DE942896C

DE942896C - Zylinderkopf fuer luftgekuehlte Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE942896C
Application number: DEV4333A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Willi Ruge
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1952-02-16
Filing date: 1952-02-16
Publication date: 1956-05-09

Description

Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem die geradlinig verlaufenden Kühlrippen zur Bildung eines sich im wesentlichen quer zu den Rippen erstreckenden Wirbelraumes unterbrochen sind, und besteht darin, daß die Rippen der Einblaseseite gegenüber den Rippen dei Ausblaseseite im Bereich des Wirbelraumes zueinander auf Lücke stehen.
Die Unterbrechung der Kühlrippen, die an thermisch hoch beanspruchten Stellen, z. B. in der Umgebung der Ventilführungen, vorgesehen wird, hat den Zweck, ein Abreißen des Kühlluftstromes in den Wirbelraum zu bewirken und durch die sich dabei ergebende turbulente Strömung eine gesteigerte Kühlung der betreffenden Zone zu erreichen.
Bei bekannten Zylinderköpfen mit zwischen den Kühlrippen angeordnetem Wirbelraum verlaufen die Rippen vor und hinter dem Wirbelraum ohne Versatz geradlinig oder sie verlaufen auf der Einblaseseite beiderseits schräg zu einer Mittellinie, um sich dann jenseits der durch den Wirbelraum unterbrochenen Stelle geradlinig fortzusetzen. Die gußtechnische Herstellung macht im allgemeinen das Einlegen eines Kernes erforderlich und bedingt außerdem eine Teilung des Zylinderkopfes, z. B. in den eigentlichen Brennraumkörper mit den Rippen und dem dazwischenliegenden Wirbelraum und eine aufgesetzte Wanne für die Kipphebelwelle mit den Kipphebeln.
Ein Versetzen der Kühlrippen zueinander ist an sich bekannt bei einem luftgekühlten Zylinder. An der Unterbrechungsstelle der Rippen ist jedoch kein Wirbelraum vorgesehen, so daß für diese Anordnung, die aus rein kühlungs- und strömungstechnischen Gründen getroffen ist, gußtechnisch die erwähnten Erschwernisse nicht bestehen. Die Erfindung hingegen geht von einem Zylinderkopf mit einem Wirbelraum aus und löst die Aufgabe, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und zu verbilligen. Die Rippenversetzung ermöglicht die Herstellung des Zylinderkopfes aus einem Stück im Sandguß oder Kokillenguß ohne Verwendung eines besonderen Kernes für den Wirbelraum. Das Herstellungsverfahren ist vorteilhaft dort anwendbar, wo der Wirbelraum, von außen nicht zugänglich, innerhalb des Zylinderkopfes liegt. Erfindungsgemäß kann also auf eine Teilung des Zylinders mit allen ihren. Nachteilen verzichtet werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann auf der Ausblaseseite eine Rippe mehr als auf der Einblaseseite angeordnet werden. Die dadurch erzielte Vergrößerung der Kühlfläche auf der Ausblaseseite ergibt einen Ausgleich für die verminderte Kühlwirkung der bereits an den Rippen der Einblaseseite und in dem Wirbelraum vorerwärmten Luft.
Eine Vergrößerung auf der Ausblaseseite kann außerdem noch durch eine entsprechend längere Ausbildung der Rippen der Ausblaseseite erreicht werden.
Zur Erleichterung des Herausziehens der -Kokillenformplatten nach dem Guß sowie zur Steigerung der Turbulenz der Strömung ist es möglich, die Zwischenräume zwischen den Rippen sowohl auf der Einblase- als auch auf der Ausblaseseite zum Wirbelraum hin enger werden zu lassen.
In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt Fig. i einen Querschnitt eines Zylinderkopfes, Fig. 2 einen Schnitt A-A des Zylinderkopfes gemäß Fig. i, Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 2 mit schematischer Darstellung der eingeführten Formplatten für Kokillenguß, Fig. 4 den gleichen Schnitt wie in Fig. 3 mit zurückgezogenen Formplatten. -In den Fig. i und 2 bezeichnet i den Brennraum und 2 die Wanne für die (nicht eingezeichnete) Kipphebelwelle. 3 und 4 sind die Bohrungen für die Ventilführungen des Ein- und Auslaßventils, 5 die Gewindebohrung für die Zündkerze und 6 die Durchgangslöcher für die Stiftschrauben zur Befestigung des Zylinderkopfes. Durch gestrichelte Linien sind der verdeckt liegende Einlaßkana17 und der Auslaßkanal 8 angedeutet.
Die- Pfeile- 9 geben die Strömungsrichtung der Kühlluft an.
Die zwischen den Einlaß- und Auslaßventilführungen 3,4 in Fig. 2 gezeichneten senkrechten drei Rippen io auf der Einblaseseite sind -durch den Wirbelraum i i unterbrochen und werden um eine halbe Rippenteilung versetzt durch vier senkrechte Rippen 12 auf der Ausblaseseite fortgesetzt, 'Durch diese Anordnung der Rippen auf Lücke wird die einströmende Luft zu einer die Kühlwirkung stark erhöhenden turbulenten Strömung -in dem Wirbelraum veranlaßt.
Die sich aus der erfindungsgemäßen Anordnung des Wirbelraumes und der Kühlrippen ergebende einfache Herstellungsmöglichkeit des Zylinderkopfes im Gießverfahren veranschaulichen Fig.3 und 4. Die Kühlrippen io, r2 der Einblase- und der Ausblaseseite sowie die angrenzenden Teile sind als weit schraffierte Flächen gezeichnet, während die eng schraffierten Flächen die Kokillenplatten 13, 14 darstellen. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie die Kokillenplatten in der Form vor dem Guß zueinander liegen. Das Wesentliche ist, daß die Kokillenkernplatten beiderseits von außen so -,vei,t in die Kokille eingeführt sind, daß an der Stelle des Wirbelraumes die Plattenspitzen beider Seiten sich überdecken und ein Füllen des Raumes mit flüssigem Metall verhindern. Die Länge der Überdeckung wird hierbei durch die Breite des Wirbelraumes bestimmt. Nach dem Erstarren des Gußstückes werden die Spitzen, wie in Fig. 4 gezeigt, in Pfeilrichtung-herausgezogen. Das Gußstück hat im Querschnitt die als weit schraffierte Fläche gezeichnete Form erhalten. An Stelle der entfernten Plattenspitzen befinden sich jetzt der Wirbelraum und die Rippenzwischenräume.
Das- vorstehend für Kokillenguß geschilderte Verfahren läßt sich entsprechend auch für Sandguß anwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem die geradlinig verlaufenden Kühlrippen zur Bildung eines sich im wesentlichen quer zu den Rippen erstreckenden Wirbelraumes unterbrochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (io) der Einblaseseite gegenüber den Rippen (i2) der Ausblaseseite im Bereich des Wirbelraumes (i i) zueinander auf Lücke stehen.
2. Zylinderkopf nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ausblaseseite eine Rippe mehr als auf der Einblaseseite angeordnet ist.
3. Zylinderkopf nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen auf der Ausblaseseite länger als auf der Einblaseseite sind.
4. Zylinderkopf nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelraum (ii) in dem vom Zylinderkopf und der Kipphebelwanne (2) gebildeten Block angeordnet ist und das Ganze aus einem Stück gegossen werden kann. 5: Zylinderkopf nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Rippen sowohl auf der Einblaseseite als auch auf der Ausblaseseite zum Wirbelraum hin enger werden. . Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 344 o87, 504 946, 541 i6o, 587 749, 654 684, 718 196, 767 637, 872133.