AT519991A1 - Cylinder head with valve seat ring cooling - Google Patents
Cylinder head with valve seat ring cooling Download PDFInfo
- Publication number
- AT519991A1 AT519991A1 ATA50470/2017A AT504702017A AT519991A1 AT 519991 A1 AT519991 A1 AT 519991A1 AT 504702017 A AT504702017 A AT 504702017A AT 519991 A1 AT519991 A1 AT 519991A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- outlet
- valve seat
- inlet
- channel
- cylinder head
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
- F01P3/14—Arrangements for cooling other engine or machine parts for cooling intake or exhaust valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/12—Cooling of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/12—Cooling of valves
- F01L3/16—Cooling of valves by means of a fluid flowing through or along valve, e.g. air
- F01L3/18—Liquid cooling of valve
-
- 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
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
-
- 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
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
- F01L2810/01—Cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, mit zumindest einem Ventilsitzring (5) für ein Hubventil, wobei dem Ventilsitzring (5) ein ringförmiger Kühlkanal (6, 6‘) zugeordnet ist, der sich zumindest zwischen zumindest einer Eintrittsöffnung (70, 70‘) eines Eintrittskanals (7, 7‘) und zumindest einer Austrittsöffnung (80, 80‘) eines Austrittskanals (8, 8‘) zumindest teilweise um den Ventilsitz erstreckt, wobei Eintritts- (7, 7‘) und Austrittskanal (8, 8‘) auf derselben Seite des Zylinders angeordnet sind. Zur besseren Kühlung des Ventilsitzes und einfacheren Fertigung mündet der Eintrittskanal (7, 7‘) in tangentialer Richtung über die Eintrittsöffnung (70, 70‘) in den ringförmigen Kühlkanal (6, 6‘) ein und der Austrittskanal (8, 8‘) zweigt in tangentialer Richtung über die Austrittsöffnung (80, 80‘) aus dem ringförmigen Kühlkanal (6, 6‘) ab.The invention relates to a cylinder head (1) for an internal combustion engine having at least one cylinder, with at least one valve seat ring (5) for a globe valve, wherein the valve seat ring (5) is associated with an annular cooling channel (6, 6 ') extending at least between at least an inlet opening (70, 70 ') of an inlet channel (7, 7') and at least one outlet opening (80, 80 ') of an outlet channel (8, 8') extends at least partially around the valve seat, wherein inlet (7, 7 ') and outlet channel (8, 8 ') are arranged on the same side of the cylinder. For better cooling of the valve seat and easier production of the inlet channel (7, 7 ') opens in the tangential direction via the inlet opening (70, 70') in the annular cooling channel (6, 6 ') and the outlet channel (8, 8') branches in the tangential direction via the outlet opening (80, 80 ') from the annular cooling channel (6, 6') from.
Description
ZusammenfassungSummary
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, mit zumindest einem Ventilsitzring (5) für ein Hubventil, wobei dem Ventilsitzring (5) ein ringförmiger Kühlkanal (6, 6‘) zugeordnet ist, der sich zumindest zwischen zumindest einer Eintrittsöffnung (70, 70‘) eines Eintrittskanals (7, 7‘) und zumindest einer Austrittsöffnung (80, 80‘) eines Austrittskanals (8, 8‘) zumindest teilweise um den Ventilsitz erstreckt, wobei Eintritts- (7, 7‘) und Austrittskanal (8, 8‘) auf derselben Seite des Zylinders angeordnet sind.The invention relates to a cylinder head (1) for an internal combustion engine with at least one cylinder, with at least one valve seat ring (5) for a lift valve, the valve seat ring (5) being assigned an annular cooling channel (6, 6 '), which is at least between at least an inlet opening (70, 70 ') of an inlet channel (7, 7') and at least one outlet opening (80, 80 ') of an outlet channel (8, 8') extends at least partially around the valve seat, with inlet (7, 7 ') and outlet channel (8, 8 ') are arranged on the same side of the cylinder.
Zur besseren Kühlung des Ventilsitzes und einfacheren Fertigung mündet der Eintrittskanal (7, 7‘) in tangentialer Richtung über die Eintrittsöffnung (70, 70‘) in den ringförmigen Kühlkanal (6, 6‘) ein und der Austrittskanal (8, 8‘) zweigt in tangentialer Richtung über die Austrittsöffnung (80, 80‘) aus dem ringförmigen Kühlkanal (6, 6‘) ab.For better cooling of the valve seat and simpler manufacture, the inlet channel (7, 7 ') opens into the annular cooling channel (6, 6') in the tangential direction via the inlet opening (70, 70 ') and the outlet channel (8, 8') branches in the tangential direction via the outlet opening (80, 80 ') from the annular cooling channel (6, 6').
Fig. 3 / 20Fig. 3/20
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Zylinderkopf mit VentilsitzringkühlungCylinder head with valve seat ring cooling
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, mit zumindest einem Ventilsitzring für ein Hubventil, wobei dem Ventilsitzring ein ringförmiger Kühlkanal zugeordnet ist, der sich zumindest zwischen zumindest einer Eintrittsöffnung eines Eintrittskanals und zumindest einer Austrittsöffnung eines Austrittskanals zumindest teilweise um den Ventilsitz erstreckt, wobei Eintritts- und Austrittskanal auf derselben Seite des Zylinders angeordnet sind.The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine with at least one cylinder, with at least one valve seat ring for a lift valve, the valve seat ring being assigned an annular cooling channel which is at least partially around the valve seat between at least one inlet opening of an inlet channel and at least one outlet opening of an outlet channel extends, the inlet and outlet channels being arranged on the same side of the cylinder.
Heutige Hochleistungs-Brennkraftmaschinen weisen thermisch hochbeanspruchte Regionen beispielsweise im Bereich der Auslassventilbrücken zwischen den Auslassventilsitzen auf. Diese Bereiche sind besonders hinsichtlich thermischer Verformung und somit erhöhtem Ventilverschleiß gefährdet.Today's high-performance internal combustion engines have thermally highly stressed regions, for example in the area of the exhaust valve bridges between the exhaust valve seats. These areas are particularly at risk with regard to thermal deformation and thus increased valve wear.
Um diesem Problem entgegenzuwirken werden die Ventilsitze mit umlaufenden Kühlkanälen - einer Ventilsitzringkühlung - umgeben, wobei zwischen Ein- und Austritten eine Kühlmittelströmung um den Ventilsitz bewirkt wird.In order to counteract this problem, the valve seats are surrounded with circumferential cooling channels - a valve seat ring cooling system, a coolant flow being caused around the valve seat between inlets and outlets.
Die AT 513 262 B1 der Anmelderin zeigt eine Lösung, bei der Ein- und Austritt auf derselben Zylinderseite ausgeführt sind und der Ventilsitz in einem Winkelbereich von mindestens 280° umströmt wird. Die sich zwischen Ein- und Austritt ergebende Kurzschlussströmung wird durch eine Drosselstelle beschränkt - damit wird einerseits verhindert, dass sich im Bereich der Kurzschlussströmung eine ungekühlte Wärmebrücke bildet und es zu lokalen Überhitzungen und thermischen Spannungen kommt, andererseits der Großteil des Kühlmittels den Ventilsitz auf langem Weg umströmt. Nachteil an dieser Lösung ist insbesondere die Ausführung der Ein- und Austrittskanäle, die parallel verlaufend ausgeführt sind und in radialer Richtung auf die Ventilsitzringkühlung auftreffen, wodurch sich Staustellen und eine gestörte Einströmung ergibt. Auch die Ausführung der Drosselstelle während der Fertigung bedeutet zusätzlichen Aufwand.The applicant's AT 513 262 B1 shows a solution in which the inlet and outlet are on the same cylinder side and the valve seat is flowed around in an angular range of at least 280 °. The short-circuit flow between the inlet and outlet is restricted by a throttling point - this prevents on the one hand an uncooled thermal bridge from forming in the area of the short-circuit flow and local overheating and thermal stresses, and on the other hand the majority of the coolant the valve seat over a long distance flows around. A disadvantage of this solution is, in particular, the design of the inlet and outlet channels, which are designed to run in parallel and impinge on the valve seat ring cooling in the radial direction, which results in traffic jams and a disrupted inflow. The implementation of the throttle point during production also means additional effort.
Die AT 513 746 B1 der Anmelderin sieht daher vor, dass mehrere Eintritte vorgesehen sind, denen ein in Richtung der Zylindermitte, speziell eines dort angeordneten Injektors verlaufender Austritt gegenüberliegt. Die Eintritte sind dabei asymmetrisch in Bezug zu einer Meridianebene des Ventilsitzrings angeordnet.The applicant's AT 513 746 B1 therefore provides that several inlets are provided which are opposite an outlet which runs in the direction of the center of the cylinder, in particular an injector arranged there. The entrances are arranged asymmetrically with respect to a meridian plane of the valve seat ring.
Dadurch ergeben sich asymmetrische Strömungen im Ventilsitzring, wodurch 1 / 20This results in asymmetrical flows in the valve seat ring, which means 1/20
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbH thermisch hochbeanspruchte Bereiche besonders effizient gekühlt werden können. Nachteilig daran sind insbesondere die ungenügende Kurzschlussströmung zwischen den Eintritten und der Festigkeitsverlust, der sich durch die Austrittsbohrung im Injektorbereich insbesondere bei Großmotoren ergibt.AVL List GmbH can be used to efficiently cool thermally stressed areas. Disadvantages of this are, in particular, the insufficient short-circuit flow between the inlets and the loss of strength that results from the exit hole in the injector area, particularly in the case of large engines.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und eine gleichmäßigere Kühlung des Ventilsitzringes zu ermöglichen und den Ventilverschleiß zu verringern.It is therefore an object of the invention to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art and to enable more uniform cooling of the valve seat ring and to reduce valve wear.
Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Zylinderkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Eintrittskanal vorzugsweise im Wesentlichen tangential über die Eintrittsöffnung in den ringförmigen Kühlkanal einmündet, dass sich ein Umströmungsweg, also der lange umströmte Bereich des ringförmigen Kühlkanals des Ventilsitzes zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung sich ausgehend von der Eintrittsöffnung über einen Winkelbereich von 195° bis 345° erstreckt und der Austrittskanal in über die Austrittsöffnung in einem Winkelbereich zwischen tangentialer und radialer Richtung aus dem ringförmigen Kühlkanal abzweigt.This object is achieved according to the invention with a cylinder head mentioned at the outset in that the inlet channel preferably opens into the annular cooling channel essentially tangentially via the inlet opening, and that a flow-around path, that is to say the long area of the annular cooling channel of the valve seat between the inlet and outlet openings, flows out extends from the inlet opening over an angular range from 195 ° to 345 ° and the outlet duct branches off from the annular cooling duct via the outlet opening in an angular region between the tangential and radial directions.
Mit anderen Worten wird der ringförmige Kühlkanal eines Ventilsitzrings von der gleichen Zylinderseite sowohl mit Kühlmittel beschickt als auch das Kühlmittel abgeführt, wobei der Eintrittskanal und der Austrittskanal den Ventilsitzring über einen Winkelbereich zwischen 195° und 345° umströmen. Bei dem angegebenen Winkelbereich handelt es sich um den Absolutwert, unabhängig davon, ob der Ventilsitzring im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durchströmt wird.In other words, the annular cooling duct of a valve seat ring is both supplied with coolant from the same cylinder side and the coolant is discharged, the inlet duct and the outlet duct flowing around the valve seat ring over an angular range between 195 ° and 345 °. The specified angular range is the absolute value, irrespective of whether the valve seat ring is flowed through in a clockwise or counterclockwise direction.
Durch das Einströmen eines Kühlmittels in im Wesentlichen tangentialer Richtung wird ein reduzierter Druckverlust und ein möglichst großer Querschnitt in der Verschneidung Eintrittskanal-ringförmiger Kühlkanal sichergestellt. Durch die erfindungsgemäße Orientierung des Austrittskanals wird ein Einstellen der Strömungsverhältnisse im ringförmigen Kühlkanal ermöglicht.The inflow of a coolant in a substantially tangential direction ensures a reduced pressure loss and the largest possible cross section in the intersection of the inlet channel-shaped cooling channel. The orientation of the outlet channel according to the invention enables the flow conditions in the annular cooling channel to be set.
In einer Variante der Erfindung erstreckt sich der ringförmige Kühlkanal vollständig um den Ventilsitzring und in Strömungsrichtung verläuft der Umströmungsweg zwischen der Eintritts- und Austrittsöffnung und ein Kurzschlussweg zwischen der Austritts- und der Eintrittsöffnung. Dadurch wird ein vollständiges Umströmen und Kühlen des Ventilsitzrings ermöglicht.In a variant of the invention, the annular cooling channel extends completely around the valve seat ring and in the flow direction the flow path runs between the inlet and outlet openings and a short circuit path between the outlet and the inlet opening. This enables complete flow around and cooling of the valve seat ring.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Dank der Erfindung ist eine noch effizientere Kühlung der thermisch hochbelasteten Bereiche eines Ventilsitzringes möglich, da die Ein- und Ausströmung mit geringem Druckverlust erfolgt. Aus diesem Grund bildet sich auch nur eine geringe Kurzschlussströmung im Bypassweg auf der kurzen Verbindung zwischen Ein- und Austrittsöffnung aus und es sind keine zusätzlichen Maßnahmen zur Unterdrückung dieser Kurzschlussströmung notwendig - diese Maßnahmen haben ja oft den Nachteil, durch zusätzliches Material erst recht lokale Überhitzungen zu verursachen. Durch die gewählte Orientierung des Austrittskanals zwischen tangentialer und radialer Richtung kann die Kühlmittelströmung im Bypassweg auf die jeweilige Verwendung des Zylinderkopfes abgestimmt und eine ausreichende Kühlung dieses Bereichs erzielt werden.Thanks to the invention, an even more efficient cooling of the thermally highly stressed areas of a valve seat ring is possible since the inflow and outflow take place with little pressure loss. For this reason, only a small short-circuit flow is formed in the bypass path on the short connection between the inlet and outlet opening and no additional measures are necessary to suppress this short-circuit flow - these measures often have the disadvantage that local material can cause local overheating cause. The selected orientation of the outlet channel between the tangential and radial directions enables the coolant flow in the bypass path to be matched to the particular use of the cylinder head and sufficient cooling of this area to be achieved.
Gleichzeitig ist die Herstellung stark vereinfacht, da im Gegensatz zu Lösungen des Stands der Technik Standardbearbeitungsmethoden - z.B. Bohren der Ein- und Austrittskanäle - zum Einsatz kommen, ohne dass aufwändige Bearbeitungen wie z.B. Fräsen im Kopf benötigt werden.At the same time, production is greatly simplified because, in contrast to solutions of the prior art, standard processing methods - e.g. Drilling the inlet and outlet channels - can be used without time-consuming processing such as Milling in the head are needed.
Die Erfindung erlaubt damit eine optimale Kühlung von Ventilsitzen mit minimalem Herstellaufwand.The invention thus allows optimal cooling of valve seats with minimal manufacturing effort.
In einer Variante der Erfindung verlaufen/verläuft eine Längsmittelachse des Eintrittskanals und/oder eine Längsmittelachse des Austrittskanals tangential zu einer inneren Kanalwand des ringförmigen Kühlkanals des Ventilsitzes. Damit ist eine druckoptimierte Ein- und Ausströmung möglich und Turbulenzen können reduziert bzw. ganz verhindert werden.In a variant of the invention, a longitudinal central axis of the inlet channel and / or a longitudinal central axis of the outlet channel run tangentially to an inner channel wall of the annular cooling channel of the valve seat. This enables pressure-optimized inflow and outflow and turbulence can be reduced or completely prevented.
Um eine besonders einfache Fertigung des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes zu ermöglichen, verlaufen der Eintritts- und der Austrittskanal in einer gemeinsamen ersten Ebene. Damit muss z.B. beim Bohren das Bohrgerät nicht aufwändig verschoben und neu justiert werden. Gleichzeitig wird in Richtung entlang der Zylinderlängsachse nur eine minimale Materialdicke durch die Kanäle beeinflusst.In order to enable a particularly simple manufacture of the cylinder head according to the invention, the inlet and outlet channels run in a common first plane. For example, when drilling, the drill must not be moved and readjusted. At the same time, only a minimal material thickness is influenced by the channels in the direction along the cylinder longitudinal axis.
In einer Variante der Erfindung verläuft der Eintrittskanal in einer ersten Ebene und der Austrittskanal in einer zweiten Ebene. Die erste Ebene verläuft dabei anders als die zweite Ebene. Dadurch kann dem Kühlströmungsverlauf eine zusätzliche Richtung gegeben werden.In a variant of the invention, the inlet channel runs in a first level and the outlet channel in a second level. The first level runs differently than the second level. This allows the cooling flow profile to be given an additional direction.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Günstigerweise verläuft dabei die erste Ebene parallel zur zweiten Ebene. Dadurch lässt sich ebenfalls eine vergleichsweise einfache Fertigung sicherstellen, da beispielsweise beim Bohren weniger Justageschritte notwendig sind.The first level advantageously runs parallel to the second level. This also ensures comparatively simple production, since fewer adjustment steps are required, for example, when drilling.
Eine gute Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Platzes sowohl im Zylinderkopf als auch bei der Fertigung lässt sich erzielen, wenn die erste Ebene und/oder die zweite Ebene parallel zu einer Zylinderkopfdichtebene sind/ist.Good use of the available space both in the cylinder head and during production can be achieved if the first level and / or the second level are / is parallel to a cylinder head sealing level.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist zumindest der Austrittskanal mit einem Zylinderkopf-Kühlmantel verbunden. Durch Anlegen verschiedener Druckniveaus an Einlasskanal und Zylinderkopf-Kühlmantel lassen sich damit auf einfache Weise günstige Strömungsverläufe erzielen. Sowohl eine Kühlung Top-Down als auch vom Zylinderblock in Richtung Zylinderkopf ist möglich.In a further variant of the invention, at least the outlet duct is connected to a cylinder head cooling jacket. By applying different pressure levels to the intake port and cylinder head cooling jacket, it is easy to achieve favorable flow patterns. Both top-down cooling and from the cylinder block towards the cylinder head are possible.
Wenn im Zylinderkopf zumindest zwei Hubventile mit zwei zugehörigenIf at least two globe valves with two associated ones in the cylinder head
Ventilöffnungen vorgesehen sind ist eine besonders gute Kühlung thermisch hoch belasteter Bereiche sichergestellt, wenn der Eintrittskanal auf der einer Ventilbrücke zwischen den Ventilöffnungen zugewandten Seite des Ventilsitzes angeordnet ist. Gleiches lässt sich erzielen, wenn zwei Auslassventile mit zugehörigen Auslassventilöffnungen und zwei Einlassventile mit zugehörigenValve openings are provided, particularly good cooling of thermally highly stressed areas is ensured if the inlet channel is arranged on the side of the valve seat facing a valve bridge between the valve openings. The same can be achieved if two exhaust valves with associated exhaust valve openings and two intake valves with associated
Einlassventilöffnungen vorgesehen sind und zumindest die Einlasskanäle in ringförmige Kühlkanäle der Ventilsitzringe der Auslassventilöffnungen auf der einer Auslassventilbrücke zugewandten Seite der Ventilsitzringe angeordnet sind.Inlet valve openings are provided and at least the inlet channels are arranged in annular cooling channels of the valve seat rings of the outlet valve openings on the side of the valve seat rings facing an outlet valve bridge.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen. Darin zeigen:Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of non-restrictive exemplary embodiments schematically illustrated in the drawings. In it show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf entlang Linie I-I in Fig. 7;Figure 1 is a plan view of a horizontal section through the cylinder head along line I-I in Fig. 7.
Fig. 2 eine ausschnittsweise Seitenansicht des Zylinderkopfes aus Fig. 1;FIG. 2 shows a partial side view of the cylinder head from FIG. 1;
Fig. 3 einen Ausschnitt einer brennraumseitigen Draufsicht auf einenFig. 3 shows a detail of a top view of the combustion chamber
Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf entlang Linie III-III in Fig. 2;Horizontal section through the cylinder head along line III-III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Ausschnitt eines Vertikalschnitts durch den Zylinderkopf entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;4 shows a detail of a vertical section through the cylinder head along the line IV-IV in FIG. 1;
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Fig. 5 einen Ausschnitt eines Vertikalschnitts durch den Zylinderkopf entlang der Linie V-V in Fig. 1;5 shows a detail of a vertical section through the cylinder head along the line V-V in FIG. 1;
Fig. 6 einen Ausschnitt eines Vertikalschnitts durch den Zylinderkopf entlang der Linie VI-VI in Fig. 1;6 shows a detail of a vertical section through the cylinder head along the line VI-VI in FIG. 1;
Fig. 7 einen Ausschnitt eines Vertikalschnitts durch den Zylinderkopf entlang der Linie VII-VII in Fig. 1; und7 shows a section of a vertical section through the cylinder head along the line VII-VII in FIG. 1; and
Fig. 8 eine Schemadarstellung eines Ausschnitts einer brennraumseitigen Draufsicht auf einen Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 3.8 shows a schematic representation of a section of a top view on the combustion chamber side of a horizontal section through the cylinder head according to FIG. 3.
In den nachfolgenden Figuren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.For reasons of clarity, similar elements are identified in the following figures with the same reference symbols.
Die Figuren zeigen im dargestellten Ausführungsbeispiel ausschnittsweise einen Zylinderkopf 1 für zumindest einen Zylinder einer Brennkraftmaschine. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist der Zylinderkopf mit zwei als Hubventilen ausgeführten Einlass- und zwei Auslassventilen versehen - in den Figuren sind dabei die Auslassventilöffnungen 2a, 2b und die Einlassventilöffnungen 3a, 3b für die jeweiligen Ventile dargestellt, teilweise auch mit einer zugehörigen Ventilachse. Natürlich ist die Erfindung auch anwendbar auf Zylinder mit weniger Ventilen. Im Zentrum des Zylinders ist eine weitere Öffnung, beispielsweise als Zentralöffnung 4 für eine Injektionsvorrichtung, vorgesehen.In the exemplary embodiment shown, the figures show sections of a cylinder head 1 for at least one cylinder of an internal combustion engine. According to the illustration in FIG. 1, the cylinder head is provided with two inlet and two outlet valves designed as lift valves - the figures show the outlet valve openings 2a, 2b and the inlet valve openings 3a, 3b for the respective valves, in some cases also with an associated valve axis , Of course, the invention is also applicable to cylinders with fewer valves. A further opening is provided in the center of the cylinder, for example as a central opening 4 for an injection device.
Zumindest pro Auslassventil ist ein Ventilsitzring 5 im Zylinderkopf 1 angeordnet, beispielsweise eingepresst oder eingeklebt, wie in den Fign. 4-7 ersichtlich ist. Der in den Zylinderkopf 1 eingepresste oder eingeklebte Ventilsitzring 5 ist von einem ringförmigen Kühlkanal 6, 6‘ für ein Kühlmittel umgeben, welcher sich zumindest zwischen einer (ventilseitigen) Eintrittsöffnung 70, 70‘ eines Eintrittskanals 7, 7‘ und einer (ventilseitigen) Austrittsöffnung 80, 80‘ eines Austrittskanals 8, 8‘ zumindest teilweise um den Ventilsitz erstreckt. Der Kühlkanal 6, 6‘kann dabei vollständig im Ventilsitzring 5 verlaufen oder - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - teils in den Zylinderkopf 1 eingeformt, teils im Ventilsitzring 5 ausgeführt sein. Der Kühlkanal 6, 6‘kann auch vollständig im Zylinderkopf 1 eingeformt sein.At least for each exhaust valve, a valve seat ring 5 is arranged in the cylinder head 1, for example pressed in or glued in, as shown in FIGS. 4-7 can be seen. The valve seat ring 5, which is pressed or glued into the cylinder head 1, is surrounded by an annular cooling channel 6, 6 'for a coolant, which is at least between an (valve-side) inlet opening 70, 70' of an inlet channel 7, 7 'and an (valve-side) outlet opening 80 , 80 'of an outlet channel 8, 8' extends at least partially around the valve seat. The cooling channel 6, 6 ′ can run completely in the valve seat ring 5 or - as in the exemplary embodiment shown - partly molded into the cylinder head 1, partly in the valve seat ring 5. The cooling channel 6, 6 'can also be completely molded in the cylinder head 1.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Kühlmittel wird von außerhalb des Zylinders/Zylinderkopfs 1 über den Eintrittskanal 7‘ zugeführt (Fig. 4), strömt über die Eintrittsöffnung 70‘ (Fig. 5) in den ringförmigen Kühlkanal 6‘ und tritt an der Austrittsöffnung 80‘ (Fig. 6) aus dem Kühlkanal 6‘ in einen Austrittskanal 8‘ (Fig. 7) aus, von wo es weiterströmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der ringförmige Kühlkanal 6, 6‘ vollständig um den Ventilsitzring 5. Dabei gibt es einen Umströmungsweg 90, 90‘, wo das Kühlmittel den ringförmigen Kühlkanal 6, 6‘ auf langem Weg umströmt, und einen Kurzschlussweg 91,91 ‘, also die kürzeste Verbindung zwischen Eintritts- 70, 70‘ und Austrittsöffnung 80, 80‘. Eintritts- 7, 7‘ und Austrittskanal 8, 8‘ sind beispielsweise durch von einer Seitenfläche des Zylinderkopfes 1 ausgehende Bohrungen gebildet, wie in Fig. 2 ersichtlich ist. Günstigerweise sind Eintritts- 7, 7‘ und Austrittskanal 8, 8‘ auf derselben Seite des Zylinders angeordnet - im vorliegenden Beispiel auslassseitig.Coolant is supplied from outside the cylinder / cylinder head 1 via the inlet duct 7 '(FIG. 4), flows into the annular cooling duct 6' via the inlet opening 70 '(FIG. 5) and enters the outlet opening 80' (FIG. 6) from the cooling duct 6 'into an outlet duct 8' (FIG. 7), from where it flows on. In the exemplary embodiment shown, the annular cooling duct 6, 6 'extends completely around the valve seat ring 5. There is a flow path 90, 90' where the coolant flows around the annular cooling duct 6, 6 'over a long path, and a short circuit path 91, 91'. , that is the shortest connection between inlet 70, 70 'and outlet opening 80, 80'. Inlet 7, 7 'and outlet channel 8, 8' are formed, for example, by bores emanating from a side surface of the cylinder head 1, as can be seen in FIG. 2. Inlet 7, 7 'and outlet channel 8, 8' are advantageously arranged on the same side of the cylinder - in the present example on the outlet side.
Ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen Umströmungs- 90, 90‘ und Kurzschlussweg 91,91‘ und damit eine gute Umströmung und Kühlung lässt sich erreichen, wenn der Mittelpunktswinkel α (Fig. 1) des Ventilsitzrings 5 zwischen Eintritts- 70 und Austrittsöffnung 80 kleiner ist als 180°, günstigerweise kleiner als 100°. Der Mittelpunktswinkel α ist dabei der Winkel zwischen den radialen Verbindungen zwischen dem Ventilsitzringmittelpunkt 50 einerseits und dem Ein- 7 und Austrittskanal 8 andererseits, insbesondere dem Punkt, wo eine Längsmittelachse des Eintrittskanals (Eintrittslängsmittelachse 77) bzw. des Austrittskanals (Austrittslängsmittelachse 88) auf den ringförmigen Kühlkanal 6, bzw. dessen Außenseite 61, auftrifft. Der von Kühlmittel umströmte lange Bereich des ringförmigen Kühlkanals zwischen Eintritts- 70, 70‘ und Austrittsöffnung 80, 80‘ und damit der Bereich des Umströmungswegs 90 erstreckt sich über einen Winkelbereich von 360° - α um den Ventilsitzring 5. Erfindungsgemäß beträgt der Winkelbereich zwischen 195° und 345°. Es hat sich herausgestellt, dass mit diesem Winkelbereich des Umströmungswegs 90, 90‘ eine bestmögliche Wärmeabfuhr aus thermisch kritischen Bereichen des Zylinderkopfes 1 erfolgen kann.A balanced relationship between flow 90, 90 'and short circuit path 91.91' and thus good flow and cooling can be achieved if the center angle α (FIG. 1) of valve seat ring 5 between inlet 70 and outlet 80 is less than 180 °, advantageously less than 100 °. The center angle α is the angle between the radial connections between the valve seat ring center 50 on the one hand and the inlet 7 and outlet duct 8 on the other hand, in particular the point where a longitudinal central axis of the inlet duct (central longitudinal axis of the inlet 77) or the outlet duct (central longitudinal axis of the outlet 88) on the annular Cooling channel 6, or its outside 61, strikes. The long area of the annular cooling channel around which the coolant flows, between the inlet opening 70, 70 'and the outlet opening 80, 80' and thus the area around the flow path 90, extends over an angular range of 360 ° - α around the valve seat ring 5. According to the invention, the angular range is between 195 ° and 345 °. It has been found that the best possible heat dissipation from thermally critical areas of the cylinder head 1 can take place with this angular range of the flow path 90, 90 ′.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es also einerseits eineIn the exemplary embodiment shown there is therefore one
Kurzschlussströmung zwischen den beiden Öffnungen 70, 70‘, 80, 80‘ auf dem Kurzschlussweg 91, 91‘, andererseits eine den Ventilsitz auf langem Weg umgebende Kühlströmung auf dem Umströmungsweg 90, 90‘.Short circuit flow between the two openings 70, 70 ″, 80, 80 ″ on the short circuit path 91, 91 ″, on the other hand a cooling flow on the flow path 90, 90 ″ surrounding the valve seat over a long path.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Wie insbesondere Fig. 3 zu entnehmen ist mündet der Eintrittskanal 7, 7‘ im dargestellten Ausführungsbeispiel tangential über die Eintrittsöffnung 70 in den ringförmigen Kühlkanal 6, 6‘. Tangential bedeutet im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, dass sich - innerhalb von Fertigungstoleranzen - Elemente von Eintritts- 7, 7‘/Austrittskanal 8, 8‘ und ringförmiger Kühlkanal 6, 6‘ in einem Punkt berühren. Das bedeutet, dass beispielsweise eine der Ventilachse bzw. dem Ventilsitzringmittelpunkt 50, 50‘ des jeweiligen Ventilsitzes abgewandte Seite des Eintritts- 7, 7‘/Austrittskanals 8, 8‘ die ebenfalls abgewandte Seite (Außenseite 61,As can be seen in particular in FIG. 3, the inlet channel 7, 7 'in the exemplary embodiment shown opens tangentially via the inlet opening 70 into the annular cooling channel 6, 6'. In the context of the present disclosure, tangential means that - within manufacturing tolerances - elements of inlet 7, 7 '/ outlet duct 8, 8' and annular cooling duct 6, 6 'touch at one point. This means that, for example, a side of the inlet 7, 7 '/ outlet channel 8, 8' facing away from the valve axis or the valve seat ring center 50, 50 'of the respective valve seat is also the side facing away (outer side 61,
‘) des ringförmigen Kühlkanals 6, 6‘ in einem Punkt berührt oder dass eine der Ventilachse bzw. dem Ventilsitzringmittelpunkt 50, 50‘ zugewandte Seite des Eintritts- 7, 7‘/Austrittskanals 8, 8‘ die ebenfalls zugewandte Seite (Innenseite 62, 62‘) des ringförmigen Kühlkanals 6, 6‘ in einem Punkt berührt.') of the annular cooling duct 6, 6' touches at one point or that a side of the inlet 7, 7 '/ outlet duct 8, 8' facing the valve axis or the valve seat ring center 50, 50 'touches the side also facing (inner side 62, 62 ') touches the annular cooling channel 6, 6' at one point.
In der dargestellten Variante verläuft die Eintrittslängsmittelachse 77, 77‘ tangential zu einer inneren Kanalwand (Innenseite 62, 62‘) des ringförmigen Kühlkanals 6, 6‘ des Ventilsitzes und berührt diese damit in einem Punkt. Der Austrittskanal 8, 8‘ zweigt über die Austrittsöffnung 80 aus dem ringförmigen Kühlkanal 6 ab, wobei die Austrittlängsmittelachse 88 im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls tangential zur inneren Kanalwand 62 des ringförmigen Kühlkanals 6 verläuft. Die Form der Ein70, 70‘ und Austrittsöffnungen 80, 80‘ ist damit jeweils etwa ellipsenförmig.In the variant shown, the central longitudinal axis 77, 77 'of the valve seat extends tangentially to an inner channel wall (inside 62, 62' ') of the annular cooling channel 6, 6' and touches it at one point. The outlet duct 8, 8 'branches off from the annular cooling duct 6 via the outlet opening 80, the outlet longitudinal central axis 88 likewise extending tangentially to the inner duct wall 62 of the annular cooling duct 6 in the exemplary embodiment shown. The shape of the inlet 70, 70 'and outlet openings 80, 80' is thus approximately elliptical.
Die tangentiale Ein- und Ausströmung ermöglicht eine turbulenzarme, gut kühlende Umströmung auf dem Umströmungsweg 90, 90‘, gleichzeitig wird ein geringer Druckverlust erreicht und damit die Kurzschlussströmung auf dem Kurzschlussweg 91,91‘ gering gehalten. Eine Kühlung des Kurzschlussströmungsbereichs zwischen Eintritts- 70, 70‘ und Austrittsöffnung 80, 80‘ ist damit zwar sichergestellt, es verbleibt aber ausreichend Kühlmittel für die Kühlung der thermisch hochbelasteten Bereiche des Ventilsitzrings 5 auf dem Umströmungsweg 90, 90‘ zwischen Eintritts- 70, 70‘ und Austrittsöffnung 80, 80‘.The tangential inflow and outflow allows a low-turbulence, good cooling flow around the flow path 90, 90 ', at the same time a low pressure loss is achieved and thus the short-circuit flow on the short-circuit path 91.91' is kept low. Cooling of the short-circuit flow area between inlet 70, 70 'and outlet opening 80, 80' is thus ensured, but sufficient coolant remains for cooling the thermally highly stressed areas of the valve seat ring 5 on the flow path 90, 90 'between inlet 70, 70 'and outlet opening 80, 80'.
Erfindungsgemäß kann der Austrittskanal 8, 8‘ in einem Winkelbereich zwischen tangentialer und radialer Richtung aus dem ringförmigen Kühlkanal 6 abzweigen. Tangentiale Richtung bedeutet hier, dass die Strömungsrichtung im Austrittskanal 8, 8‘ der Strömungsrichtung im Kühlkanal 6 entspricht, der Winkel beträgt also 0°.According to the invention, the outlet channel 8, 8 'can branch off from the annular cooling channel 6 in an angular range between the tangential and radial directions. Tangential direction here means that the direction of flow in the outlet channel 8, 8 ′ corresponds to the direction of flow in the cooling channel 6, so the angle is 0 °.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Radiale Richtung bedeutet hier, dass der Winkel zwischen der Strömungsrichtung im Kühlkanal 6 und im Austrittskanal 8, 8'90° beträgt.Radial direction here means that the angle between the flow direction in the cooling duct 6 and in the outlet duct 8 is 8'90 °.
Durch das Variieren des Winkels zwischen Austrittskanal und Strömungsrichtung im Kühlkanal 6 im Bereich der Austrittsöffnung 80, 80‘ lassen sich die Druckverhältnisse und insbesondere auch die die Kühlmittelmenge zwischen Umströmungs- 90, 90‘ und Kurzschlussweg 91,91‘ einstellen und die Kühlwirkung für den jeweiligen Anwendungsfall optimieren.By varying the angle between the outlet channel and flow direction in the cooling channel 6 in the region of the outlet opening 80, 80 ', the pressure conditions and in particular also the amount of coolant between the flow 90, 90' and the short circuit path 91, 91 'can be set and the cooling effect for the respective one Optimize use case.
Eine günstige Kühlwirkung ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere auch dadurch, dass der Eintrittskanal 7, 7‘ auf der einer Ventilbrücke 100 zwischen den Auslassventilen zugewandten Seite des Ventilsitzrings 5 angeordnet ist bzw. einmündet. Da speziell im Bereich der auslassseitigen Ventilbrücke 100 eine hohe thermische Belastung auftritt, kann hier das frisch zugeführte, eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweisende Kühlmittel eine besonders gute Wirkung entfalten. Auch bei Varianten mit weniger Ventilen ist es günstig, wenn die Eintrittskanäle 7, 7‘ auf Seiten der Ventilbrücken 100 verlaufen.In the exemplary embodiment shown, a favorable cooling effect also results in particular from the fact that the inlet channel 7, 7 ′ is arranged or opens on the side of the valve seat ring 5 facing a valve bridge 100 between the outlet valves. Since a high thermal load occurs especially in the area of the outlet-side valve bridge 100, the freshly supplied coolant, which has a comparatively low temperature, can have a particularly good effect here. Even in the case of variants with fewer valves, it is advantageous if the inlet channels 7, 7 'run on the valve bridges 100 side.
Fig. 8 zeigt eine Darstellung, wo ein Eintrittskanal 7‘ in einen ringförmigen Kühlkanal 6 einmündet und ein Austrittskanal 8‘ wieder austritt. Dabei ist eine Winkelskala dargestellt, die am Eintritt des Eintrittskanals 7‘ 0° zeigt, der Austritt des Austrittskanals 8‘ erfolgt zwischen 225° und 270°; damit ergibt sich eine Umströmung im erfindungsgemäßen Bereich von 195° bis 345°. Die Richtung des Austrittskanals 8‘ liegt zwischen tangential und radial - der Austrittswinkel β beträgt also zwischen 0° (tangentialer Verlauf) und 90° (radialer Verlauf). Der durchgezogen dargestellte Austrittskanal 8‘ hat einen sehr flachen Verlauf, während ein strichliert dargestellter Austrittskanal 8‘ in einem Winkel β nahe 90° verläuft. Zwischen den Ventilsitzringmittelpunkten 50 der Auslassventilöffnungen 2a, 2b ist eine Ventilverbindungslinie 200 dargestellt.FIG. 8 shows a representation of where an inlet channel 7 'opens into an annular cooling channel 6 and an outlet channel 8' exits again. An angle scale is shown, which shows 7 '0 ° at the entrance of the inlet channel, the exit of the outlet channel 8' takes place between 225 ° and 270 °; this results in a flow in the range of 195 ° to 345 ° according to the invention. The direction of the outlet channel 8 'lies between tangential and radial - the exit angle β is therefore between 0 ° (tangential course) and 90 ° (radial course). The outlet channel 8 'shown in solid lines has a very flat course, while an outlet channel 8' shown in dashed lines runs at an angle β close to 90 °. A valve connecting line 200 is shown between the valve seat ring centers 50 of the outlet valve openings 2a, 2b.
Im z.B. in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen Eintritts- 7, 7‘ und Austrittskanäle 8, 8‘ in einer gemeinsamen ersten Ebene, wobei die erste Ebene in der Blattebene liegt. Damit ist eine einfache Fertigung, beispielsweise beim Bohren durch rasches Positionieren des Bohrgeräts oder beim Gießen durch einfaches Einlegen der Bohrkerne, sichergestellt. In einer Variante der Erfindung verläuft der Eintrittskanal 7, 7‘ je Ventilsitz in der ersten Ebene und der Austrittskanal 8, 8‘ in / 20In e.g. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, inlet channels 7, 7 'and outlet channels 8, 8' run in a common first plane, the first plane lying in the leaf plane. This ensures simple manufacture, for example when drilling by quickly positioning the drill or when casting by simply inserting the drill cores. In a variant of the invention, the inlet channel 7, 7 'per valve seat runs in the first level and the outlet channel 8, 8' in / 20
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbH einer zweiten Ebene - Fig. 4 zeigt diese Variante mit einem strichliert ausgeführten Austrittskanal 8‘, der leicht in Richtung einer Zylinderkopfdichtebene 110 versetzt ist. Die erste Ebene verläuft dabei normal zur Blattebene und fällt mit derAVL List GmbH a second level - FIG. 4 shows this variant with a dashed outlet channel 8 ', which is slightly offset in the direction of a cylinder head sealing plane 110. The first level runs normal to the leaf level and coincides with the
Eintrittslängsmittelachse 77‘ zusammen, die zweite Ebene verläuft ebenfalls normal zur Blattebene und fällt mit der Austrittslängsmittelachse 88‘ zusammen. Hier ist die erste Ebene parallel zur zweiten Ebene, beide sind parallel zurEntry longitudinal central axis 77 'together, the second plane also runs normal to the sheet plane and coincides with the exit longitudinal central axis 88'. Here the first level is parallel to the second level, both are parallel to the
Zylinderkopfdichtebene 110 bzw. zu einer Ventilsitzringebene 500 (siehe z.B. Fig. 6), die durch den Ventilsitzring 5 definiert ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Zylinderkopfdichtebene 110 verläuft. Wie erkennbar ist verlaufen die erste und zweite Ebene im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls normal zur Ventilachse 55 (siehe Fign. 5-7) In einer weiteren Variante, die in Fig. 7 dargestellt ist, verläuft die erste Ebene schräg zur zweiten Ebene - diese Ausführung ist erkennbar durch den strichliert dargestellten Eintrittskanal 7‘. Beide Ebenen liegen wieder normal zur Blattebene, wobei die erste Ebene mit derCylinder head sealing plane 110 or to a valve seat ring plane 500 (see e.g. FIG. 6), which is defined by the valve seat ring 5 and, in the exemplary embodiment shown, runs parallel to the cylinder head sealing plane 110. As can be seen, the first and second levels in the exemplary embodiment shown likewise run normal to the valve axis 55 (see FIGS. 5-7). In a further variant, which is shown in FIG. 7, the first level runs obliquely to the second level - this embodiment is recognizable by the inlet channel 7 'shown in dashed lines. Both levels are normal to the leaf level again, the first level with the
Eintrittslängsmittelachse 77‘ zusammenfällt und durch diese dargestellt ist, die zweite Ebene fällt mit der Austrittslängsmittelachse 88‘ zusammen und ist durch diese dargestellt.Entry longitudinal central axis 77 'coincides and is represented by this, the second plane coincides with exit longitudinal center axis 88' and is represented by this.
Wie in den Fign. 1 und 3, insbesondere aber Fig. 7 zu erkennen ist, ist der Austrittskanal 8, 8‘ mit einem in Richtung der Zylinderkopfdichtebene 110 heruntergezogenen Zylinderkopf-Kühlmantel 120 verbunden. Dabei kann es sich bei Vorhandensein von zwei Zylinderkopf-Kühlmänteln beispielsweise um den oberen (also weiter von der Zylinderkopfdichtebene 110 entfernteren) ZylinderkopfKühlmantel handeln. Der vom Ventilsitzring 5 wegführende Bereich des Austrittskanals 8, 8‘ ist nach der Verbindung mit dem Zylinderkopf-Kühlmantel 120 an der Außenseite des Zylinderkopfes 1 mit einem Stopfen 130, 130‘ verschlossen.As shown in Figs. 1 and 3, but in particular FIG. 7, the outlet duct 8, 8 'is connected to a cylinder head cooling jacket 120 which is pulled down in the direction of the cylinder head sealing plane 110. If there are two cylinder head cooling jackets, this can be, for example, the upper cylinder head cooling jacket (that is, further away from the cylinder head sealing plane 110). The area of the outlet channel 8, 8 'leading away from the valve seat ring 5 is closed after the connection to the cylinder head cooling jacket 120 on the outside of the cylinder head 1 with a plug 130, 130'.
Natürlich sind auch Varianten möglich, wo der Austrittskanal 8, 8‘ ohne Verbindung zu einem oberen Zylinderkopf-Kühlmantel 120 an die Außenseite des Zylinderkopfes 1 geführt wird. Beispielsweise kann auch die Ventilsitzkühlung mit einem separaten Kühlkreis erfolgen.Of course, variants are also possible where the outlet channel 8, 8 ′ is guided to the outside of the cylinder head 1 without connection to an upper cylinder head cooling jacket 120. For example, valve seat cooling can also be carried out with a separate cooling circuit.
Die Erfindung ermöglicht damit eine optimale, turbulenzarme Kühlung des Ventilsitzes, die einfach fertigbar ist und ohne aufwändige Bearbeitungsschritte auskommt. Durch den erfindungsgemäßen Winkelbereich des Umströmungswegs / 20The invention thus enables optimal, low-turbulence cooling of the valve seat, which is easy to manufacture and does not require any complex processing steps. Through the angular range of the flow path / 20 according to the invention
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
90, 90‘ und den Winkelverlauf des Austrittskanals kann eine optimale Kühlung des Ventilsitzes 5, 5‘ und vollständige Umströmung auch durch den Kurzschlussweg erzielt werden.90, 90 'and the angular course of the outlet channel, optimal cooling of the valve seat 5, 5' and complete flow can also be achieved through the short-circuit path.
/ 20/ 20th
PP31134ATPP31134AT
AVL List GmbHAVL List GmbH
Claims (9)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA50470/2017A AT519991B1 (en) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Cylinder head with valve seat ring cooling |
DE102017219646.7A DE102017219646A1 (en) | 2017-06-02 | 2017-11-06 | Cylinder head with valve seat ring cooling |
CN201880036379.8A CN110709596B (en) | 2017-06-02 | 2018-05-30 | Cylinder head with valve seat ring cooling mechanism |
PCT/AT2018/060112 WO2018218268A1 (en) | 2017-06-02 | 2018-05-30 | Cylinder head comprising valve seat insert cooling |
JP2019566696A JP2020521914A (en) | 2017-06-02 | 2018-05-30 | Cylinder head with valve seat ring cooling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA50470/2017A AT519991B1 (en) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Cylinder head with valve seat ring cooling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT519991A1 true AT519991A1 (en) | 2018-12-15 |
AT519991B1 AT519991B1 (en) | 2019-07-15 |
Family
ID=62683068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ATA50470/2017A AT519991B1 (en) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Cylinder head with valve seat ring cooling |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020521914A (en) |
CN (1) | CN110709596B (en) |
AT (1) | AT519991B1 (en) |
DE (1) | DE102017219646A1 (en) |
WO (1) | WO2018218268A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH272380A (en) * | 1949-03-09 | 1950-12-15 | Sulzer Ag | Valve device on internal combustion engines. |
GB668962A (en) * | 1949-03-09 | 1952-03-26 | Sulzer Ag | Improvements relating to machine parts with inserted valve seats |
DE2825298A1 (en) * | 1978-05-26 | 1979-11-29 | Sulzer Ag | ARRANGEMENT FOR COOLING THE CYLINDER COVER OF A FOUR-STROKE DIESEL ENGINE |
JPH0533640A (en) * | 1991-07-24 | 1993-02-09 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Cylinder head of water-cooled internal combustion engine |
AT513262B1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-03-15 | Avl List Gmbh | Cylinder head for an internal combustion engine |
AT513746B1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-07-15 | Avl List Gmbh | Cylinder head for an internal combustion engine |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2729050A1 (en) * | 1977-06-28 | 1979-01-25 | Elsbett G | Diesel engine cylinder head arrangement - has narrow cooling water circulation passage to avoid thermal stresses |
DE4344696A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-06-29 | Tam Razvojno Tehnicni Inst Zna | Oil cooling channel in cylinder head of air cooled IC engine |
FI124071B (en) * | 2006-11-14 | 2014-02-28 | Waertsilae Finland Oy | Piston engine valve seat ring |
CN201351542Y (en) * | 2008-12-25 | 2009-11-25 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | Heavy oil engine drilling hole cooling valve seat type cylinder cover |
FR2955618B1 (en) * | 2010-01-26 | 2016-02-19 | Motorisations Aeronautiques | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HEAD COMPRISING A COOLING CIRCUIT |
AT513053B1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-03-15 | Avl List Gmbh | Internal combustion engine, in particular large diesel engine |
AT513383B1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-04-15 | Avl List Gmbh | Cylinder head for an internal combustion engine |
DE102014017756A1 (en) * | 2014-11-29 | 2016-06-02 | Daimler Ag | Cylinder head for an internal combustion engine and method for manufacturing a cylinder head |
CN104847521A (en) * | 2015-05-13 | 2015-08-19 | 柳州金盾机械有限公司 | Loader cylinder cover structure |
CN105240139A (en) * | 2015-11-02 | 2016-01-13 | 重庆金花玻璃钢有限公司 | Engine cylinder cover capable of improving swirl rate and cooling of valve part |
-
2017
- 2017-06-02 AT ATA50470/2017A patent/AT519991B1/en active
- 2017-11-06 DE DE102017219646.7A patent/DE102017219646A1/en active Pending
-
2018
- 2018-05-30 JP JP2019566696A patent/JP2020521914A/en active Pending
- 2018-05-30 CN CN201880036379.8A patent/CN110709596B/en active Active
- 2018-05-30 WO PCT/AT2018/060112 patent/WO2018218268A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH272380A (en) * | 1949-03-09 | 1950-12-15 | Sulzer Ag | Valve device on internal combustion engines. |
GB668962A (en) * | 1949-03-09 | 1952-03-26 | Sulzer Ag | Improvements relating to machine parts with inserted valve seats |
DE2825298A1 (en) * | 1978-05-26 | 1979-11-29 | Sulzer Ag | ARRANGEMENT FOR COOLING THE CYLINDER COVER OF A FOUR-STROKE DIESEL ENGINE |
JPH0533640A (en) * | 1991-07-24 | 1993-02-09 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Cylinder head of water-cooled internal combustion engine |
AT513262B1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-03-15 | Avl List Gmbh | Cylinder head for an internal combustion engine |
AT513746B1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-07-15 | Avl List Gmbh | Cylinder head for an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017219646A1 (en) | 2018-12-06 |
CN110709596A (en) | 2020-01-17 |
AT519991B1 (en) | 2019-07-15 |
CN110709596B (en) | 2022-06-07 |
JP2020521914A (en) | 2020-07-27 |
WO2018218268A1 (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3333398B1 (en) | Cylinder head | |
WO2010122095A1 (en) | Cylinder head of an internal combustion engine | |
EP1799987B1 (en) | Piston for a combustion engine, and combustion engine | |
AT506468A2 (en) | CYLINDER HEAD OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
AT519458B1 (en) | CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP3379063A1 (en) | Liquid-cooled combustion engine | |
WO2013014113A1 (en) | Cylinder head with liquid-type cooling | |
AT521945B1 (en) | Internal combustion engine with a coolant jacket | |
WO2014180661A1 (en) | Cylinder head for an internal combustion engine | |
WO2005093242A1 (en) | Water-cooled cylinder head for a multi-cylinder internal combustion engine | |
EP2275891B1 (en) | Valve device | |
EP1355057B1 (en) | Exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine | |
AT519991B1 (en) | Cylinder head with valve seat ring cooling | |
DE102014118060A1 (en) | Cylinder block of a liquid-cooled internal combustion engine in monobloc construction and casting mold for its production | |
AT522271B1 (en) | COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST ONE CYLINDER | |
DE102005037384A1 (en) | Internal combustion engine with at least two cylinders has first coolant channel connected to second coolant channel in bridge region between cylinders by at least one bore so as to pass coolant | |
DE10014555A1 (en) | Combustion engine cooling circuit controller has angular positions of feed, short circuit, radiator openings enabling closing position for both feed openings as well as opening positions | |
DE60131487T2 (en) | Cylinder head cooling water structure and method of manufacture | |
AT516742B1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A LIQUID COOLED CYLINDER BLOCK | |
AT520322B1 (en) | CYLINDER HEAD | |
DE102010036392B4 (en) | Liquid-cooled cylinder head for an internal combustion engine | |
WO2014180873A1 (en) | Cylinder head for an internal combustion engine | |
AT522929A1 (en) | LIQUID-COOLED CYLINDER HEAD FOR A COMBUSTION ENGINE | |
DE102017115402A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE102016216360A1 (en) | Cylinder head for an internal combustion engine |