DE102006048517A1

DE102006048517A1 - Cylinder head for internal combustion engine of e.g. passenger car, has two combustion chambers, where one combustion chamber has feeder that is provided in pendentive area between combustion chambers

Info

Publication number: DE102006048517A1
Application number: DE200610048517
Authority: DE
Inventors: Jan Zimmermann
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-17

Abstract

The cylinder head (1) has two combustion chambers (2, 3), where one of the combustion chambers has a feeder (5). The feeder is provided in a pendentive area (4) between the combustion chambers. A value of the feeder is larger like a manufacturing tolerance of the cylinder head along a straight line (7), which stays perpendicular to an axis of the combustion chambers. The feeder is provided in a contact area that is determined for a seal of the cylinder head.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor, beispielsweise den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, sowie einen Verbrennungsmotor mit diesem Zylinderkopf.The The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine, For example, the internal combustion engine of a motor vehicle, as well an internal combustion engine with this cylinder head.

Ein Verbrennungsmotor besteht aus einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock, zwischen denen sich eine Zylinderkopfdichtung befindet. Um den Verbrennungsmotor kompakt zu halten, wird der Bereich zwischen zwei Verbrennungsräumen möglichst klein gehalten. Aufgrund von Fertigungstoleranzen kann dann die Zylinderkopfdichtung unter Umständen in diesem Bereich nur unzureichend aufliegen und abdichten.One Internal combustion engine consists of a cylinder head and a cylinder block, between which there is a cylinder head gasket. To the internal combustion engine To keep compact, the area between two combustion chambers is as small as possible held. Due to manufacturing tolerances then the cylinder head gasket in certain circumstances in this area only insufficiently rest and seal.

Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem die Verbrennungsräume auch bei geringer Beabstandung der Brennräume zuverlässig abgedichtet werden.It is an object of an embodiment of the Invention to provide an internal combustion engine, wherein the combustion chambers be reliably sealed even at low spacing of the combustion chambers.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.The solution This object is achieved by the features of the independent claims. advantageous Developments and other embodiments result dealing with the characteristics of dependent Claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor, z.B. den Verbrennungsmotor eines Pkws. Gemäß einer ersten Ausführungsform hat dieser einen ersten und einen zweiten Brennraum. Mindestens einer der Brennräume verfügt zwischen den beiden Brennräumen über einen Einzug.One The first aspect of the invention relates to a cylinder head for a Internal combustion engine, e.g. the internal combustion engine of a passenger car. According to one first embodiment This has a first and a second combustion chamber. At least one of the combustion chambers has between the two combustion chambers via a Feeder.

In der für die Zylinderkopfdichtung bestimmten Auflagefläche des Zylinderkopfs, nachfolgend auch Dichtebene genannt, hat ein zylindrischer Brennraum zunächst eine kreisrunde Form. Mindestens einer der Brennräume besitzt in dieser Dichtebene einen Einzug, also eine Abweichung der kreisrunden Form zum Kreisinneren bzw. der Zylinderform zur Brennraumachse. Der Einzug befindet sich zwischen den Brennräumen, wodurch dort die Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung größer wird. Dies mindert ein nur teilweises Aufliegen der Zylinderkopfdichtung mit der Gefahr eines nur unzureichenden Abdichtens.In the for the cylinder head gasket certain bearing surface of the cylinder head, below also Density level, a cylindrical combustion chamber has a first circular shape. At least one of the combustion chambers has in this sealing level a feeder, so a deviation of the circular shape to the circle interior or the cylindrical shape to the combustion chamber axis. The feeder is located between the combustion chambers, whereby there the bearing surface for the Cylinder head gasket gets bigger. This reduces only a partial resting of the cylinder head gasket with the risk of insufficient sealing.

Zur Gewährleistung einer vergrößerten Auflagefläche durch den Einzug genügt es prinzipiell, dass der Brennraum in der Dichtebene über einen Einzug verfügt, und zwar in einem Bereich, der direkt an den benachbarten Dichtbereich angrenzt. Eine gewisse Erstreckung des Einzugs in Richtung der Brennraumachse wird zu seiner Realisierung des Einzugs regelmäßig eintreten, ist aber für die Erfindung prinzipiell ohne Bedeutung.to warranty an enlarged bearing surface the collection suffices It is in principle that the combustion chamber in the sealing plane via a feeder features, in an area that is directly adjacent to the adjacent sealing area borders. A certain extension of the intake in the direction of the combustion chamber axis will occur regularly to his realization of the collection, but is for the invention in principle without meaning.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform befindet sich der Einzug im Zwickelbereich zwischen den beiden Brennräumen. Er ist damit maximal weit von Einlass- und Auslassventilen entfernt, sodass deren Strömungskennwerte nicht verschlechtert werden.According to one second embodiment is the feeder in the gusset area between the two combustion chambers. He is thus at a maximum distance from intake and exhaust valves, so that their flow characteristics not be deteriorated.

Bei einer Ausgestaltung des Zylinderkopfs ist die Größe des Einzugs entlang einer Geraden, die senkrecht zu den Brennraumachsen steht und diese miteinander verbindet, mindestens so groß wie die Fertigungstoleranz des Zylinderkopfs. Ein sehr zuverlässiges Aufliegen der Zylinderkopfdichtung ist dann gegeben, wenn der Einzug mindestens so groß ist wie die Summe all derjenigen Toleranzen, die die Lage des besagten Bereichs festlegen, der direkt an den benachbarten Brennraum angrenzt. Zu diesen weiteren Toleranzen gehören u. a. auch die Fertigungstoleranzen des Zylinderblocks und derjenigen Bauteile, die Zylinderblock und Zylinderkopf miteinander verbinden. Die Fertigungstoleranz kann einige Zehntel Millimeter betragen. Auf diese Weise kann in allen Fällen ein korrektes Aufliegen der Zylinderkopfdichtung gewährleistet werden. Der Einzug lässt sich dabei mit zunehmendem Abstand zur Geraden kleiner wählen, sodass sich in der Dichtebene ein sichelförmiger Einzug ergibt.at an embodiment of the cylinder head is the size of the feeder along a Straight line, which is perpendicular to the combustion chamber axes and these together connects, at least as big as the manufacturing tolerance of the cylinder head. A very reliable resting the cylinder head gasket is given when the feeder at least so big like the sum of all those tolerances that the position of the said Set the area directly adjacent to the adjacent combustion chamber. These other tolerances include u. a. also the manufacturing tolerances the cylinder block and those components, the cylinder block and Connect the cylinder head. The manufacturing tolerance can a few tenths of a millimeter. That way, in all make ensures correct contact of the cylinder head gasket become. The feeder leaves choose smaller with increasing distance to the line, so that a crescent-shaped indentation results in the sealing plane.

Bei einer Ausführungsform des Zylinderkopfs ist in einer Auflagefläche, die für eine Zylinderkopfdichtung bestimmt ist, der Einzug bezogen auf die Brennraumachse in einem Winkelbereich von +/– 30° um die besagte Gerade vorgesehen. Auch auf diese Weise wird eine Verschlechterung der Strömungskennwerte der Einlass- und Auslassventile verhindert.at an embodiment The cylinder head is in a bearing surface, which is for a cylinder head gasket is determined, the intake relative to the combustion chamber axis in one Angular range of +/- 30 ° around the said Just planned. Also in this way will be a deterioration the flow characteristics the intake and exhaust valves prevented.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor. Dieser umfasst einen Zylinderkopf nach einem der obigen Ausführungsformen.One Another aspect of the invention relates to an internal combustion engine. This comprises a cylinder head according to one of the above embodiments.

In einer Ausgestaltung des Verbrennungsmotors besitzt dieser einen Zylinderblock und ist der Brennraumdurchmesser des Zylinderkopfs von demjenigen des Zylinderblocks verschieden. In diesem Fall gibt es für die Zylinderkopfdichtung unterschiedlich breite Auflageflächen zwischen den jeweiligen Brennräumen. Durch die obigen Ausführungsformen der Erfindung wird ein zuverlässiges Abdichten der Zylinderkopfdichtung dort besonders unterstützt, wo die Auflageflächen besonders schmal sind. Darüber wird die Kombination von Zylinderköpfen und Zylinderblöcken mit unterschiedlichem Durchmesser erleichtert, zum Beispiel wenn die Bohrung des Zylinderblocks einen kleineren Durchmesser als der Zylinderkopf aufweist.In an embodiment of the internal combustion engine has this one Cylinder block and is the combustion chamber diameter of the cylinder head different from that of the cylinder block. In this case there it for the cylinder head gasket different width bearing surfaces between the respective combustion chambers. By the above embodiments of the Invention becomes a reliable one Sealing the cylinder head gasket there particularly supports where the support surfaces are particularly narrow. Above that is the Combination of cylinder heads and cylinder blocks facilitated with different diameter, for example when the bore of the cylinder block has a smaller diameter than that Cylinder head has.

Weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigt:Further features and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying FIGS recognizable drawings, which are given below as non-limiting examples. Here, the use of reference numerals in the figures should not be understood to the effect that the reference numerals are intended to limit the scope of the claimed invention. It shows:

1 zeigt in einer perspektivischen Seitenansicht einen Zylinderkopf mit zugehörigem Zylinderblock; 1 shows in a perspective side view of a cylinder head with associated cylinder block;

2 einen Ausschnitt des Zylinderkopfs der 1. 2 a section of the cylinder head of the 1 ,

1 zeigt einen Zylinderkopf 1 mit Verbrennungsräumen 2 und 3, die im Zwickelbereich 4 einen Einzug 5 besitzen. Selbstverständlich kann jeder der insgesamt vier Brennräume einen derartigen Einzug besitzen. Durch den Einzug 5 ist im Zwickelbereich 4 die Auflagefläche für die aufliegende Zylinderkopfdichtung 6 vergrößert. Dadurch erfolgt das Abdichten dort zuverlässiger. Besitzt beispielsweise die Zylinderkopfdichtung 6 im Zwickelbereich 4 eine Vollsicke, so kann bei unvollständig aufliegender Zylinderkopfdichtung 6 die Vollsicke schräg liegen, wodurch die Dichtwirkung nicht oder nicht vollständig gegeben ist. 1 shows a cylinder head 1 with combustion chambers 2 and 3 in the gusset area 4 a move 5 have. Of course, each of the four combustion chambers have such a collection. Through the collection 5 is in the gusset area 4 the bearing surface for the resting cylinder head gasket 6 increased. As a result, the sealing is more reliable there. For example, owns the cylinder head gasket 6 in the gusset area 4 a full bead, so may in incomplete resting cylinder head gasket 6 the full bead are inclined, whereby the sealing effect is not or not completely given.

Die Größe des Einzugs 5 ist entlang einer Geraden 7, die senkrecht auf den Brennraumachsen 8 steht und diese miteinan der verbindet, mindestens so groß wie die Fertigungstoleranz des Zylinderkopfs 1. Sie beträgt meist mehrere Zehntel Millimeter. Ist hingegen der Durchmesser d1 eines Brennraums des Zylinderkopfs 1 vom Durchmesser d2 des zugehörigen Brennraums im Zylinderblock 9 verschieden, so kann die Größe des Einzugs 5 abhängig von den jeweiligen Durchmessern d1 und d2 auch deutlich größer sein und im Millimeterbereich liegen. Durch die Erfindung lässt sich leichter ein Zylinderkopf 1 mit einem Zylinderblock 9 zu einem Verbrennungsmotor 10 kombinieren, wenn die Durchmesser d1 und d2 unterschiedlich sind.The size of the feeder 5 is along a straight line 7 that are perpendicular to the combustion chamber axes 8th stands and this miteinan the connects, at least as large as the manufacturing tolerance of the cylinder head 1 , It is usually several tenths of a millimeter. If, however, the diameter d1 of a combustion chamber of the cylinder head 1 of the diameter d2 of the associated combustion chamber in the cylinder block 9 different, so can the size of the feeder 5 Depending on the respective diameters d1 and d2 also be significantly larger and are in the millimeter range. The invention makes it easier to use a cylinder head 1 with a cylinder block 9 to an internal combustion engine 10 combine when the diameters d1 and d2 are different.

2 zeigt vergrößert einen Ausschnitt aus der 1. In der Dichtebene, d.h. in einer Ebene, deren Oberflächennormale parallel zur Brennraumachse 8 verläuft, liegt die Zylinderkopfdichtung 6. In dieser Ebene ist der Einzug bezogen auf die Brennraumachse 8 in einem Winkelbereich von +/– 30° um die besagte Gerade 7. Der Einzug 5 ist damit hinreichend weit von den Einlass- und Auslassventilen entfernt, sodass deren Strömungskennwerte nicht verschlechtert werden. 2 shows enlarged a section of the 1 , In the sealing plane, ie in a plane whose surface normal is parallel to the combustion chamber axis 8th runs, lies the cylinder head gasket 6 , In this plane, the intake is related to the combustion chamber axis 8th in an angular range of +/- 30 ° around the said straight line 7 , The collection 5 is thus far enough away from the intake and exhaust valves so that their flow characteristics are not degraded.

Obwohl vorstehend konkrete Ausführungsformen beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass die Beschreibung dieser Ausführungsformen nicht zum Zweck hat, die Erfindung in der angegebenen Form zu beschränken. Die Erfindung soll vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfassen, die in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen.Even though above specific embodiments The person skilled in the art will recognize that the description these embodiments does not have the purpose to limit the invention in the form specified. The Rather, the invention is intended to cover all modifications, equivalents and alternatives which fall within the scope of the claimed invention.

11: Zylinderkopfcylinder head
22: Brennraumcombustion chamber
33: Brennraumcombustion chamber
44: Zwickelbereichinterstitial region
55: Einzugentry
66: ZylinderkopfdichtungCylinder head gasket
77: GeradeJust
88th: BrennraumachseCombustion chamber axis
99: Zylinderblockcylinder block
1010: Verbrennungsmotorinternal combustion engine

Claims

Cylinder head ( 1 ) for an internal combustion engine ( 10 ), with a first and a second combustion chamber ( 2 . 3 ), of which at least one of the combustion chambers has an intake ( 5 ).

Cylinder head according to claim 1, wherein the indentation in the gusset area ( 4 ) is located between the two combustion chambers.

Cylinder head according to one of the preceding claims, in which the size of the intake along a straight line ( 7 ) perpendicular to the combustion chamber axes ( 8th ) and connects them together, at least as large as the manufacturing tolerance of the cylinder head.

Cylinder head according to one of the preceding claims, in which, in a bearing surface, which is suitable for a cylinder head gasket ( 6 ), the intake relative to the combustion chamber axis ( 8th ) is provided in an angular range of +/- 30 ° about said straight line.

Internal combustion engine comprising a cylinder head one of the preceding claims.

Internal combustion engine according to claim 5, wherein the combustion chamber diameter (d1) of the cylinder head from that (d2) of a cylinder block is different.