AT507010A2 - Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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AT507010A2
AT507010A2 AT0127609A AT12762009A AT507010A2 AT 507010 A2 AT507010 A2 AT 507010A2 AT 0127609 A AT0127609 A AT 0127609A AT 12762009 A AT12762009 A AT 12762009A AT 507010 A2 AT507010 A2 AT 507010A2
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
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    • F02F1/4264—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of exhaust channels
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

- 1 -
·*··· · · ·· ·· ·· Φ· ··· ·««· ·· 55909
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Gaswechselkanal, insbesondere einem Auslasskanal.
Es ist bekannt, dass mit einer golfballähnlichen Oberflächenstruktur Strömungsverluste vermindert werden können.
Die DE 198 40 303 A beschreibt eine Oberflächenstruktur für Fahrzeuge mit der der Strömungswiderstandsbleiwert vermindert werden kann, indem die beström-ten Oberflächen eine Narbung zur Erzeugung von Mikroturbolenzen aufweisen.
Aus der DE 196 13 304 Al ist eine Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegbar oder ruhender Körper bekannt, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind. Die Oberfläche der Außenhaut ist zur Zielung eines verbesserten Wirkungsgrades und zur Verbesserung der mechanischen Stabilität signifikant strukturiert ausgebildet, wobei in der Oberfläche oder Außenhaut des Körpers eine Vielzahl von Vertiefungen vorgesehen sind.
Die JP 11-082860 Al offenbart ein Rohr, dessen innere Oberfläche mit einer Vielzahl an noppenförmigen Erhebungen ausgeführt ist. Durch diese Erhebungen kann der Durchfluss gesteigert werden.
Aus der DE 103 47 022 Al ist es bekannt umströmte Oberflächen mit Vertiefungen auszuführen, um die Partikelablagerung und die Eisbildung zu vermindern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, Strömungsverluste durch Ablöseerscheinungen in Gaswechselkanälen zu vermindern. Eine weitere Aufgabe ist es, die Bildung von Ablagerungen zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Gaswechselkanal, zumindest abschnittsweise, zumindest eine Oberflächenstruktur aufweist, wobei vorzugsweise die Oberflächenstruktur durch Vertiefungen und/oder Erhebungen gebildet ist.
Die Vertiefungen oder Erhebungen können regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vertiefungen oder Erhebungen im Bereich zumindest einer Strömungsumlenkung des Gaswechselkanals angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Vertiefungen oder Erhebungen im Bereich einer Bogeninnenseite der Strömungsumleitung angeordnet sind. • · - 2 - • · Μ ·· ·· ·♦····
Die Vertiefungen oder Erhebungen können gusstechnisch hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen oder Erhebungen im Wesentlichen teilkugelförmig geformt sind. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Vertiefungen oder Erhebungen im Grundriss elliptisch oder eckig ausgebildet sind.
Die Höhe der Erhebungen oder Vertiefungen betragt mindestens 0,1 mm. Der größte Durchmesser und der Abstand zwischen den Vertiefungen oder Erhebungen sollte mindestens 1 mm betragen.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen oder Erhebungen, zumindest teilweise, unterschiedliche Höhen, Durchmesser, Abstände und/oder Formen aufweisen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf in einem Querschnitt, Fig. 2 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Gusskern zur Herstellung der Gaswechselkanäle in einer Schrägansicht.
Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Zylinderkopf 1 mit Auslasskanäle 2 bildenden Gaswechselkanälen 3. Im Bereich der Bogeninnenseite 5 einer Strömungsumlen-kung 4 der Gaswechselkanäle 3 sind durch Erhebungen 6 gebildete Oberflächenstrukturen 7 vorgesehen. Die im Wesentlichen teilkugelförmigen Erhebungen 6 sind regelmäßig angeordnet und bilden im vorliegenden Fall ein Sechseck aus.
Alternativ zu den Erhebungen 6 können im Bereich der Bogeninnenseite 5 auch teilkugelförmige Vertiefungen vorgesehen sein. Neben einer teilkugelförmigen Ausbildung können die Vertiefungen oder Erhebungen 6 auch andere geometrische Formen, beispielsweise kerbenartig, gestaltet sein.
Fig. 3 zeigt einen Gusskern 8 für die Gaswechselkanäle 3 mit Formbereichen 9 für die Oberflächenstrukturen 7.
Die in ablösekritischen Bereichen angeordneten Oberflächenstrukturen 7 bewirken Mikroturbolenzen, die einer Strömungsablösung entgegenwirken.

Claims (12)

  1. - 3 - J • · • · • · • ♦ · «· • · • · · · ♦ · · ♦ ··♦ ···♦ «· PATENTANSPRÜCHE 1. Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Gaswechselkanal (3), insbesondere einem Auslasskanal (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Gaswechselkanal (3), zumindest abschnittsweise, zumindest eine Oberflächenstruktur (7) aufweist.
  2. 2. Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstrukturen (7) durch Vertiefungen und/oder Erhebungen (6) gebildet ist.
  3. 3. Zylinderkopf (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) in Reihen in einer Matrixstruktur angeordnet sind.
  4. 4. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) periodisch angeordnet sind.
  5. 5. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) im Bereich zumindest einer Strömungsumlenkung (4) des Gaswechselkanals (3) angeordnet sind.
  6. 6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) im Bereich einer Bogeninnenseite (5) der Strömungsumlenkung (4) angeordnet sind.
  7. 7. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Vertiefungen oder Erhebungen (6) mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 1 mm beträgt.
  8. 8. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Durchmesser der Vertiefungen oder Erhebungen (6) mindestens 1 mm beträgt.
  9. 9. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Vertiefungen oder Erhebungen (6) mindestens 1 mm beträgt.
  10. 10. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) im Wesentlichen teilkugelförmig geformt sind.
  11. 11. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6) im Grundriss elliptisch oder eckig ausgebildet sind.
  12. 12. Zylinderkopf (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Erhebungen (6), zumindest teilweise, unterschiedliche Höhen, Durchmesser, Abstände und/oder Formen aufwer-sen. 2009 08 13
    «-fnail: {MtentObabeluk.at Fu/Dh
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19613304A1 (de) 1996-04-03 1997-10-09 Ernst Koelle Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegter oder ruhender Körper, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind
JPH1182860A (ja) 1997-08-30 1999-03-26 Junichi Hirata 流動量増大流路
DE19840303A1 (de) 1998-09-04 2000-03-09 Brandhorst Ingo Gezielte Erzeugung von Mikroturbolenzen zum Zwecke der Verminderung von Strömungsverlusten
DE10347022A1 (de) 2003-10-07 2005-05-04 Nikolaus Vida Oberfläche mit reduzierter Partikelablagerung und reduzierter Eisbildung

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