Brennraumplatte symmetrisch umströmt. Es ist jedoch auch möglich, daß die Einlaß- und Auslaßkanäle vertauscht sind. Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes.
• Ab b. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Zylinderkopfes im Längsschnitt; A b b. 2 zeigt denselben Zylinderkopf im Grundriß. Der Zylinderkopfboden 1 ist dem Zylinder zugekehrt. In ihm entspringen die Gaskanäle für Einlaß 2 und für Auslaß 3. Die Deckplatte 4 soll zwecks Erzielung eines wenig zerklüfteten Kühlwasserraumes möo,Iichst nur über die Ventilschaftführungen 5 mit dem Zylinderkopfboden 1 verbunden sein. Immerhin wird der Zylinderkopfboden dadurch gut gestützt, so daß seine Wanddicke gering gewählt werden kann. Durch die Kühlwassereintrittsöffnung 6 wird das Kühlwasser, vom Kühlmantel des zeichnerisch nicht dargestellten Zylinders herkommend, dem Zylinderkopf in der Nähe der Einlaßkanäle 2 zugeführt. Die zunächst im wesentlichen nach oben gerichtete Wasserströmung bewirkt eine allgemeine Druckwirbelung des ganzen Wasserraumes. Durch die tiefe Lage der Eintrittsöffnungen 7 der Steigrohre 8 bildet sich in der Nähe des Zylinderkopfbodens 1 eine intensive Bodenströmung aus, die vorzugsweise die Gaskanäle für den Auslaß 3 erfaßt. Die beiden Auslaßkanäle 3 vereinigen sich hosenrohrartig zu einem gemeinsamen Abgasaustritt9, der den Mantel 10 des Zylinderkopfes durchbricht. Die Steigrohre 8 sind beiderseits symmetrisch zu dem Hosenrohr angeordnet. Die Folge davon ist, daß sich die Bodenströmung vollkommen symmetrisch verzweigt, wie durch die Pfeile 11 angedeutet. Erfindungsgemäß befinden sich die Ausmündungen 12 der Steigrohre 8 in einem Kühlwassersammelraum 13, der sich zwischen der Deckplatte 4 und dem hochgezogenen Rand 14 des Zylinderkopfes befindet. Dabei ergibt sich einerseits die Möglichkeit, den Rand 14 in einer Ebene anzuordnen und den Zylinderkopf mit einer Haube 15, die gleichfalls einen ebenen Rand hat, dicht abzudecken und andererseits der Vorteil, die Gußkerne über die sich ergebenden Durchbrüche für die Steigrohre 8 und den gemeinsamen Kühlwasserabfluß 16 abzustützen und später zu entfernen. Die vom Rand 14 umschlossene wannenartige Vertiefung 17 bildet in vorteilhafter Weise einen Sammelraum für Lecköl.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Zylinderkopf für wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere V-Motoren, mit mehr als einem hängend angeordneten Auslaßventil und einem zu einem gemeinsamen Kanal ausgebildeten Auslaßkanal im Zylinderkopf, in den Kühlwasser durch eine Öffnung im Zylinderkopfboden eintritt und die Kanäle symmetrisch umströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser nach Umspülung der Einlaßkanäle (2) durch zwei beiderseits des Auslaßkanals (3, 9) angeordnete Steigrohre (8), die - wie an sich bekannt - parallel zum Zylinderkopfmantel (10) verlaufen und in der Nähe des Zylinderkopfbodens (1) enden, in einen durch Verlängerung (14) des Zylinderkopfinantels über die Deckplatte (4) hinaus gebildeten Kühlwassersammelraum (13) abströmt.