DE10321035B3

DE10321035B3 - Internal combustion engine with cylinder head has transverse coolant flow, second accommodation shaft for glow plug between inlet channels at least partly enclosed by coolant chamber

Info

Publication number: DE10321035B3
Application number: DE2003121035
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Betsch; Dirk Heinrich; Bernhard Dipl.-Ing. Jutz (Fh); Timo Dipl.-Ing. Schmidt; Edwin Dipl.-Ing. Zink
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-05-10
Filing date: 2003-05-10
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-05-11

Abstract

The engine has a coolant circuit for cooling a cylinder head (1) and a combustion chamber with at least one inlet and exhaust valve for closing corresponding openings in the cylinder head, a first accommodation shaft for a glow plug or injection nozzle (4) and a coolant chamber (11). A coolant flow is passed transversely to the engine's longitudinal direction from the exhaust side to the inlet side and a second accommodation shaft for a glow plug (5) between the inlet channels (2) is at least partly enclosed by the coolant chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The The invention relates to an internal combustion engine having the features of Preamble of claim 1.

Aus der DE 41 16 943 C2 ist ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine bekannt, der zwei Einlass- und zwei Auslassventile für jeden Brennraum aufweist, von denen jeweils Ein- und Auslasskanäle zu einer Einlass- und einer Auslassseite führen. Ungefähr in Zylindermitte ist für jeden Brennraum ein Aufnahmeschacht für eine Einspritzdüse oder eine Zündkerze angeordnet. Sowohl der Aufnahmeschacht als auch die Ein- und Auslasskanäle sind von Kühlmittel umströmt um eine gute Kühlung der wärmebelasteten Bauteile zu bieten.From the DE 41 16 943 C2 For example, a liquid-cooled cylinder head for an internal combustion engine is known, which has two intake valves and two exhaust valves for each combustion chamber, each of which inlet and outlet passages lead to an inlet and an outlet side. Approximately in the middle of the cylinder, a receiving shaft for an injection nozzle or a spark plug is arranged for each combustion chamber. Both the receiving shaft and the inlet and outlet channels are surrounded by coolant around to provide good cooling of the heat-stressed components.

Aus der DE 38 19 655 C1 ist ebenfalls ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine bekannt, der zwei Einlass- und zwei Auslassventile für jeden Brennraum aufweist, von denen jeweils Ein- und Auslasskanäle zu einer Einlass- und einer Auslassseite führen. Auch hier ist ungefähr in Zylindermitte für jeden Brennraum ein Aufnahmeschacht für eine Einspritzdüse oder eine Zündkerze angeordnet. Für eine hohe Steifigkeit und einen geringen Platzbedarf sind die Ein- und Auslasskanäle sowie der Aufnahmeschacht teilweise zusammengegossen.From the DE 38 19 655 C1 Also, a liquid-cooled cylinder head for an internal combustion engine is known, which has two inlet and two outlet valves for each combustion chamber, each of which inlet and outlet passages lead to an inlet and an outlet side. Here, too, a receiving shaft for an injection nozzle or a spark plug is arranged approximately in the middle of the cylinder for each combustion chamber. For a high rigidity and a small footprint, the inlet and outlet channels and the receiving shaft are partially poured together.

Aus der DE 832 703 C ist eine Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf mit jeweils mindestens zwei Einlass- und Auslassventilen, dazugehörigen Kanälen und einem Aufnahmeschacht für eine Zündkerze bekannt. Diese Einlass- und Auslasskanäle und der Aufnahmeschacht für eine Zündkerze sind von Kühlmittel umströmt. Des weiteren ist in der DE 832 703 C eine sogenannte Querstromkühlung beschrieben.From the DE 832 703 C is an internal combustion engine with a liquid-cooled cylinder head with at least two intake and exhaust valves, associated channels and a receiving slot for a spark plug known. These inlet and outlet channels and the receiving slot for a spark plug are surrounded by coolant. Furthermore, in the DE 832 703 C a so-called cross-flow cooling described.

Aus der EP 1 293 652 A2 ist ebenfalls eine Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf mit jeweils zwei Einlass- und Auslassventilen, dazugehörigen Kanälen und einem Aufnahmeschacht für ein Einspritzventil bekannt. Die Einlass- und Auslasskanäle und der Aufnahmeschacht für das Einspritzventil sind teilweise von Kühlmittel umströmt. Weiterhin weist der Zylinderkopf in der EP 1 293 652 A2 einen Aufnahmeschacht für eine Glühkerze auf, der jedoch weitestgehend mit Einlasskanälen und dem Aufnahmeschacht für das Einspritzventil zusammengewachsen ist, so dass sich zwischen diesen Baugruppen kein Kühlmittelraum ergibt.From the EP 1 293 652 A2 is also an internal combustion engine with a liquid-cooled cylinder head with two intake and exhaust valves, associated channels and a receiving shaft for an injection valve known. The inlet and outlet channels and the receiving shaft for the injection valve are partially surrounded by coolant. Furthermore, the cylinder head in the EP 1 293 652 A2 a receiving shaft for a glow plug, which, however, has grown together as far as possible with inlet channels and the receiving shaft for the injection valve, so that there is no coolant space between these assemblies.

Aus der DE 100 35 239 A1 ist ein Zylinderkopf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine bekannt, bei dem jedoch die Aufnahmeschächte für eine Zündkerze oder eine Einspritzventil jeweils mit mindestens einem Gaswechselkanal zusammengewachsen sind.From the DE 100 35 239 A1 a cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine is known in which, however, the receiving wells for a spark plug or an injection valve are each grown together with at least one gas exchange channel.

Aus der DE 100 60 682 A1 ist ebenfalls ein Zylinderkopf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine bekannt, bei dem jedoch die Aufnahmeschächte für eine Zündkerze oder eine Einspritzventil jeweils mit mindestens einem Gaswechselkanal zusammengewachsen sind. Zu besseren Kühlung der Zündkerze ist bei der DE 100 60 682 A1 eine Bohrung durch die gemeinsame Wand zwischen Zündkerzenschacht und Gaswechselkanal vorgesehen, bei der jedoch der Zündkerzenschacht nicht rundum von Kühlmedium umströmt ist.From the DE 100 60 682 A1 is also known a cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine, in which, however, the receiving wells for a spark plug or an injection valve are each grown together with at least one gas exchange channel. To better cooling the spark plug is in the DE 100 60 682 A1 a hole through the common wall between the spark plug shaft and gas exchange channel provided, but in which the spark plug shaft is not completely surrounded by cooling medium.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine Brennkraftmaschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf mit jeweils zwei Ein – und Auslassventilen bereit zu stellen, der die Möglichkeit bietet, eine Glühkerze in Brennraumnähe anzuordnen und dabei eine ausreichende Kühlung des Zylinderkopfes und insbesondere der Glühkerze zu gewährleisten.task In contrast, the invention is a Internal combustion engine with a liquid-cooled cylinder head each with two inputs and To provide exhaust valves that offers the possibility of a glow plug in Combustion chamber near to order while maintaining adequate cooling of the cylinder head and in particular the glow plug to ensure.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruches gelöst.These Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim solved.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass eine Kühlmittelströmung quer zur Brennkraftmaschinenlängsrichtung von der Auslassseite zu der Einlassseite des Zylinderkopfes geführt ist. Als weiteres erfindungsgemäßes Merkmal ist ein zweiter Aufnahmeschacht für eine Glühkerze zwischen zwei Einlasskanälen, die jeweils den Einlassventilen zugeordnet sind, zumindest teilweise vom Kühlmittelraum umgeben. Bei einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine sind im Allgemeinen mehrere Brennräume entsprechend den Zylindern in einer Reihe angeordnet. Das führt dazu, dass sowohl Ein- und Auslasskanäle als auch sonstige Vorrichtungen wie zum Beispiel Aufnahmeschächte für Glühkerzen auf die seitlichen Begrenzungswände geführt sind, da zur Oberseite des Zylinderkopfes der Bauraum aufgrund der Bauhöhe der Brennkraftmaschine eingeschränkt ist und zusätzlich noch Elemente der Ventilsteuerung und der Einspritzvorrichtung dort angeordnet sind. Aufgrund der großen Wärmeentwicklung auf der Auslassseite des Zylinderkopfes ist die Glühkerze meist so angeordnet, dass sie von der Einlassseite aus montiert und mit Strom versorgt werden kann. Bei einem Zylinderkopf mit zwei Einlassventilen je Brennraum, die in einem gemeinsamen oder zwei Einlasskanälen auf der Einlassseite münden, ist es aus Bauraumgründen vorteilhaft die Glühkerze, bzw. den Aufnahmeschacht dafür, in der Draufsicht auf den Zylinderkopf gesehen zwischen den beiden Einlasskanälen anzuordnen. Auf diese Weise ragt ein Anschlusselement der Glühkerze seitlich des Zylinderkopfes weg, verlängert jedoch nicht den Zylinderkopf in Längsrichtung. Um ein Überhitzen und damit Versagen des Zylinderkopfwerkstoffes aufgrund der Verbrennung im Brennraum und ungenügender Kühlung zu vermeiden, ist es vorgesehen den zweiten Aufnahmeschacht für die Glühkerze zumindest teilweise zu kühlen. Bei einer gezielten Kühlung des ersten Aufnahmeschachts für die Einspritzdüse oder die Zündkerze und des zweiten Aufnahmeschachts für die Glühkerze bei gleichzeitiger Kühlung der Ein- und Auslasskanäle ist ein ausreichender Schutz vor Überhitzung und Versagen des Zylinderkopfes gegeben. Gleichzeitig wird jeder Brennraumabschnitt des Zylinderkopfes gleichmäßig gut von Kühlmittel durchströmt und es bilden sich keine Ungleichmäßigkeiten in der Kühlung zwischen den einzelnen Brennraumabschnitten aus, die zu Schäden an der Zylinderkopfstruktur bzw. der Brennkraftmaschine führen könnten. Weiterhin ist ein Bereich zwischen einem Einlasskanal und dem zweiten Aufnahmeschacht von Kühlmittel durchströmbar. Durch gezielte Kühlung des Bereiches zwischen dem zweiten Aufnahmeschacht und den Einlasskanälen, insbesondere in Brennraumnähe, wo die Konturen der beiden Einlasskanäle und des zweiten Aufnahmeschachts zusammenwachsen, ist einer Überhitzung und Versagen des Zylinderkopfes wirksam vorgebeugt.The internal combustion engine according to the invention is characterized in that a coolant flow is guided transversely to the engine longitudinal direction of the exhaust side to the inlet side of the cylinder head. As a further inventive feature, a second receiving shaft for a glow plug between two inlet channels, which are respectively associated with the inlet valves, at least partially surrounded by the coolant space. In a cylinder head of an internal combustion engine, a plurality of combustion chambers corresponding to the cylinders are generally arranged in a row. This leads to both inlet and outlet ducts and other devices such as receiving slots for glow plugs are guided on the lateral boundary walls, as is limited to the top of the cylinder head, the space due to the height of the internal combustion engine and additionally elements of the valve control and the injection device arranged there. Due to the large heat generation on the exhaust side of the cylinder head, the glow plug is usually arranged so that it can be mounted from the inlet side and supplied with power. In a cylinder head with two intake valves per combustion chamber, which open in a common or two intake ports on the inlet side, it is advantageous reasons of space, the glow plug, or the receiving shaft to be arranged between the two inlet channels as seen in the plan view of the cylinder head. In this way, a connecting element of the glow plug projects laterally away from the cylinder head, but does not extend the cylinder head in the longitudinal direction. In order to avoid overheating and thus failure of the cylinder head material due to combustion in the combustion chamber and insufficient cooling, it is provided to cool the second receiving shaft for the glow plug at least partially. In a targeted cooling of the first receiving shaft for the injection nozzle or the spark plug and the second receiving slot for the glow plug with simultaneous cooling of the inlet and outlet channels is sufficient protection against overheating and failure of the cylinder head given. At the same time, each combustion chamber section of the cylinder head flows uniformly well through coolant and no irregularities in the cooling form between the individual combustion chamber sections, which could lead to damage to the cylinder head structure or the internal combustion engine. Furthermore, a region between an inlet channel and the second receiving shaft of coolant can be flowed through. By targeted cooling of the area between the second receiving shaft and the inlet channels, in particular near the combustion chamber, where the contours of the two inlet channels and the second receiving shaft grow together, overheating and failure of the cylinder head is effectively prevented.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Bereich zwischen dem ersten Aufnahmeschacht für eine Zündkerze oder eine Einspritzdüse und dem zweiten Aufnahmeschacht für eine Glühkerze ein Kühlmittelraum angeordnet. Durch gezielte Kühlung dieser beiden Aufnahmeschächte und des Bereiches dazwischen, insbesondere in Brennraumnähe, wo die Konturen der beiden Aufnahmeschächte zusammenwachsen, ist einer Überhitzung und Versagen des Zylinderkopfes wirksam vorgebeugt.In An embodiment of the invention is in a range between the first receiving shaft for a spark plug or an injection nozzle and the second receiving shaft for a glow plug, a coolant space arranged. By targeted cooling of this two receiving shafts and the area in between, especially near the combustion chamber, where the Contours of the two receiving shafts growing together is overheating and failure of the cylinder head effectively prevented.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft der zweite Aufnahmeschacht im Wesentlichen oberhalb eines Einlasskanals. Eine weitere Verbesserung der Kühlung des zweiten Aufnahmeschachtes wird dadurch erreicht, dass die Einlasskanäle im Wesentlichen unterhalb des Schachtes verlaufen, d.h. die Einlasskanäle verlaufen flach am Brennraum entlang zur Einlassseite und der zweite Aufnahmeschacht für die Glühkerze verläuft steil nach oben und mündet oberhalb der Einlasskanäle auf der Einlassseite oder im Bereich einer Zylinderkopfhaube nach außen. Durch die verschiedenen Richtungen der Einlasskanäle und des zweiten Aufnahmeschachts vergrößert sich der Abstand dieser Baugruppen zueinander und erleichtert die Gestaltung eines ausreichend großen Kühlmittelraumes.In In a further embodiment of the invention, the second receiving shaft extends essentially above an inlet channel. Another improvement the cooling of the second receiving shaft is achieved in that the inlet channels substantially run below the shaft, i. the inlet channels run flat along the combustion chamber to the inlet side and the second receiving shaft for the glow plug extends steeply upwards and opens above the inlet channels the inlet side or in the area of a cylinder head cover to the outside. By the different directions of the inlet channels and the second receiving shaft increases the distance between these modules to each other and facilitates the design a sufficiently large one Coolant chamber.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der von Kühlmittel durchströmte Bereich zwischen dem ersten Aufnahmeschacht und dem zweiten Aufnahmeschacht durch spanende Bearbeitung hergestellt. Da die Platzverhältnisse im Innern eines Zylinderkopfes sehr beengt und die Abstände zwischen dem ersten Aufnahmeschacht, dem zweiten Aufnahmeschacht und den Einlasskanälen sehr gering sind, bzw. durch Toleranzen der Gusswandstärken und einem evtl. vorhandenen Versatz der Gussformen unter Umständen verschwinden, ist es durch eine einfache Gestaltung des Gießkernes des Kühlmittelraumes nicht möglich, eine unter allen Umständen betriebssichere Kühlung der Bauelemente zu gewährleisten. Durch eine spanende Bearbeitung, wie z.B. Bohren eines Kanals zwischen zwei Bereichen des Kühlmittelraumes, ist es möglich, auch den Bereich zwischen zwei zusammengegossenen Bauteilen zumindest teilweise zu kühlen. Eine gezielte Kühlmittelströmung durch eine Bohrung zwischen dem ersten Aufnahmeschacht für eine Einspritzdüse oder eine Zündkerze und einem zweiten Aufnahmeschacht für eine Glühkerze verringert die Temperaturbelastung dieses Bereiches des Zylinderkopfes und vergrößert die Festigkeit des Werkstoffes, der bei steigender Temperatur ansonsten seine Festigkeitswerte verschlechtert.In Another embodiment of the invention is that of coolant flowed through Area between the first receiving slot and the second receiving slot made by machining. Because the space conditions Inside a cylinder head very cramped and the distances between the first receiving shaft, the second receiving shaft and the inlet channels are very low, or by tolerances of the casting wall thicknesses and a possibly existing offset of the molds may disappear, it is due to a simple design of the casting core of the coolant chamber not possible, one in all circumstances reliable cooling to ensure the components. By machining such as e.g. Drilling a channel between two areas of the coolant space, Is it possible, also the area between two components cast together at least partly to cool. A targeted coolant flow through a bore between the first receiving slot for an injection nozzle or a spark plug and a second receiving slot for a glow plug reduces the temperature load this area of the cylinder head and increases the strength of the material, which otherwise deteriorates its strength values as the temperature rises.

Trotz einer Bohrung, bzw. eines Bereiches ohne tragenden Werkstoff, ist auf diese Weise die Gesamtfestigkeit des Zylinderkopfes vergrößert, was sich in einer erhöhten Haltbarkeit und Lebensdauer auswirkt. Durch die reduzierte Temperaturbelastung ist auch einer Verformung des Zylinderkopfes bei hohem Zünddruck und hoher Temperatur vorgebeugt, was ebenfalls einer Lebensdauererhöhung des Zylinderkopfes und einer zughörigen Zylinderkopfdichtung zum Vorteile gereicht.In spite of a bore, or a region without supporting material, is in this way increases the overall strength of the cylinder head, resulting in in an elevated Durability and durability. Due to the reduced temperature load is also a deformation of the cylinder head at high ignition pressure and high temperature prevented, which also increases the life of the Cylinder head and a zughörigen Cylinder head gasket for advantages.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further Features and combinations of features result from the description as well as the drawings. Specific embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings and in the following Description explained in more detail.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf abschnitt und 1 a plan view of a cylinder head section and

2 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf. 2 a cross section through a cylinder head.

In der 1 ist ein Zylinderkopf 1 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine in einem Abschnitt für einen Zylinder in einer Draufsicht, d.h. Ansicht in Zylinderrichtung, dargestellt. Der Zylinderkopf 1 ist mit zwei Einlasskanälen 2 und zwei gegenüberliegenden Auslasskanälen 3 versehen. Ungefähr an einem Kreuzungspunkt zweier sich gegenüberliegender Ein- bzw. Auslasskanäle 2, 3 ist ungefähr in Zylinderrichtung eine Einspritzdüse 4 angeordnet. Zwischen den beiden Einlasskanälen 2 ist eine Glühkerze 5 angeordnet. Sowohl die Ein- und Auslasskanäle 2, 3 als auch die Einspritzdüse 4 und die Glühkerze 5 sind von Zylinderkopfgussmaterial umgeben, das seinerseits von Kühlmittel umgeben ist. Das Kühlmittel strömt an einem Kühlmittelzufluss 6 in den Zylinderkopf 1, umströmt die beiden Auslasskanäle 3, wobei ein Großteil des Kühlmittels zwischen den beiden Auslasskanälen durchströmt, und die Einspritzdüse 4 umströmt. Danach strömt das Kühlmittel zum größeren Teil zwischen den beiden Einlasskanälen 2 um den Glühstift 5 und zum kleineren Teil außen an den Einlasskanälen vorbei zu einem Kühlmittelabfluss 7 zum nicht gezeigten Zylindergehäuse. Der größere Anteil des Kühlmittels strömt entsprechend den dicken gestrichelten Pfeilen 8, eine kleinere Teilmenge strömt entsprechend den dünnen gestrichelten Pfeilen 9.In the 1 is a cylinder head 1 an internal combustion engine not shown in detail in a section for a cylinder in a plan view, ie view in the cylinder direction shown. The cylinder head 1 is with two inlet channels 2 and two opposite outlet channels 3 Mistake. Approximately at a crossing point of two opposing inlet and outlet channels 2 . 3 is approximately in the cylinder direction an injection nozzle 4 arranged. Between the two inlet channels 2 is a glow plug 5 arranged. Both the inlet and outlet channels 2 . 3 as well as the injector 4 and the glow plug 5 are surrounded by cylinder head material, which in turn is surrounded by coolant. The coolant flows at a coolant inflow 6 in the cylinder head 1 , flows around the two outlet channels 3 , wherein a large part of the coolant flows through between the two outlet channels, and the injection nozzle 4 flows around. Thereafter, the coolant flows for the most part between the two inlet channels 2 around the glow plug 5 and, to a lesser extent, outside the intake ports, to a coolant drain 7 to the cylinder housing, not shown. The larger proportion of the coolant flows according to the thick dashed arrows 8th , a smaller subset flows according to the thin dashed arrows 9 ,

In der 2 ist ein erfindungsgemäßer Zylinderkopf 1 in einem ungefähr zylindermittigen Querschnitt gezeigt. Durch den Schnittverlauf ungefähr durch die Mitte des Zylinderkopfes 1 sind sowohl die Einlasskanäle 2 als auch die Auslasskanäle 3 nur teilweise zu sehen. Die Einspritzdüse 4 liegt in der Schnittebene und ist ungefähr in Zylinderrichtung, d.h. senkrecht zur Bodenebene 10 des Zylinderkopfes 1 angeordnet. Zwischen der Einspritzdüse 4 und den Einlasskanälen 2 ist eine Glühkerze 5 derart angeordnet, dass sie in der unmittelbaren Nähe der Einspritzdüse in die Bodenebene 10 des Zylinderkopfes mündet. Gleichzeitig ist zwischen einer Gusswand um die Einspritzdüse und einer Gusswand um die Glühkerze ein Hohlraum 11 für Kühlmittel angeordnet. Die Glühkerze 5 ist schräg in dem trichterförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Einlasskanälen angeordnet und zwar soweit, wie es die Forderungen nach einer Mindestgusswandstärke sowohl um die Glühkerze als auch um die Einlasskanäle 2 zulassen.In the 2 is an inventive cylinder head 1 shown in an approximately cylinder-centered cross-section. Through the cutting process approximately through the middle of the cylinder head 1 Both are the inlet channels 2 as well as the outlet channels 3 only partially visible. The injector 4 lies in the cutting plane and is approximately in the cylinder direction, ie perpendicular to the ground plane 10 of the cylinder head 1 arranged. Between the injector 4 and the inlet channels 2 is a glow plug 5 arranged so that they are in the immediate vicinity of the injection nozzle in the ground plane 10 the cylinder head opens. At the same time there is a cavity between a casting wall around the injection nozzle and a casting wall around the glow plug 11 arranged for coolant. The glow plug 5 is arranged obliquely in the funnel-shaped intermediate space between the two inlet channels and as far as it is the requirement for a minimum cast wall thickness both to the glow plug and to the inlet channels 2 allow.

Da die Bodenebene 10 des Zylinderkopfes 1 hoch belastet ist, ist ein Dauerhaltbarkeit nur durch eine gute Kühlung des Zylinderkopfes in diesem Bereich erreichbar. Die Bodenebene 10 wird durch die Brennraumtemperatur und den Verbrennungsdruck hochbelastet und der hochbelastete Abschnitt liegt im Bereich des nicht gezeigten Brennraumes um die Einspritzdüse 4 und die nicht gezeigten Gaswechselventile, von denen die Ein- und Auslasskanäle 2, 3 beginnen. Die gute Kühlung wird erreicht durch eine gezielte Kühlung der Bodenebene 10 des Zylinderkopfes um die Ein- und Auslassventile, bzw. -kanäle 2, 3 und die Einspritzdüse 4 und die Glühkerze 5. Diese gezielte Kühlung wird dadurch ermöglicht, dass das Kühlmittel durch den Kühlmittelzufluss 6 auf der Seite der Auslasskanäle 3 in den Zylinderkopf 1 strömt. Von dort strömt der Hauptteil des Kühlmittels entlang der Bodenebene 10 – entsprechend dem Pfeil 12 – zur Einspritzdüse 4 und umspült diese. Im Anschluss strömt das Kühlmittel in den Zwischenraum 13, der zwischen der Einspritzdüse und der Glühkerze 5 in Bodennähe gebildet ist, umspült die Glühkerze – entsprechend dem Pfeil 14 – und verlässt den Zylinderkopf durch den Kühlmittelabfluss 7.Because the ground level 10 of the cylinder head 1 is highly loaded, durability is achievable only by a good cooling of the cylinder head in this area. The ground level 10 is highly loaded by the combustion chamber temperature and the combustion pressure and the highly loaded portion is located in the region of the combustion chamber, not shown around the injection nozzle 4 and the gas exchange valves, not shown, of which the inlet and outlet channels 2 . 3 kick off. The good cooling is achieved by targeted cooling of the floor level 10 the cylinder head to the inlet and outlet valves, or channels 2 . 3 and the injector 4 and the glow plug 5 , This targeted cooling is made possible by the fact that the coolant through the coolant flow 6 on the side of the outlet channels 3 in the cylinder head 1 flows. From there, the main part of the coolant flows along the ground level 10 - according to the arrow 12 - to the injector 4 and lapping them. Subsequently, the coolant flows into the intermediate space 13 that is between the injector and the glow plug 5 is formed near the bottom, the glow plug flows around - according to the arrow 14 - and leaves the cylinder head through the coolant drain 7 ,

Der Zwischenraum 13 wird entweder durch Gießen des Zylinderkopfes 1 hergestellt, oder er wird zum Beispiel durch Bohren oder eine sonstige spanende Bearbeitung bei der mechanischen Bearbeitung des Zylinderkopfes hergestellt. Eine nachträgliche mechanische Bearbeitung des Zylinderkopfes 1 ist bei engen Platzverhältnissen zwischen der Einspritzdüse 4 und der Glühkerze 5, bei denen die Gusswandstärken im Bereich der Bodenebene 10 zusammenwachsen von Vorteil. Der Vorteil ergibt sich dadurch, dass eine genau definierte Größe des Zwischen raumes 13 entsteht, unabhängig von Toleranzen der Gusswandstärken oder Kernversatz beim Gießen. Eine nicht gezeigte Öffnung zum Zuführen eines Bohrwerkzeuges zum Bohren des Zwischenraumes 13 im oberen Bereich des Zylinderkopfes 1 wird mit üblichen Mitteln wie z.B. einem Kernlochdeckel verschlossen. Der Zwischenraum 13 kann aus einer oder mehreren Bohrungen bestehen, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen können.The gap 13 is either by pouring the cylinder head 1 or it is made, for example, by drilling or other machining in the machining of the cylinder head. Subsequent mechanical processing of the cylinder head 1 is in tight spaces between the injector 4 and the glow plug 5 in which the casting wall thicknesses in the area of the ground level 10 grow together beneficial. The advantage results from the fact that a well-defined size of the intermediate space 13 arises, regardless of tolerances of the casting wall thickness or core offset during casting. An opening, not shown, for supplying a drilling tool for drilling the gap 13 in the upper area of the cylinder head 1 is closed by conventional means such as a core hole cover. The gap 13 may consist of one or more holes, which may have different dimensions.

Der kleinere Teil des Kühlmittels umströmt nach Eintritt in den Zylinderkopf 1 durch den Kühlmittelzufluss 6 die Auslasskanäle 3, die Einspritzdüse 4 und anschließend die Einlasskanäle 2, um danach gemeinsam mit dem Hauptstrom durch den Kühlmittelabfluss 7 den Zylinderkopf zu verlassen.The smaller part of the coolant flows around after entering the cylinder head 1 through the coolant inflow 6 the outlet channels 3 , the injector 4 and then the inlet channels 2, and then together with the main flow through the coolant outflow 7 to leave the cylinder head.

Die Kühlmittelströme werden durch Rippen, Wände und unterschiedliche Strömungsquerschnitte im Kühlmittelraum gelenkt. Auf diese Weise wird eine gute Kühlung der Bodenebene 10 des Zylinderkopfes 1, insbesondere zwischen den Ventilen, der Einspritzdüse und der Glühkerze, erreicht und damit die Haltbarkeit bei hohen Brennraumtemperaturen und -drücken wesentlich erhöht.The coolant flows are directed through ribs, walls and different flow cross sections in the coolant space. In this way, a good cooling of the ground level 10 of the cylinder head 1 , in particular between the valves, the injection nozzle and the glow plug, and thus significantly increases the durability at high combustion chamber temperatures and pressures.

Claims

Internal combustion engine with - a cylinder head ( 1 ) for limiting a combustion chamber of the internal combustion engine having an inlet and an outlet side and - a coolant circuit for cooling the cylinder head, wherein a combustion chamber - at least two inlet and two exhaust valves for closing respective inlet and outlet openings, which are arranged in the cylinder head - a first receiving shaft for a spark plug or an injection nozzle ( 4 ) and - a coolant chamber of the coolant circuit are assigned, characterized in that a coolant flow is guided transversely to the engine longitudinal direction from the exhaust side to the inlet side of the cylinder head and a second receiving shaft for a glow plug ( 5 ) between two intake passages associated with the intake valves ( 2 ) is at least partially surrounded by the coolant space and that a region between an inlet channel ( 2 ) and the second receiving shaft of coolant can be flowed through.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in an area between the first receiving shaft for a spark plug or an injection nozzle ( 4 ) and the second receiving slot for a glow plug ( 5 ) a coolant space ( 11 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the second receiving shaft substantially above an inlet channel ( 2 ) runs.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the area flowed through by coolant between the first receiving shaft and the second receiving shaft is made by machining.