AT505591B1 - Brennkraftmaschine mit einem zylinderkopf - Google Patents
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Description
österreichisches Patentamt AT 505 591 B1 2010-02-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf mit zumindest einer Zündeinrichtung und einer Einspritzeinrichtung pro Zylinder, mit zumindest einem im Zylinderkopf angeordneten Kühlmantel, wobei pro Zylinder zumindest ein Kühlkanal zwischen der Zündeinrichtung und der Einspritzeinrichtung angeordnet ist.
[0002] Aus den Druckschriften EP 1 626 167 A2 und US 7,188,589 B2 ist jeweils eine direkt-einspritzende Brennkraftmaschine mit einer Einspritzeinrichtung und einer Zündeinrichtung pro Zylinder bekannt, wobei zwischen Einspritzeinrichtung und Zündeinrichtung jeweils ein gegossener Kühlkanal angeordnet ist. Mit diesem Kühlkanal kann eine bessere Kühlung der Einspritzdüse der Einspritzeinrichtung erzielt werden. Trotzdem kann nicht ausgeschlossen werden, dass in bestimmten Betriebsbereichen Temperaturspitzen im Bereich der Einspritzdüsen auftreten.
[0003] Aus der EP 0 870 918 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf bekannt, wobei pro Zylinder eine Zündeinrichtung und eine Einspritzeinrichtung vorgesehen ist. Zwischen Zündeinrichtung und Einspritzeinrichtung ist ein Kühlkanal angeordnet, welcher sich im Wesentlichen parallel zur Kurbelwellenachse erstreckt.
[0004] Die DE 31 23 538 A1 beschreibt eine wassergekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, welcher sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Zylinderkopfes erstreckende, gegossene und zur Zylinderkopfdichtung offene Kanäle im Bereich der oberen Zylinderenden, sowie eine den Zylinderkopf im Bereich der Ventilführungen in Längsrichtung durchsetzende Bohrung für das Kühlwasser aufweist. Der Zylinderkopf weist an der einem offenen Kühlkanal gegenüberliegenden Längsseite je Zylinder zumindest eine mit dem Kühlwasserraum im Zylinderblock in Verbindung stehende Zuführbohrung auf, welche ihrerseits in eine den Zylinderkopf im Bereich der Ventilstege bzw. einer Aufnahmebohrung für eine Zündkerze oder Einspritzeinrichtung durchsetzende Querbohrung mündet. Sämtliche Querbohrungen münden an der den Zuführbohrungen gegenüberliegenden Seite in einem als Sammelkanal dienenden zusätzlichen Kühlkanal, welcher sich im Bereich einer Zylinderkopflängsseite über die gesamte Länge des Zylinderkopfes erstreckt. Der als Sammelkanal dienende zusätzliche Kühlkanal sammelt unabhängig von einem gegossenen, zur Zylinderkopfdichtung offenen durchgehenden Kühlkanal, welcher für die Kühlung der oberen Enden der Zylinder, bzw. der an die Enden angrenzenden Teile des Zylinderkopfes vorgesehen ist, Kühlwasser.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine verbesserte Kühlung der Einspritzdüsen zu erzielen.
[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass jeder Kühlkanal in einen im Zylinderkopf angeordneten Sammelkanal mündet und der Kühlmantel pro Zylinder nur über die Kühlkanäle mit dem Sammelkanal strömungsverbunden ist.
[0007] Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder Kühlkanal quer, vorzugsweise im rechten Winkel zum Sammelkanal angeordnet ist.
[0008] Um eine einfache Fertigung zu erzielen, können die Kühlkanäle und der Sammelkanal jeweils durch Bohrungen gebildet sein.
[0009] In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante, welche eine optimale Kühlung der Einspritzdüse bei geringem Herstellungsaufwand ermöglicht, ist vorgesehen, dass jeder Kühlkanal sich mit der Zylinderkopfdichtfläche des Zylinderkopfes schneidet, wobei vorzugsweise der Kühlkanal mit der Zylinderkopfdichtfläche einen Winkel zwischen 10° und 45°, vorzugsweise zwischen 20° und 40° aufspannt.
[0010] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. 1/5
Claims (6)
- österreichisches Patentamt AT 505 591 B1 2010-02-15 [0011] Es zeigen [0012] Fig. 1 einen Wassermantel einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht, [0013] Fig. 2 einen Zylinderkopf einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie ll-ll in Fig. 3 bzw. 4, [0014] Fig. 3 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie lll-lll in Fig. 2 und [0015] Fig. 4 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2. [0016] In einen Zylinderkopf 1 für mehrere Zylinder mündet pro Zylinder eine Zündeinrichtung und eine Einspritzeinrichtung in den Brennraum ein. Mit Bezugszeichen 2 ist in den Fig. 2 bis 4 der Schacht für eine Zündeinrichtung und mit Bezugszeichen 3 der Schacht für eine Einspritzeinrichtung angedeutet. Zwischen dem Schacht 2 für die Zündeinrichtung und dem Schacht 3 für die Einspritzeinrichtung ist jeweils ein gebohrter Kühlkanal 4 angeordnet, welcher vom Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 1 ausgeht. Jeder Kühlkanal 4 mündet in einen in Längsrichtung des Zylinderkopfes 1 angeordneten gebohrten Sammelkanal 6. [0017] Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist jeder Kühlkanal 4 geneigt bezüglich der Zylinderkopfdichtfläche 7 angeordnet und schließt mit dieser einen Winkel α von etwa 20° bis 30° ein. Der Kühlmantel 5 des Zylinderkopfes 1 steht über Strömungsübertritte 8 mit dem Kühlmantel eines nicht weiter dargestellten Zylinderblockes in Strömungsverbindung. [0018] Durch die Kühlkanäle 4 zwischen den Schächten 2, 3 für die Zündeinrichtung und die Einspritzeinrichtung und den Sammelkanal 6, welcher eine rasche Wärmeabfuhr bewirkt, lassen sich gefährliche Temperaturspitzen im Bereich der Einspritzdüse wirksam vermeiden. Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (1) mit zumindest einer Zündeinrichtung und einer Einspritzeinrichtung pro Zylinder, mit zumindest einem im Zylinderkopf (1) angeordneten Kühlmantel (5), wobei pro Zylinder zumindest ein Kühlkanal (4) zwischen der Zündeinrichtung und der Einspritzeinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kühlkanal (4) in einen im Zylinderkopf (1) angeordneten Sammelkanal (6) mündet und der Kühlmantel (5) pro Zylinder nur über die Kühlkanäle (4) mit dem Sammelkanal (6) strömungsverbunden ist.
- 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkanal (6) in Zylinderkopflängsrichtung angeordnet ist.
- 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kühlkanal (4) quer, vorzugsweise im rechten Winkel zum Sammelkanal (6) angeordnet ist.
- 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kühlkanal (4) durch eine Bohrung gebildet ist.
- 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkanal (6) durch eine Bohrung gebildet ist.
- 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kühlkanal (4) sich mit der Zylinderkopfdichtfläche (7) des Zylinderkopfes (1) schneidet, wobei vorzugsweise der Kühlkanal (4) mit der Zylinderkopfdichtfläche (7) einen Winkel (a) zwischen 10° und 45°, vorzugsweise zwischen 20° und 40° aufspannt. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 2/5
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