[发明专利]用于自燃式内燃机的气缸头

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、尤其用于自燃式(selbstzuendende)内燃机的气缸头(Zylinderkopf)，其带有至少一个排气通道(Auslasskanal)，该排气通道可以由排气阀(Auslassventil)封闭；并且带有冷却空气通道组件(Kuehlluftkanalanordnung)，该冷却空气通道组件带有至少一个冷却空气通道(Kuehlluftkanal)以用于利用冷的空气或其它冷却气体(Kuehlgas)的排气阀的加载(Beaufschlagung)。

背景技术

在内燃机中燃烧时产生的废气可以达到非常高的温度。围绕这种内燃机的排气阀而流动的废气此外还是腐蚀性的氛围(Milieu)，因此在排气阀上存在热腐蚀的危险。被腐蚀的阀随后可能导致发动机损伤。

为了避免这种影响，经常使发动机以比最大可能的发动机功率小的功率运行。为了避免高的排气阀温度还已知，借助于在阀的内部中循环的一般的液体冷却介质来冷却排气阀。但是这种解决方案比较费用高昂。作为至少将排气阀的座区域(Sitzbereich)冷却的另一种可能性，已知了阀座的内部冷却。但是在这种变型中关于阀锥(Ventilkegel)的冷却效果是相对微小的(gering)。

专利文件DE 524 453描述了一种借助于对着阀锥的背离燃烧室的侧面而吹喷的气体射流(Gasstrahl)的、用于内燃机的阀冷却。在此，用于输送冷却气体的装置在阀附近且与阀同轴地具有环腔。该环腔包括在其周缘上分布的、指向阀锥的射出孔。在此环腔可以位于气缸头内部或者位于布置在气缸头中的装置中。

专利申请文件DE 34 25 301示出一种空气冷却的插入物(Einsatz)，其包括阀座。在插入物的外周缘上又与阀同轴地布置有环腔。插入物还在内周缘上具有分布的射出孔，它们以来自环腔的冷却空气(Kuehlluft)加载阀锥。

这种已知的用于冷却阀锥的背离燃烧室的侧面的组件在气缸头内总是具有收集室或分支。由此一方面产生了空气供给系统的大的表面，由此使得冷却空气已通过气缸头壳体而被加热。另一方面存在空气涡流，尤其是回流(Rueckstroemungen)，其同样导致冷却空气在对阀表面进行加载之前更多地被加热。由此损害了所获得的冷却效果。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种气缸头以供使用，该气缸头具有带有简单的设计的冷却空气组件(Kuehlluftanordnung)，其避免了现有技术的缺陷并且用于降低排气阀的温度。

为了实现该目的，根据权利要求1前序部分所述的气缸头通过其特征部分的特征而被改进。有利的改进方案是从属权利要求的内容。

根据本发明的气缸头具有至少一个排气通道，其可以由排气阀所封闭。该气缸头还具有冷却空气通道组件，其带有至少一个冷却空气通道以用于利用冷却气体、尤其是冷的空气来加载排气阀。

根据本发明的第一实施例，所述冷却空气通道组件的冷却空气通道在气缸头中构造成大致上线性的(linear)。由此使得由于冷却气体的偏转以及摩擦损失(其与待流过的冷却空气通道的长度成比例地上升)而产生的流动损失(Stroemungsverluste)减少到最小程度。冷却空气通道的线性的构造的优点还在于至排气阀的冷却空气的直接的输送。由此，在冷却气体在热的气缸头表面旁流过时的至冷却气体的热量输入(Waermeeintrag)尽可能地被减少到最小程度。

被流过的通道中的横截面(Querschnitt)中的改变、尤其是突然的改变，会导致涡流和/或导致流动的介质的堵塞(Aufstauung)。在这种设计中在当前情况下，滞留时间和冷却空气与气缸头表面之间的接触会增加，这同样将导致冷却气体被加热并因此导致冷却能力(Kuehlleistung)被降低。

因此，根据本发明的第二实施例，气缸头中的冷却空气通道组件的冷却空气通道构造成带有大致上不变的(gleichbleibendem)横截面。由此，尤其由于横截面改变而产生的流动损失被减少。

根据本发明的第三实施例，气缸头中的冷却空气通道组件的冷却空气通道构造成带有连续地变大的(kontinuierlich vergroesserndem)横截面。由此，在突然的横截面改变中出现的流动损失被避免。同时，由此可有利地获得喷嘴效应(Dueseneffekt)，其再次提高了冷却效果。

本发明的第一实施例可以有利地与第二或第三实施例相组合，以用于使上述优点相联合。