DE60300883T2

DE60300883T2 - Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren selbigen herzustellen

Info

Publication number: DE60300883T2
Application number: DE60300883T
Authority: DE
Inventors: Jun Machida-shi Harui
Original assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE60300883D1; CN2698993Y; KR100573330B1; KR20040055665A; EP1431561B1; CN1510266A; US6886516B2; CN100489293C; EP1431561A1; US20040118379A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen Zylinderköpfe einer Brennkraftmaschine und ein Herstellungsverfahren derselben, und noch genauer Zylinderköpfe einer Art, die in einem Einlassanschluss derselben eine Trennplatte haben, um den Einlassanschluss in zwei parallele Einlasskanäle zu trennen und ein Herstellungsverfahren der zwei Zylinderköpfe.
2. Beschreibung der zugehörigen Technik
Zum Verdeutlichen des Zieles der Erfindung wird im Folgenden einer der Zylinderköpfe der vorerwähnten Art, der in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (Tokkai) 2001-193469 gezeigt ist, kurz beschrieben.
D. h., der in der Veröffentlichung gezeigte Zylinderkopf hat einen Einlassanschluss, die so konstruiert ist, um eine Fallströmung der Einlassluft, die in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine eingeleitet wird, zu verstärken. Für diese Fallströmungsverstärkung zeigt die Veröffentlichung eine Trennplatte, die in dem Einlassanschluss installiert ist, um dieselbe in ein Paar von parallelen Einlasskanälen zu unterteilen. Die Trennplatte wird durch eine Eingießtechnik, die die Trennplatte als einen Einsatz verwendet, festsitzend verbunden. D. h., vor einer Gießstufe des Zylinderkopfs wird die die Trennplatte in einen Kernsand eingebracht, d. h., wird zum Formgebers des Einlassanschlusses des Zylinderkopfes, der hergestellt werden soll, verwendet. Die verwendete Trennplatte ist eine gewellte Metallplatte zum Vermeiden einer Verformung der Trennplatte, die durch eine unvermeidliche thermische Ausdehnung derselben verursacht wird, die in der Gießstufe des Zylinderkopfes auftreten würde. Ein Zylinderkopf mit einer Trennplatte ist auch in US 2002/00 78 921 gezeigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach dem Untersuchen des Zylinderkopfes dieser Veröffentlichung ist es herausgefunden worden, dass obwohl die gewellte Trennplatte ein ausreichendes Absorbieren gegen thermische Ausdehnung in einer radialen Richtung des Einlassanschlusses zeigen kann, sie Nachteile aufweist, um ein ausreichendes Absorbieren gegen eine thermi sche Ausdehnung in der axialen Richtung des Einlassanschlusses zu zeigen. Dieses unzureichende Ausdehnungsabsorbieren in der axialen Richtung tendiert zur Erzeugung von Rissen in einem stromabwärtigen Teil des Kernsands in einer Gießstufe des Zylinderkopfes, und bringt folglich die Erzeugung unerwünschter Gussrippen an der stromabwärtigen Kante der Trennplatte hervor.
Üblicherweise ist die stromabwärtige Kante der Trennplatte in einer tiefen Zone des Einlassanschlusses positioniert. Wie bekannt ist, erfordert das Entfernen der Gussrippen von solch stromabwärtigen Kanten eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit.
Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und ein Herstellungsverfahren derselben zu schaffen, die von den vorerwähnten Nachteilen frei sind.
Entsprechend eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgesehen, der einen Strukturguss in Metall aufweist, wobei der Strukturguss darin einen Einlassanschluss bildet und der eine Seitenwandoberfläche hat, von der ein stromaufwärtiges Ende der Einlassöffnung nach außen offen ist; und eine Metalltrennplatte, die in dem Einlassanschluss installiert ist, um denselben in zwei parallele Einlasskanäle zu trennen, wobei die Trennplatte seitliche Kanten hat, die in einer Innenwand des Einlassanschlusses eingebettet sind, wobei die Trennplatte eine stromaufwärtige Kante hat, die einen geraden Hauptabschnitt und zwei vorspringende Endabschnitte hat, die jeweils an den beiden Enden des geraden Hauptabschnittes vorgesehen sind, und wobei der gerade Hauptabschnitt innen im Verhältnis zu der Seitenwandoberfläche positioniert ist und zwei vorspringende Endabschnitte stromaufwärtige Kanten haben, die in die Innenwand des Einlassanschlusses eingebettet sind und spanend bearbeitet werden, um mit der Seitenwandoberfläche bündig zu sein.
Entsprechend eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren eines Guss-Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei der Zylinderkopf einen Einlassanschluss und eine Seitenwandoberfläche hat, von der ein stromaufwärtiges Ende des Einlassanschlusses nach außen offen ist, wobei das Verfahren aufweist (a) Vorbereiten eines Sandkernes zum Formen des Einlassanschlusses, wobei der Sandkern eine darin eingesetzte Trennplatte hat, die Trennplatte, die einen in den Sandkern eingebetteten Hauptabschnitt hat, seitliche Kanten, die von den seitlichen Kanten des Sandkerns vorspringen, eine stromabwärtige Kante und eine stromaufwärtige Kante, wobei die stromaufwärtige Kante einen geraden Hauptabschnitt und zwei vorspringende Endabschnitte aufweist, die an beiden Enden des geraden Hauptabschnittes vorgesehen sind; (b) Einsetzen des Sandkerns in eine Sandform in solch einer Weise, dass der gerade Hauptabschnitt innen der Seitenwandoberfläche eines Zylinderkopfes, der hergestellt werden soll, positioniert ist und die zwei vorspringenden Endabschnite nach außen von der Seitenwandoberfläche des Zylinderkopfes, der hergestellt werden soll, vorspringen; (c) Positionieren des Sandkerns im Verhältnis zu einem Kernabdruck, den die Sandform besitzt; (d) Eingießen eines geschmolzenen Metalls und Entfernen eines erzeugten Zylinderkopfes nach dem Festwerden des geschmolzenen Metalls; und (e) Formgeben der zwei vorspringenden Endabschnitte der Trennplatte in dem hergestellten Zylinderkopf, um die stromaufwärtigen Kanten der zwei vorspringenden Endabschnitte mit der Seitenwandoberfläche der hergestellten Zylinderkopfes bündig zu machen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittdarstellung eines Zylinderkopfes, in dem die vorliegende Erfindung praktisch angewandt wird;
die 2A und 2B sind Schnittdarstellungen, die unmittelbar nach der Beendigung des Gießens des Zylinderkopfes genommen wurde, und 2B ist eine Ansicht, die nach dem spanenden Bearbeiten des erzeugten Zylinderkopfes genommen wurde;
3 eine Ansicht ist, die aus einer Richtung des Pfeiles „II" der 1 genommen wurde, die eine Trennplatte, eingesetzt in einen Einlassanschluss des Zylinderkopfes, zeigt;
4a ist ein perspektivische Ansicht eines zylindrischen Kernsandes, der beim Bilden eines Einlassanschlusses verwendet wird;
4B ist eine teilweise Draufsicht des Sandkerns, der in der 4A gezeigt ist;
die 5A und 5B sind schematische Ansichten eines herkömmlichen Sandkerns, die darin gebildete Risse zeigen;
die 6A-1, 6A-2 und 6A-3 sind Skizzen, die eine Maßnahme A zeigen, die durch den Erfinder diskutiert wird;
die 6B-1, 6B-2 und 6B-3 sind Skizzen, die eine weitere Maßnahme B zeigen, die durch den Erfinder diskutiert wird;
die 7A-1, 7A-2 und 7A-3 sind Skizzen, die eine Maßnahme zeigen, die durch den Erfinder ausgedacht wurde;
die 8A bis 8E sind zu der 3 ähnliche Ansichten, die aber verschiedene Trennplatten zeigen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zur Erleichterung des Verständnisses werden verschiedene Begriffe, z. B. rechts, links, oberer, unterer und dergleichen in der folgenden Beschreibung verwendet. Es sollten jedoch solche Ausdrücke in bezug auf nur eine Zeichnung oder auf die Zeichnungen verstanden werden, in der das entsprechende Teil oder der Abschnitt gezeigt ist.
Bezug nehmend auf die 1 bis 3, insbesondere auf die 1, ist ein Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine gezeigt, in dem die vorliegende Erfindung praktisch angewandt wird.
Der Zylinderkopf 1 ist aus einer Guss- Aluminiumlegierung aufgebaut. Der Zylinderkopf 1 hat eine Bohrung, die einen oberen Abschnitt eines Zylinders 2 bildet, wobei die Bohrung somit einen Teil einer Brennkammer bildet. Der Zylinderkopf 1 hat außerdem Einlass- und Auslassanschlüsse 3 und 4, die an ihren unteren Enden mit dem Inneren des Zylinders 2 verbunden sind.
Wie aus der 2A gesehen wird, ist der Einlassanschluss 3 von einem sogenannten siamesischen Art, die zwei separate stromabwärtige Abschnitt hat, die nach innen des Zylinders 2 durch jeweilige Einlassventile (nicht gezeigt) geöffnet werden, und einen vereinten stromaufwärtigen Abschnitt, an dem die stromaufwärtigen Abschnitte der separaten stromabwärtigen Abschnitte vereint werden.
Wie aus der 3 gesehen werden kann hat der vereinte stromaufwärtige Abschnitt des Einlassanschlusses 3 einen ovalen Querschnitt bei seiner seitlichen Abmessung und seiner kleineren vertikalen Abmessung. Der ovale stromaufwärtige Abschnitt ist nach außen des Zylinderkopfes 1 an einer Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1 offen.
Wie bestens aus den 1 und 2A gesehen, innerhalb des vereinten stromaufwärtigen Abschnittes des Einlassanschlusses 3 ist eine im Wesentlichen trapezförmige Trennplatte 6 installiert, die sich axial in dem stromaufwärtigen Abschnitt erstreckt, um denselben in parallele obere und untere Einlasskanäle 3a und 3b zu unterteilen (siehe 3). Die Trennplatte 6 ist aus einer Aluminiumlegierung, einem rostfreien Stahl oder dergleichen aufgebaut. Falls die Trennplatte 6 aus einer Aluminiumlegierung aufgebaut ist, sollte sie eine höhere Festigkeit als jene für den Zylinderkopf 1 verwendete haben.
Obwohl in der 1 nicht gezeigt, hat ein unterer Einlasskanal 3b ein Fallstrom-Steuerventil, das funktioniert, um den Kanal 3b zu öffnen oder zu schließen. D. h., wenn das Fallstrom-Steuerventil den unteren Einlasskanal 3b schließt, um nur das obere Einlasskanal 3a zu veranlassen, zu öffnen, wird eine Fallströmung von Luft, die in den Ein lasskanal 3 strömt, verstärkt. Infolge dieser verstärkten Fallluftströmung wird die Kraftstoffverbrauchsrate des Motors verbessert.
Wie in dem Fall der vorerwähnten Veröffentlichung ist die Trennplatte 6 festsitzend in den Einlassanschluss 3 des Zylinderkopfes 1 durch eine Eingießtechnologie eingesetzt. D. h., vor dem Eingießen eines geschmolzenen Metalls in eine Sandform zum Herstellen eines Zylinderkopfes 1, wird ein zylindrischer Sandkern 10 (siehe die 4A und 4B), der die darin eingesetzte Trennplatte 6 hat, die geformt ist, den Einlassanschluss 3 des herzustellenden Zylinderkopfes 1, zu bilden, vorbereitet.
Wie aus den 4A und 4B gesehen, ist die Trennplatte 6 in eine gegebene Position des Sandkerns 10 eingesetzt. Wie gezeigt, werden während des Einsetzens die seitlichen Kanten 6a-1 und 6a-2 der Trennplatte 6 nach außen geöffnet oder springen von den seitlichen Kanten des Sandkerns 10 vor. Somit sind nach Beendigung des Gießens des Zylinderkopfes 1 die seitlichen Kanten 6a und 6a der Trennplatte 6 in eine zylindrische Innenoberfläche des Einlassanschlusses 3, der in dem hergestellten Zylinderkopf 1 gebildet ist, eingebettet.
Bei dem vorerwähnten Verfahren wird die Trennplatte 6 in dem Einlassanschluss 3 des Zylinderkopfes 1 festsitzend befestigt. Weil beide Kanten 6a-1 und 61-2 der Trennplatte 6 festsitzend durch den Zylinderkopf 1 gelagert werden, kann die Dicke der Trennplatte 6 auf ein ausreichend kleines Niveau, z. B. 1 oder 2 mm, reduziert werden, was eine Reduzierung in dem Luftstromwiderstand, der der Trennplatte 6 eigen ist, hervorbringt. Außerdem kann infolge der Verwendung der beiden Kantenlagerschritte die Trennplatte 6 aus einem Material, das von der Aluminiumlegierung des Zylinderkopfes 1 verschieden ist, z. B. Duraluminium, rostfreiem Stahl oder dergleichen, aufgebaut sein. Da überdies keine Notwendigkeit des Vorbereitens eines separaten Teiles besteht, durch das die Zylinderkopfes 1 mit dem Zylinderkopf 1 verbunden wird, wird eine Reduzierung der Kosten des Zylinderkopfes 1 erreicht.
Wie aus der 2A gesehen, die eine Schnittdarstellung des hergestellten Zylinderkopfes 1 an einer Position zeigt, an der der Einlassanschluss 3 gebildet ist, weist die trapezförmige Trennplatte 6, die in den Einlassanschluss 3 eingesetzt ist, einen Hauptabschnitt (keine Ziffer), die längere stromabwärtige Kante 6b und eine kürzere stromaufwärtige Kante 6c auf.
Wie gezeigt weist die kürzere stromaufwärtige Kante auf eine geraden Hauptabschnitt 6c-1, der innen im Verhältnis zu der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1 positioniert ist, und zwei vorspringende Endabschnitte 6c-2 und 6c-3, die außen im Verhältnis zu der Seitenwandoberfläche 5 positioniert sind. Mit anderen Worten, der gerade Hauptabschnitt 6c-1 ist innerhalb eines Bereiches, der durch das Bezugszeichen S1 angezeigt ist, positioniert und vorspringende Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 sind innerhalb eines Bereiches positioniert, der durch das Bezugszeichen S2 angezeigt ist.
Wie aus den Kreisansichten, geschaffen neben der 2a, gesehen, haben die vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 jeweils abgeschrägte oder gerundete Eckabschnitte.
Wie bestens aus der 2B gesehen werden die vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 danach beschnitten oder spanend bearbeitet, um mit der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 bündig zu sein.
Im Folgenden werden die Gründe für das Vorsehen der vorerwähnten Anordnung der Trennplatte 6 in dem Zylinderkopf 1 mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es aus der 5 gesehen, wenn der Sandkern 10, der die darin eingesetzte Trennplatte 6 hat (siehe 4A), einem Gießen für die Herstellung des Zylinderkopfes 1 unterworfen wird, tendiert es aufzutreten, dass infolge einer thermischen Ausdehnung zwischen dem Sandkern 10 und der Trennplatte 6 der Kernsand 10 Risse W aufweist. Tatsächlich hat die Trennplatte 6 eine höhere thermische Ausdehnung als der Sandkern 10. Falls solche Risse W erzeugt werden dringt ein geschmolzenes Metall (nämlich die geschmolzene Aluminiumlegierung) in die Risse W ein und somit, nach der Beendigung des Gießens werden die Gießrippen an der der stromabwärtigen Kante 6b der Trennplatte 6 gelassen.
Theoretisch werden solche Risse W des Sandkerns 10 an beiden axialen Kanten 6b und 6c der Trennplatte 6 erwartet aufzutreten. Weit jedoch der stromabwärtige Teil des Sandkernes 10, der in der Nähe zu einem Zylinder, der hergestellt werden soll, positioniert ist, einen kleineren Querschnitt hat, und der stromaufwärtige Teil des Sandkerns 10, der in der Nähe zu der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, einen größeren Querschnitt hat und durch einen Kernabdruck 12 gelagert wird, erscheinen solche Risse W üblicherweise an dem stromabwärtigen Teil.
In dem Einlassanschluss 3 des so hergestellten Zylinderkopfes 1 haben die Gießrippen, die an der stromabwärtigen Kante 6b der Trennplatte 6 gebildet sind, einen markanten Einfluss auf eine Lufteinlassleistung des Einlassanschlusses 3. Selbstverständlich kann dieser Nachteil durch Beschneiden oder Entfernen der Gießrippen gelöst werden. Jedoch ist es, wie es leicht verstanden wird, wenn Bezug auf die 1 genommen wird, sehr schwierig und zumindest mühsam, solche Gießrippen von der stromabwärtigen Kante 6b abzuschneiden, weil die stromabwärtige Kante 6b der Trennplatte 6 innerhalb des Einlassanschlusses 3 positioniert ist.
Falls, wie aus der 5B gesehen, der Kernabdruck 12 aufgebaut ist, um einen Einschnitt 12a zu haben, um dem stromaufwärtigen Teil des Sandkerns 10 zu gestatten, einen kleineren Querschnitt zu haben, können solche Risse W an dem stromaufwärtigen Teil auftreten. Falls die Risses W an dem stromaufwärtigen Teil auftreten, wie es aus der 5b gesehen werden kann, werden die Gießrippen erwartet an der stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6 aufzutreten. Wie es leicht aus der 1 verstanden wird, ist die Arbeit zum Abschneiden oder zum Entfernen solcher Gießrippen von der stromaufwärtigen Kante 6c ziemlich einfach, wenn mit den Gießrippen verglichen wird, die an der stromabwärtigen Kante 6b gebildet werden, weil die Kante 6c unmittelbar nach außen der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 offen ist.
In Anbetracht der oben diskutierten Tatsachen sind die folgenden zwei Maßnahmen A und B durch den Erfinder ausgedacht worden, die in den 6A-1 bis &B-3 gezeigt sind.
Maßnahme A (6A-1, 6A-2 und 6A-3)
In dieser Maßnahme wird, wie aus der 6A-1 gesehen werden kann, vor dem Eingießen eines geschmolzenen Metalls in die Sandform der Sandkern 10 in solch eine sicherere Position eingesetzt, dass die stromaufwärtige Kante 6c der Trennplatte 6 in dem Sandkern 10 nach außen von der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, vorspringend ist und die vorspringende stromaufwärtige Kante 6c durch den Kernabdruck 12 gelagert wird, der aufgebaut worden ist, um den stromaufwärtigen Teil des Sandkerns 10 zu veranlassen, Risse zu haben, wie in den Figuren 6A-2 gesehen werden kann. Folglich werden, wie hierin bereits erwähnt, in dieser Maßnahme die Gießrippen an der stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6 gebildet, wie aus der 6A-3 gesehen werden kann. Jedoch ist das Entfernen solcher Gießrippen sehr einfach. Tatsächlich wird die Arbeit für das Entfernen der Gießrippen zusammen mit einer Arbeit zur spanenden Endbearbeitung der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 ausgeführt.
Diese Maßnahme tendiert jedoch die folgenden Nachteile zu haben.
Zuerst, weil die nach außen vorspringende stromaufwärtige Kante 6c der Trennplatte 6 einen dünneren Aufbau hat, der sich diametral in dem Einlassanschluss 3 des hergestellten Zylinderkopfes 1 erstreckt, tendiert die Arbeit zum Entfernen solcher Gießrippen von der stromaufwärtigen Kante 6c die Trennplatte 6 zu verformen. Tatsächlich wird während der Arbeit zum Entfernen der Gießrippen eine bemerkenswerte Kraft auf die nach außen vorspringende stromaufwärtige Kante 6c aufgebracht. Insbesondere ist in einer Trennplatte 6, die in den Sandkern 10 eingesetzt ist, die für einen Einlassanschluss 3 der siamesischen Art verwendet wird, die Breite unvermeidbar groß. In diesem Fall wird das Lagern eines mittleren Abschnittes der Trennplatte 6 durch die befestigten Sei tenkanten 6a-1 und 6a-2 (siehe 2A) schlecht, was die Möglichkeit der Verformung der Trennplatte 6 erhöht. Selbstverständlich hat solch eine Verformung der Trennplatte 6 einen bemerkenswerten Einfluss auf die Lufteinlassleistung des Einlassanschlusses 3. Überdies wird die Arbeit für das Entfernen der Gießrippen ausgeführt, während ein unangenehmes Geräusch erzeugt wird.
Maßnahme B (6B-1, 6B-2 und 6B-3)
In dieser Maßnahme wird, wie aus der 6B-1 gesehen werden kann, vor dem Gießen des geschmolzenen Metalls in die Sandform der Sandkern 10 in solch eine sichere Position eingesetzt, dass die stromaufwärtige Kante 6c der Trennplatte 6 in dem Sandkern 10 innen der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, positioniert ist, und nur das stromaufwärtige Ende des Sandkerns 10 durch den Kernabdruck 12 gelagert wird, was konstruiert worden ist, um den stromaufwärtigen Teil des Sandkerns 10 zu veranlassen, die Risse zu haben.
Diese Maßnahme tendiert jedoch die folgenden Nachteile zu haben.
Wie aus der 6B-3 gesehen werden kann, wird der Bund an der stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6, die innen oder hinter der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 positioniert ist, erzeugt. Dies bedeutet, dass die Arbeit für das Entfernen der Gießrippen von der Trennplatte 6 unabhängig von der Arbeit zur spanenden Endbearbeitung der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 ausgeführt werden sollte. Selbstverständlich bringt die Verwendung der zwei Arten der spanenden Fertigbearbeitung eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit hervor, bei der der Zylinderkopf 1 hergestellt wird. In dieser Verbindung unterscheidet sich die Maßnahme B nicht von der herkömmlichen Maßnahme.
Falls in der Maßnahme A oder in der Maßnahme B vor dem Gießen des geschmolzenen Metalls in die Sandform der Sandkern 10 in solch eine Position eingesetzt wird, dass die stromaufwärtige Kante 6c der Trennplatte 6 mit der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, bündig ist, kann es auftreten, dass ungefähr 50% der hergestellten Zylinderköpfe 1 Gießrippen in der stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6 haben. In diesem Fall ist zusätzlich eine Prüfarbeit erforderlich, um die hergestellten Zylinderköpfe 1 zu trennen in eine OK-Gruppe, die das Verfahren zum Bescheiden der Gießrippen nicht erfordert, und einer NO-Gruppe, die das Verfahren des Beschneidens der Gießrippen erfordert. Diese zusätzliche Prüfarbeit ist eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit.
Die Maßnahme der vorliegenden Erfindung (7A-1, 7A-2 und 7A-3)
In Anbetracht der vorerwähnten Tatsachen ist die folgende einzigartige Maßnahme durch den Erfinder gefunden worden, die durch die 7A-1, 7A-2 und 7A-3 gezeigt wird.
In der vorliegenden Erfindung hat die Trennplatte 6 solch eine Form, wie bereits oberhalb in Bezug auf die 2A erläutert worden ist. D. h., wie aus der 2A verstanden werden kann, weist die Trennplatte 6 einen Hauptabschnitt (keine Zahl), seitliche Kanten 6a-1 und 6a-2, eine längere stromabwärtige Kante 6b und eine kürzere stromaufwärtige Kante 6c auf. Die kürzere stromaufwärtige Kante 6c weist einen geraden Hauptabschnitt 6c-1 und zwei vorspringende Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 auf.
In der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Herstellungsschritte zum Herstellen eines Zylinderkopfes 1 genommen.
Zuerst wird ein zylindrischer Sandkern 10, der eine darin richtig eingesetzte Trennplatte 6 hat, vorbereitet, was in den 4A und 4B gezeigt ist. Dann wird, wie aus der 7A-1 verstanden wird, der Sandkern 10 in eine Sandform eingesetzt und in solch einer Weise positioniert, dass der gerade Hauptabschnitt 6c-1 der kürzeren stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6 innen der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, und die zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 der kürzeren stromaufwärtigen Kante 6c von der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1, der hergestellt werden soll, nach außen vorspringend sind. Der stromaufwärtige Teil des Sandkerns 10 wird durch einen Kernabdruck 12 zusammen mit der stromaufwärtigen Kante 6c der Trennplatte 6 gelagert. Dann wird ein geschmolzenes Metall (nämlich die geschmolzene Aluminiumlegierung) in die Sandform eingegossen. Folglich werden der Sandkern 10, die Trennplatte 6 und der Kernabdruck 12 beträchtlich erwärmt. Infolge des Vorsehens des vorspringenden Endabschnittes 6c-2 und 6c-3 der Trennplatte 6 tendieren Risse W an den Positionen zu erscheinen, die an den vorspringenden Endabschnitten 6c-2 und 6c-3 anliegen, wie aus der 7A-2 gesehen. Nach dem Erstarren des geschmolzenen Metalls wird ein hergestellter Zylinderkopf 1 aus der Sandform entfernt. Aus diesen Gründen hat, wie bereit oben erwähnt, der hergestellte Zylinderkopf 1 solch einen Aufbau, wie in der 2 gezeigt. Noch genauer, die vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 der Trennplatte 6 haben, wie es aus der 7A-3 gesehen wird, daran gebildete Gießrippen.
Es ist nunmehr zu beachten, dass, wie aus der 7A-3 und aus der 2A gesehen, die vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 der in dem Einlassanschluss 3 installierten Trennplatte 6 außen der oder nach außen vorspringend von der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 sind.
Folglich wird eine Arbeit zum Formgeben der vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3, die daran die Gießrippen hat, leicht ausgeführt. Durch dieses Formgeben sind die stromaufwärtigen Kanten der zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 mit der Seitenwandoberfläche 5 des Zylinderkopfes 1 bündig. Wie bereits weiter oben erwähnt, kann die Arbeit für das Entfernen der Gießrippen (nämlich die zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3) zusammen mit der Arbeit zur Fertigbearbeitung der Seitenwandoberfläche 5 des hergestellten Zylinderkopfes 1 ausgeführt werden. D. h., diese zwei Arbeiten können zu derselben Zeit durch das Verwenden eines gemeinsamen Bearbeitungswerkzeuges ausgeführt werden.
Da überdies, wie aus den 2A und 2B gesehen wird, die zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3, die in der Abmessung klein sind, durch den Zylinderkopf 1 befestigt gehalten werden, wird die Arbeit zum Formgeben der zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 sicher ausgeführt, ohne auf den geraden Hauptabschnitt der Trennplatte 6 einen bemerkenswerten Druck auszuüben. Folglich wird eine unerwünschte Verformung der Trennplatte 6 unterdrückt.
Weil die Eckabschnitte der vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 abgeschrägt oder gerundet sind, wird die Arbeit für das Formgeben der zwei vorspringenden Endabschnitte 6c-2 und 6c-3 glatt vorgenommen. D. h., das Auftreten von unerwünschten Grat, der bei solcher Arbeit entstehen könnte, wird vermieden.
Unter Bezug auf die 8A ist dort eine weitere Trennplatte 6 gezeigt, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, deren seitliche Kanten 6a-1 und 6a-2 in rechten Winkeln gebogen sind. Mit diesen gebogenen Kanten werden die seitlichen Kanten 6a-1 und 6a-2 viel stärker an dem Zylinderkopf 1 befestigt.
Unter Bezug auf die 8B bis 8E sind weitere Trennplatten 6 gezeigt, die auch in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind. Wie gezeigt haben die Trennplatten 6 dieser Zeichnungen zumindest einen gekrümmten oder gebogenen Abschnitt.
D. h., die Trennplatte 6 der 8B hat einen runden Abschnitt, die Trennplatte 6 der 8C hat einen steil aufsteigenden Abschnitt, die Trennplatte 6 der 8D hat zwei steil aufsteigende Abschnitte und die Trennplatte 6 der 8E hat einen vertieften Abschnitt. Infolge des Vorsehens solch eines gekrümmten, gebogenen oder vertieften Abschnittes oder Abschnitte kann eine thermische Ausdehnung der Trennplatte 6 in der seitlichen Richtung angemessen absorbiert werden.
Es ist zu beachten, dass in allen dieser Trennplatten 6 der 8B bis 8E der gekrümmte oder gebogene Abschnitt derselben so ausgerichtet ist, dass sich eine Längsachse entlang einer Achse des Einlassanschlusses 3 erstreckt.

Claims

Zylinderkopf (1) einer Brennkraftmaschine, der aufweist: einen Aufbau (1), gegossen in Metall, wobei der Aufbau darin einen Einlassanschluss (3) bildet und eine Seitenwandoberfläche (5) hat, von der ein stromaufwärtiges Ende des Einlassanschlusses (3) nach außen freigelegt ist; und eine Trennplatte (6) aus Metall, installiert in dem Einlassanschluss, um dieselbe in zwei parallele Einlasskanäle (3a, 3b) zu trennen, wobei die Trennplatte seitliche Kanten (6a-1), 6a-2) hat, die in einer Innenwand des Einlassanschlusses (3) eingebettet sind, wobei die Trennplatte (6) eine stromaufwärtige Kante (6c) hat, die einen geraden Hauptabschnitt (6c-1) und zwei vorspringende Endabschnitte (6c-2, 6c-3) hat, die jeweils an beiden Enden des geraden Hauptabschnittes (6c-1) vorgesehen sind, und dadurch gekennzeichnet, dass der gerade Hauptabschnitt (6c-1) innen im Verhältnis zu der Seitenwandoberfläche (5) positioniert ist und die zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) stromaufwärtige Kanten haben, die in die Innenwand des Einlassanschlusses (3) eingebettet sind und spanend bearbeitet sind, um mit der Seitenwandoberfläche (5) bündig zu sein.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die stromaufwärtigen Kanten der zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) geschaffen sind durch Schneiden von Teilen der zwei vorspringenden Endabschnitte, die von der Seitenwandoberfläche (5) nach außen vorspringen.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) abgeschrägte oder gerundete Abschnitte haben.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in den die Trennplatte (6) in den Einlassanschluss (3) durch eine Eingieß-Technologie, die die Trennplatte (6) als einen Einsatz verwendet, eingesetzt ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die Trennplatte (6) eine Dicke hat, im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die Trennplatte (6) aus Duraluminium, einem rostfreien Stahl oder einer Aluminiumlegierung aufgebaut ist.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die seitlichen Kanten (6a-1, 6a-2) der Trennplatte (6) im Verhältnis zu einem Hauptabschnitt der Trennplatte (6) gebogen sind.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, in dem die Trennplatte einen gekrümmten oder gebogenen Abschnitt hat, der so ausgerichtet ist, dass sich eine Längsachse derselben entlang einer Achse des Einlassanschlusses (3) erstreckt.
Verfahren zur Herstellung eines gegossenen Zylinderkopfes (1) einer Brennkraftmaschine, wobei der Zylinderkopf einen Einlassanschluss (3) und eine Seitenwandoberfläche (5) hat, von der ein stromaufwärtiges Ende des Einlassanschlusses (3) nach außen freigelegt ist, wobei das Verfahren aufweist: (a) Vorbereiten eines Sandkerns (10) zum Formen des Einlassanschlusses (3), wobei der Sandkern eine darin eingesetzte Trennplatte (6) hat, die Trennplatte (6) einen Hauptabschnitt enthält, vollständig in dem Sandkern (10) eingebettet, seitliche Kanten (6a-1, 6a-2), vorspringend von seitlichen Kanten des Sandkerns (10), eine stromabwärtige Kante (6b) und eine stromaufwärtige Kante (6c), wobei die stromaufwärtige Kante (6c) einen geraden Hauptabschnitt (6c-1) und zwei vorspringende Endabschnitte (6c-2, 6c-3) hat, die an beiden Enden des geraden Hauptabschnittes (6c-1) vorgesehen sind; (b) Einsetzen des Sandkerns (10) in eine Sandform in solch einer Weise, dass der gerade Hauptabschnitt (6c-1) innerhalb der Seitenwandoberfläche (5) eines Zylinderkopfes positioniert ist, der hergestellt werden soll, und die zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) von der Seitenwandoberfläche (5) des Zylinderkopfes, der hergestellt werden soll, nach außen des Zylinderkopfes, der hergestellt werden soll, nach außen vorspringen; (c) Positionieren des Sandkernes (10) im Verhältnis zu einem Kernabdruck (12), den die Sandform besitzt; (d) Eingießen eines geschmolzenen Metalls in den Sandkern (10) und Entfernen eines hergestellten Zylinderkopfes (1) aus der Sandform nach dem Erstarren des geschmolzenen Metalls; und (e) Formgeben der zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) der Trennplatte in dem hergestellten Zylinderkopf, damit die stromaufwärtigen Kanten der zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) mit der Seitenwandoberfläche (5) des hergestellten Zylinderkopfes bündig sind.
Verfahren nach Anspruch 9, in dem die seitlichen Kanten (6a-1, 6a-2) der Trennplatte in einem Schritt (a) im Verhältnis zu dem Hauptabschnitt gebogen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, in dem die zwei vorspringenden Endabschnitte (6c-2, 6c-3) der Trennplatte in dem Schritt (a) abgeschrägte oder gerundete Abschnitte haben.
Verfahren nach Anspruch 9, in dem die Trennplatte in dem Schritt (a) zumindest einen gekrümmten oder gebogenen Abschnitt hat, der so ausgerichtet ist, dass sich eine Längsachse derselben entlang der Trennplatte erstreckt.