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WO2024156401A1 - Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2024156401A1
WO2024156401A1 PCT/EP2023/083288 EP2023083288W WO2024156401A1 WO 2024156401 A1 WO2024156401 A1 WO 2024156401A1 EP 2023083288 W EP2023083288 W EP 2023083288W WO 2024156401 A1 WO2024156401 A1 WO 2024156401A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
central axis
combustion chamber
exhaust
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/083288
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner HOLLY
Jochen Haefner
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes-Benz Group AG filed Critical Mercedes-Benz Group AG
Publication of WO2024156401A1 publication Critical patent/WO2024156401A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4264—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of exhaust channels

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular for a car is known, for example, from DE 102021 000690 A1.
  • the internal combustion engine has at least one combustion chamber and at least one cylinder head, which has at least one combustion chamber roof that partially delimits the combustion chamber.
  • the combustion chamber roof and thus the combustion chamber are assigned, in particular precisely, two exhaust ports of the cylinder head and, in particular precisely, a spark plug held on the cylinder head, which is arranged at least partially between the exhaust ports.
  • the object of the present invention is to further develop an internal combustion engine of the type mentioned at the outset in such a way that particularly efficient operation can be achieved.
  • a cylindrical recess is provided in the respective exhaust channel on a respective side of the respective exhaust channel facing the spark plug.
  • the invention is based in particular on the following findings and considerations:
  • a respective air flow through the respective exhaust channel, also referred to as exhaust channel flow, is important for the performance of an internal combustion engine, also referred to as The design of the exhaust duct is crucial for the combustion engine, also known as an internal combustion engine or combustion machine.
  • the design of the exhaust duct which is also designed and referred to as an exhaust duct, is crucial for this.
  • the exhaust duct design is usually subject to the following restrictions:
  • the spark plug is advantageously positioned between the exhaust ducts and thus between the exhaust valves assigned to the exhaust ducts, but this can lead to a strong reduction in the respective air-flow cross-section of the respective exhaust duct.
  • the spark plug is advantageously cooled by a water jacket between a spark plug shaft, in which the spark plug is arranged, and the respective exhaust duct, which can lead to a further reduction in the flow cross-section.
  • the exhaust ducts are usually produced by means of a casting core, which forms the cylinder head, for example, as a cast component, or which has a cast body produced by casting and which has or forms the exhaust ducts.
  • the casting core can advantageously be demolded towards the top. However, this results in an actually unfavourable flow guidance, which can result in separation in the respective outlet channel, which can lead to a further reduction in the effective flow cross-section.
  • Possible options to at least reduce or avoid the disadvantages and problems mentioned above could include, for example, a cast surface with a cone machining in a valve seat ring, which is cost-effective but leads to very poor flow properties.
  • the use of a 2D contour milling cutter would also be conceivable. For manufacturing reasons, however, this can only be manufactured parallel to the cylinder axis. This only results in moderate advantages in terms of flow guidance, mainly in the fact that the wall thickness can be reduced compared to a cast surface because no casting tolerances have to be maintained. This results in slightly larger channel cross-sections, but strong detachments (flow angle) can only be optimized to a limited extent. However, this does result in significant additional costs (long service life).
  • the invention now provides a cylindrical recess for each exhaust port in the respective exhaust port and thus for each exhaust valve on the side of the respective exhaust port facing the spark plug. This makes it possible to ensure an advantageously large flow cross-section of the respective exhaust port through which air can flow in a particularly cost-effective manner.
  • the respective cylindrical recess is a mechanical processing in which, for example, a 1D movement, i.e.
  • a one-dimensional movement of a tool for producing the respective recess or of the cylinder head as a workpiece takes place in order to produce the respective cylindrical recess.
  • the respective cylindrical recess can be produced by only a one-dimensional movement, so that the respective cylindrical recess can be produced particularly quickly and cost-effectively.
  • the respective cylindrical recess makes it possible to achieve an advantageously large flow cross-section of the respective exhaust port, and compared to conventional solutions, flow angles of critical areas can be significantly optimized. It was found that the invention enables 90 percent of the flow rate of a 5-axis machining process to be achieved, but in comparison to such 5-axis machining, the respective cylindrical recess can be produced particularly cost-effectively. This enables particularly efficient operation of the internal combustion engine to be achieved in a particularly cost-effective manner.
  • Fig. 1 shows a detail of a schematic plan view of an internal combustion engine onto a combustion chamber roof of the internal combustion engine
  • Fig. 2 shows a partial schematic and sectional perspective view of the internal combustion engine
  • Fig. 3 shows a partial schematic and sectional side view of the internal combustion engine along a section line AA shown in Fig. 1;
  • Fig. 4 shows a partial schematic and sectional rear view of the internal combustion engine along a section line B-B shown in Fig. 1.
  • Fig. 1 shows a detail in a schematic top view of an internal combustion engine 10 designed as a reciprocating piston engine, thus as a reciprocating piston machine, for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle and very preferably for a passenger car.
  • the internal combustion engine 10 has at least one combustion chamber 12, which is partially delimited by a cylinder 14 and partially by a combustion chamber roof 16 (Fig. 2) of the internal combustion engine 10.
  • the cylinder 14 is formed by a first housing element of the internal combustion engine 10, the first housing element being, for example, a cylinder housing, in particular a cylinder crankcase.
  • the combustion chamber roof 16 is formed by a second housing element of the internal combustion engine 10 designed as a cylinder head 18, the cylinder head 18 being designed separately from the first housing element and being connected to the first housing element.
  • the combustion chamber 12 is also partially delimited by a piston, which is arranged in the cylinder 14 so as to be movable in translation.
  • the combustion chamber 12 is assigned, in this case, two exhaust ports 20, which are formed by the cylinder head 18, i.e. limited, and thus run in the cylinder head 18.
  • the respective exhaust port 20 is assigned, in particular, a respective exhaust valve 22.
  • two intake ports 24 are assigned.
  • the intake ports 24 are also formed by the cylinder head 18, i.e. limited, so that the intake ports 24 run in the cylinder head 18.
  • the respective intake port 24 is assigned, in particular, a respective intake valve 26.
  • a spark plug 28 is assigned, which is formed separately from the cylinder head 18 and is held on the cylinder head 18.
  • the cylinder head 18 has a Spark plug shaft in which the spark plug 28 is at least partially arranged.
  • a water jacket 30 which, for example, runs at least partially in the cylinder head 18 and is thus formed by the cylinder head 18.
  • a liquid coolant which contains at least water can flow through the water jacket 30.
  • the spark plug 28 can be cooled by means of the coolant flowing through the water jacket 28. It can be seen that the spark plug 28 is at least partially surrounded by the water jacket 30 on the outer circumference, with at least a respective partial region of the water jacket 30 being arranged between the spark plug 28 and the respective exhaust channel 20 or the respective exhaust valve 22. It can be seen from Fig.
  • the spark plug 28 is at least partially arranged between the exhaust channels 20, in particular between the exhaust valves 22.
  • the respective exhaust channel 20 has a respective inlet opening, via which the respective exhaust channel 20 itself, i.e. considered on its own, opens into the combustion chamber 12.
  • exhaust gas from the combustion chamber 12 can flow through the respective inlet opening and thus flow into the respective exhaust channel 20 via the respective inlet opening, so that the exhaust gas from the combustion chamber 12 can be discharged via the exhaust channels 20.
  • the spark plug 28 is arranged at least partially between the inlet openings of the exhaust channels 20.
  • a respective cylindrical recess 32 is provided for each exhaust channel 20 and thus for each exhaust valve 22 in the respective exhaust channel 20 on a respective side S of the respective exhaust channel 20 facing the spark plug 28.
  • a respective conical machining 34 of the respective exhaust channel 20 can be seen particularly well in Fig. 2.
  • the cylindrical recess 32 which is designed as a one-dimensional recess, thus as a 1D recess.
  • the respective cylindrical recess 32 is produced by a one-dimensional relative movement between the cylinder head 18 and a tool by means of which the respective recess 32 is produced.
  • the respective tool is a milling cutter or milling head, so that the respective recess 32, for example, is a mechanical machining of the cylinder head 18, designed in particular as a milling.
  • a first streamline is illustrated at 36.
  • the streamline 36 illustrates a first flow of the exhaust gas flowing through the respective inlet opening and thus flowing into the respective outlet channel 20 via the respective inlet opening and flowing through the respective outlet channel 20, wherein the first flow of the exhaust gas illustrated by the streamline 36 occurs or would occur if the respective outlet channel 20 did not have the respective notch 32.
  • a second streamline 38 illustrates a second flow of the exhaust gas flowing through the respective inlet opening and thus flowing into the respective outlet channel 20 via the respective inlet opening and flowing through the respective outlet channel 20, wherein the second flow occurs because the respective outlet channel 20 has the respective cylindrical notch 32.
  • the respective notch 32 leads to a significant improvement in the flow of the exhaust gas, so that a particularly efficient and fuel-efficient operation of the internal combustion engine 10 can be achieved.
  • the respective notch 32 can be produced cost-effectively.
  • the respective recess 32 has a first central axis 40.
  • the cylinder 14 also has a second central axis, which is also referred to as the cylinder axis.
  • the cylinder 14 is at least substantially rotationally symmetrical with respect to its cylinder axis (second central axis).
  • a denotes a first angle
  • the first central axis 40 enclosing the first angle a with a straight line 42.
  • the straight line 42 runs parallel to the cylinder axis, and the straight line 42 is spaced from the cylinder axis.
  • the respective first central axis 40 runs in a respective first plane running parallel to the second central axis (cylinder axis) and spaced from the second central axis, which runs parallel to a second plane extending centrally between the outlet channels 20, in particular between the inlet openings, in which second plane the second central axis (cylinder axis) runs.
  • the respective first central axis 40 encloses the first angle a with the respective straight line 42 running parallel to the second central axis and in the first plane, which angle a preferably lies in a range from 20 degrees to 60 degrees inclusive.
  • Fig. 4 shows a a second angle, designated ß, is shown, which is enclosed, for example, by the respective tool 44, in particular by its third central axis, and the second central axis in a third plane in which both central axes 40 run.
  • the second angle ß viewed in the third plane, is enclosed by the respective first central axis 40 and the second central axis (cylinder axis), wherein the second angle ß is preferably in a range from 1 degree to 20 degrees inclusive.
  • a respective upper end E of the respective recess 32 facing away from the combustion chamber 12 is inclined away from the spark plug 28.
  • spark plug shaft designated 46 in Fig. 4 can be seen in which the spark plug 28 is at least partially arranged.
  • the tool 44 has, for example, a first diameter, in particular a first inner diameter, wherein, for example, the first diameter is in a range from 5 mm to 16 mm inclusive.
  • the first diameter corresponds to a respective second diameter, in particular in a respective first inner diameter, of the respective cylindrical recess 32.
  • the respective second diameter of the respective cylindrical recess 32 is in a range from 5 mm to 16 mm inclusive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einem Zylinderkopf (18), welcher wenigstens ein den Brennraum (12) teilweise begrenzendes Brennraumdach (16) aufweist, welchem zwei Auslasskanäle (20) des Zylinderkopfes (18) und eine an dem Zylinderkopf (18) gehaltene Zündkerze (28) zugeordnet sind, welche zumindest teilweise zwischen den Auslasskanälen (20) angeordnet ist, wobei je Auslasskanal (20) ein zylindrischer Einstich (32) in den jeweiligen Auslasskanal (20) auf einer jeweiligen, der Zündkerze (28) zugewandten Seite (S) des jeweiligen Auslasskanals (20) vorgesehen ist.

Description

Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise aus der DE 102021 000690 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum und wenigstens einen Zylinderkopf auf, welcher wenigstens ein den Brennraum teilweise begrenzendes Brennraumdach aufweist. Dem Brennraumdach und somit dem Brennraum sind, insbesondere genau, zwei Auslasskanäle des Zylinderkopfes und, insbesondere genau, eine an dem Zylinderkopf gehaltene Zündkerze zugeordnet, welche zumindest teilweise zwischen den Auslasskanälen angeordnet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß je Auslasskanal ein zylindrischer Einstich in den jeweiligen Auslasskanal auf einer jeweiligen, der Zündkerze zugewandten Seite des jeweiligen Auslasskanals vorgesehen. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Eine jeweilige, auch als Auslasskanaldurchfluss bezeichnete Luftströmung durch den jeweiligen Auslasskanal hindurch ist für die Leistungsfähigkeit einer auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine entscheidend. Hierfür ist eine jeweilige, auch als Auslasskanal gestaltete und bezeichnete Gestaltung des jeweiligen Auslasskanals entscheidend. Üblicherweise unterliegt die Auslasskanalgestaltung jedoch folgenden Einschränkungen: Zwischen den Auslasskanälen und somit zwischen den Auslasskanälen zugeordneten Auslassventilen ist vorteilhafterweise die Zündkerze positioniert, was jedoch zu einer starken Reduktion eines jeweiligen, luftdurchströmbaren Strömungsquerschnitts des jeweiligen Auslasskanals führen kann. Vorteilhafterweise wird die Zündkerze durch einen Wassermantel zwischen einem Zündkerzenschacht, in welchem die Zündkerze angeordnet ist, und dem jeweiligen Auslasskanal gekühlt, was zu einer weiteren Reduktion des Strömungsquerschnitts führen kann. Die Auslasskanäle werden üblicherweise mittels eines Gusskerns hergestellt, der den Zylinderkopf beispielsweise als Gussbauteil ausgebildet oder einen die Auslasskanäle aufweisenden beziehungsweise bildenden, durch Gießen hergestellten Gusskörper aufweist. Vorteilhafterweise ist der Gusskern nach oben hin entformbar. Hierdurch ergibt sich jedoch eine eigentlich ungünstige Strömungsführung, woraus Ablösungen im jeweiligen Auslasskanal resultieren können, die zu einerweiteren Reduktion des effektiven Strömungsquerschnitts führen können.
Mögliche Optionen, um die zuvor genannten Nachteile und Probleme zumindest zu reduzieren oder zu vermeiden, können beispielsweise eine Gussoberfläche mit einer Kegelbearbeitung in einem Ventilsitzring umfassen, was kostengünstig ist, jedoch zu sehr schlechten Strömungseigenschaften führt. Ferner wäre der Einsatz eines 2D- Konturfräsers denkbar. Aus Fertigungsgründen kann dieser jedoch nur parallel zur Zylinderachse gefertigt werden. Dadurch ergeben sich nur moderate Vorteile in der Strömungsführung, hauptsächlich derart, dass man die Wandstärken im Vergleich zu einer Gussoberfläche reduzieren kann, weil man keine Gusstoleranzen vorhalten muss. Dadurch ergeben sich geringfügig größere Kanalquerschnitte, allerdings bleiben starke Ablösungen (Strömungswinkel) begrenzt optimierbar. Es ergeben sich allerdings schon deutliche Mehrkosten (lange Standzeiten). Ferner wäre eine 5-Achs-Bearbeitung des Auslasskanals im Bereich des Ventilsitzrings denkbar, was jedoch zu sehr hohen Kosten führen würde und daher nur für Motorsportanwendungen sinnvoll erscheint. Dadurch realisiert werden kann jedoch eine besonders vorteilhafte Strömungskontur mit vorteilhaften Querschnitten und minimalen Ablösungen, so dass eine maximal effektive Strömungsquerschnittsfläche beziehungsweise maximal effektiver Strömungsquerschnitt dargestellt werden kann. Die Erfindung sieht nun je Auslasskanal einen zylindrischen Einstich in den jeweiligen Auslasskanal und somit pro Auslassventil auf der der Zündkerze zugewandten Seite des jeweiligen Auslasskanals vor. Hierdurch kann auf besonders kostengünstige Weise ein vorteilhaft großer, von Luft durchströmbarer Strömungsquerschnitt des jeweiligen Auslasskanals gewährleistet werden. Der jeweilige, zylindrische Einstich ist eine mechanische Bearbeitung, bei der beispielsweise eine 1D-Bewegung, das heißt eine eindimensionale Bewegung eines Werkzeugs zum Herstellen des jeweiligen Einstiches oder des Zylinderkopfes als Werkstück erfolgt, um den jeweiligen, zylindrischen Einstich herzustellen. Mit anderen Worten kann der jeweilige, zylindrische Einstich durch eine nur eindimensionale Bewegung hergestellt werden, so dass der jeweilige zylindrische Einstich besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Durch den jeweiligen, zylindrischen Einstich kann ein vorteilhaft großer Strömungsquerschnitt des jeweiligen Auslasskanals realisiert werden, und im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können Strömungswinkel von kritischen Bereichen deutlich optimiert werden. Es wurde gefunden, dass durch die Erfindung 90 Prozent des Durchflusses einer 5-Achs-Bearbeitung realisiert werden kann, wobei jedoch im Vergleich zu einer solchen 5-Achs-Bearbeitung der jeweilige zylindrische Einstich besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auf besonders kostengünstige Weise dargestellt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht einer Verbrennungskraftmaschine auf ein Brennraumdach der Verbrennungskraftmaschine;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Verbrennungskraftmaschine; Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Verbrennungskraftmaschine entlang einer in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie A-A; und
Fig. 4 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Rückansicht der Verbrennungskraftmaschine entlang einer in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie B-B.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Draufsicht eine als Hubkolbenmotor, mithin als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und ganz vorzugsweise für einen Personenkraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist wenigstens einen Brennraum 12 auf, welcher teilweise durch einen Zylinder 14 und teilweise durch ein Brennraumdach 16 (Fig. 2) der Verbrennungskraftmaschine 10 begrenzt ist. Der Zylinder 14 ist durch ein erstes Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet, wobei das erste Gehäuseelement beispielsweise ein Zylindergehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, ist. Das Brennraumdach 16 ist durch ein als Zylinderkopf 18 ausgebildetes, zweites Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet, wobei der Zylinderkopf 18 separat von dem ersten Gehäuseelement ausgebildet und mit dem ersten Gehäuseelement verbunden ist. Der Brennraum 12 ist auch teilweise durch einen Kolben begrenzt, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder 14 angeordnet ist.
Dem Brennraum 12 sind, vorliegend genau, zwei Auslasskanäle 20 zugeordnet, welche durch den Zylinderkopf 18 gebildet, das heißt begrenzt und somit in dem Zylinderkopf 18 verlaufen. Dem jeweiligen Auslasskanal 20 ist, insbesondere genau, ein jeweiliges Auslassventil 22 zugeordnet. Außerdem sind im Brennraum 12, vorliegend genau, zwei Einlasskanäle 24 zugeordnet. Die Einlasskanäle 24 sind ebenfalls durch den Zylinderkopf 18 gebildet, das heißt begrenzt, so dass die Einlasskanäle 24 in dem Zylinderkopf 18 verlaufen. Dem jeweiligen Einlasskanal 24 ist, insbesondere genau, ein jeweiliges Einlassventil 26 zugeordnet. Außerdem ist im Brennraum 12, insbesondere genau, eine Zündkerze 28 zugeordnet, welche separat von dem Zylinderkopf 18 ausgebildet und an dem Zylinderkopf 18 gehalten ist. Beispielsweise weist der Zylinderkopf 18 einen Zündkerzenschacht auf, in welchem die Zündkerze 28 zumindest teilweise angeordnet ist. Erkennbar aus Fig. 1 ist auch ein Wassermantel 30, welcher beispielsweise zumindest teilweise in dem Zylinderkopf 18 verläuft und somit durch den Zylinderkopf 18 gebildet ist. Der Wassermantel 30 ist von einem flüssigen Kühlmittel durchströmbar, welches zumindest Wasser aufweist. Mittels des den Wassermantel 28 durchströmenden Kühlmittels kann die Zündkerze 28 gekühlt werden. Es ist erkennbar, dass die Zündkerze 28 außenumfangsseitig zumindest teilweise von dem Wassermantel 30 umgeben ist, wobei zumindest ein jeweiliger Teilbereich des Wassermantels 30 zwischen der Zündkerze 28 und dem jeweiligen Auslasskanal 20 beziehungsweise dem jeweiligen Auslassventil 22 angeordnet ist. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Zündkerze 28 zumindest teilweise zwischen den Auslasskanälen 20, insbesondere zwischen den Auslassventilen 22, angeordnet ist. Insbesondere weist der jeweilige Auslasskanal 20 eine jeweilige Eintrittsöffnung auf, über welche der jeweilige Auslasskanal 20 an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, in den Brennraum 12 mündet. Somit kann beispielsweise Abgas aus dem Brennraum 12 die jeweilige Eintrittsöffnung durchströmen und somit über die jeweilige Eintrittsöffnung in den jeweiligen Auslasskanal 20 einströmen, so dass das Abgas aus dem Brennraum 12 über die Auslasskanäle 20 abgeführt werden kann. Dabei ist die Zündkerze 28 zumindest teilweise zwischen den Eintrittsöffnungen der Auslasskanäle 20 angeordnet.
Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 auf besonders kostengünstige Weise realisieren zu können, ist je Auslasskanal 20 und somit je Auslassventil 22 ein jeweiliger zylindrischer Einstich 32 in den jeweiligen Auslasskanal 20 auf einer jeweiligen, der Zündkerze 28 zugewandten Seite S des jeweiligen Auslasskanals 20 vorgesehen.
Aus Fig. 2 ist besonders gut eine jeweilige Kegelbearbeitung 34 des jeweiligen Auslasskanals 20 erkennbar. Außerdem besonders gut aus Fig. 2 erkennbar ist der als eindimensionaler Einstich, mithin als 1 D-Einstich ausgebildeter, zylindrischer Einstich 32. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der jeweilige, zylindrische Einstich 32 durch eine nur eindimensionale Relativbewegung zwischen dem Zylinderkopf 18 und einem Werkzeug hergestellt wird, mittels welchem der jeweilige Einstich 32 hergestellt wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem jeweiligen Werkzeug um einen Fräser oder Fräskopf, so dass beispielsweise der jeweilige Einstich 32 eine insbesondere als Fräsung ausgebildete, mechanische Bearbeitung des Zylinderkopfs 18 ist. In Fig. 3 ist eine erste Stromlinie mit 36 veranschaulicht. Die Stromlinie 36 veranschaulicht eine erste Strömung des die jeweilige Eintrittsöffnung durchströmenden und somit über die jeweilige Eintrittsöffnung in den jeweiligen Auslasskanal 20 einströmenden und den jeweiligen Auslasskanal 20 durchströmenden Abgases, wobei es zu der ersten, durch die Stromlinie 36 veranschaulichten Strömung des Abgases kommt oder kommen würde, wenn der jeweilige Auslasskanal 20 den jeweiligen Einstich 32 nicht aufweisen würde. Außerdem veranschaulicht in Fig. 3 eine zweite Stromlinie 38 eine zweite Strömung des die jeweilige Eintrittsöffnung durchströmenden und somit über die jeweilige Eintrittsöffnung in den jeweiligen Auslasskanal 20 einströmenden und den jeweiligen Auslasskanal 20 durchströmenden Abgases, wobei es zu der zweiten Strömung dadurch kommt, dass der jeweilige Auslasskanal 20 den jeweiligen, zylindrischen Einstich 32 aufweist. Anhand der Stromlinien 36 und 38 ist erkennbar, dass das durch den jeweiligen Einstich 32 zu einer deutlichen Verbesserung der Strömung des Abgases kommt, so dass ein besonders effizienter und kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 dargestellt werden kann. Außerdem kann der jeweilige Einstich 32 kostengünstig hergestellt werden.
Außerdem ist aus Fig. 3 erkennbar, dass der jeweilige Einstich 32 eine erste Mittelachse 40 aufweist. Außerdem weist der Zylinder 14 eine zweite Mittelachse auf, welche auch als Zylinderachse bezeichnet wird. Beispielsweise ist der Zylinder 14 bezüglich seiner Zylinderachse (zweite Mittelachse) zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. In Fig. 3 ist mit a ein erster Winkel bezeichnet, wobei die erste Mittelachse 40 mit einer Geraden 42 den ersten Winkel a einschließt. Dabei verläuft die Gerade 42 parallel zur Zylinderachse, die Gerade 42 ist von der Zylinderachse beabstandet. Dabei verläuft die jeweilige erste Mittelachse 40 in einer jeweiligen, parallel zur zweiten Mittelachse (Zylinderachse) verlaufenden und von der zweiten Mittelachse beabstandeten, ersten Ebene, welche parallel zu einer sich mittig zwischen den Auslasskanälen 20, insbesondere zwischen den Eintrittsöffnungen, hindurch erstreckende, zweiten Ebene verläuft, in der die zweite Mittelachse (Zylinderachse) verläuft. In dieser zuvor definierten, ersten Ebene betrachtet schließt die jeweilige, erste Mittelachse 40 mit der jeweiligen, parallel zu der zweiten Mittelachse und in der ersten Ebene verlaufenden Geraden 42 den ersten Winkel a ein, welcher vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 20 Grad bis einschließlich 60 Grad liegt.
In Fig. 4 ist mit 44 das zuvor genannte Werkzeug veranschaulicht, mittels welchem der jeweilige, zylindrische Einstich 32 hergestellt wird. Somit veranschaulicht das jeweilige Werkzeug 44 den jeweiligen zylindrischen Einstich 32 selbst. Außerdem ist in Fig. 4 ein mit ß bezeichneter, zweiter Winkel gezeigt, der beispielsweise von dem jeweiligen Werkzeug 44 insbesondere von dessen dritter Mittelachse, und der zweiten Mittelachse in einer dritten Ebene eingeschlossen wird, in welcher beide Mittelachsen 40 verlaufen. Somit wird beispielsweise der zweite Winkel ß in der dritten Ebene betrachtet von der jeweiligen, ersten Mittelachse 40 und der zweiten Mittelachse (Zylinderachse) eingeschlossen, wobei vorzugsweise der zweite Winkel ß in einem Bereich von einschließlich 1 Grad bis einschließlich 20 Grad liegt. Hierdurch ist ein jeweiliges, von dem Brennraum 12 abgewandtes, oberes Ende E des jeweiligen Einstiches 32 von der Zündkerze 28 weggeneigt.
Außerdem ist in Fig. 4 der in Fig. 4 mit 46 bezeichnete Zündkerzenschacht erkennbar, in welchem die Zündkerze 28 zumindest teilweise angeordnet ist.
Das Werkzeug 44 weist beispielsweise einen ersten Durchmesser, insbesondere einen ersten Innendurchmesser auf, wobei beispielsweise der erste Durchmesser in einem Bereich von einschließlich 5 mm bis einschließlich 16 mm liegt. Beispielsweise korrespondiert der erste Durchmesser mit einem jeweiligen, zweiten Durchmesser, insbesondere in einem jeweiligen, ersten Innendurchmesser, des jeweiligen, zylindrischen Einstichs 32. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass der jeweilige, zweite Durchmesser des jeweiligen, zylindrischen Einstichs 32 in einem Bereich von einschließlich 5 mm bis einschließlich 16 mm liegt.
Bezugszeichenliste
10 Verbrennungskraftmaschine 12 Brennraum 14 Zylinder 16 Brennraumdach 18 Zylinderkopf
20 Auslasskanal 22 Auslassventil 24 Einlasskanal 26 Einlassventil 28 Zündkerze
30 Wassermantel 32 zylindrischer Einstich 34 Kegelbearbeitung 36 erste Stromlinie 38 zweite Stromlinie
40 erste Mittelachse 42 Gerade 44 Werkzeug 46 Zündkerzenschacht E Ende
S Seite a erster Winkel ß zweiter Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum (12), und mit wenigstens einem Zylinderkopf (18), welcher wenigstens ein den Brennraum (12) teilweise begrenzendes Brennraumdach (16) aufweist, welchem zwei Auslasskanäle (20) des Zylinderkopfes (18) und eine an dem Zylinderkopf (18) gehaltene Zündkerze (28) zugeordnet sind, welche zumindest teilweise zwischen den Auslasskanälen (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass je Auslasskanal (20) ein zylindrischer Einstich (32) in den jeweiligen Auslasskanal (20) auf einer jeweiligen, der Zündkerze (28) zugewandten Seite (S) des jeweiligen Auslasskanals (20) vorgesehen ist.
2. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige, zylindrische Einstich (32) eine jeweilige, erste Mittelachse (40) aufweist, wobei der Brennraum (12) teilweise durch einen Zylinder (14) der Verbrennungskraftmaschine (10) begrenzt ist, deren Zylinder (14) eine zweite Mittelachse aufweist.
3. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige erste Mittelachse (40) in einer jeweiligen, parallel zur zweiten Mittelachse verlaufenden und von der zweiten Mittelachse beabstandeten, ersten Ebene verläuft und in der jeweiligen, ersten Ebene, welche parallel zu einer sich mittig zwischen den Auslasskanälen (20) hindurcherstreckenden, zweiten Ebene verläuft, in welcher die zweite Mittelachse verläuft, mit einer parallel zu der zweiten Mittelachse und in der ersten Ebene verlaufenden Geraden (42) einen ersten Winkel (a) einschließt, welcher in einem Bereich von einschließlich 20 Grad bis einschließlich 60 Grad liegt.
4. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige erste Mittelachse (40) in einer dritten Ebene betrachtet, in welcher beide erste Mittelachsen (40) verlaufen, mit der zweiten Mittelachse einen zweiten Winkel (ß) einschließt, welcher in einem Bereich von einschließlich 1 Grad bis einschließlich 20 Grad liegt, wodurch ein jeweiliges, von dem Brennraum (12) abgewandtes Ende (E) des jeweiligen Einstiches (32) von der Zündkerze (28) weggeneigt ist.
5. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Einstich (32) einen jeweiligen Durchmesser aufweist, welcher in einem Bereich von einschließlich 5 Millimeter bis einschließlich 16 Millimeter liegt.
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