AT283U1

AT283U1 - METHOD FOR PRODUCING INLET CHANNELS IN THE CYLINDER HEAD OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: AT283U1
Application number: AT0023394U
Authority: AT
Inventors: Franz Ing Hoedl Franz In Hoedl; Reinhard Dipl Ing Glanz Glanz
Original assignee: Avl Verbrennungskraft Messtech
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1995-07-25

Description

       

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   Die Erfindung-betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Einlasskanäle pro Zylinder im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Einlasskanal durch eine Gussform vorgeformt wird und im Bereich des Ventilraumes jedes Einlasskanales ein vorzugsweise kegeliger Kontrollschnitt durch materialabtragende Bearbeitung durchgeführt wird. Weiters betrifft die Erfindung einen nach diesem Verfahren hergestellten Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen. 



   Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Einlasskanälen pro Zylinder einen Einlasskanal als Tangentialkanal auszubilden. Ein Tangentialkanal, der seinen Drall dadurch erzeugt, dass er die in den Zylinder einströmende Luft tangential auf die Zylinderwand richtet und dadurch eine um die Zylinderachse erfolgende Ladungsrotation erzeugt, hat gerade bei mehrventiligen Einlasssystemen, verglichen zum Spiralkanal, Vorteile hinsichtlich seines Wirkungsgrades, d. h., seiner Fähigkeit bei möglichst geringen Durchflusswiderständen einen hohen Drall zu erzeugen. Je grösser die Exzentrizität der Ventilposition in bezug auf die Zylindermitte ist, desto höher wird der Wirkungsgrad des Tangentialkanales. 



   Weiters ist es bekannt, einen Einlasskanal als Tumblekanal oder als Kombination zwischen einem Tumble- und einen Tangentialkanal auszubilden. Tumblekanäle erzeugen eine als Tumble bezeichnete Drallkomponente, deren Drehachse zur Zylinderachse normal und parallel zur Motorlängsachse steht. 



   Ein Nachteil sowohl des Tangential- als auch des Tumblekanales ist jedoch die starke Abhängigkeit des erzeugten Dralles von der Lage der gegossenen Kanalform im Bereich-des Ventiles. Dort werden im Zuge des Herstellungsprozesses scharfe Abrisskanten zwischen der gegossenen Kanalform und einem meist kegelig ausgeführten Kontrollschnitt erzeugt. 



  Diese Abrisskanten bewirken ein definiertes Abreissen der Strömung und bestimmen damit durch ihre Lage entscheidend den erzeugten Drall bzw. Tumble des Tangential- bzw. Tumblekanales.   it   herkömmlichen Giessverfahren, welche meistens eingelegte Sandformen verwenden, ist es kaum möglich, eine ausreichende Lagegenauigkeit des Kanalkernes zu erreichen, um sicherzustellen, dass die Drallunterschiede von Zylinder zu Zylinder in einem mehrzylindrigen Zylinderkopf bzw. von Zylinderkopf zu Zylinderkopf eines Fertigungsloses innerhalb der 

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 geforderten Toleranzen bleiben. Bei Zylinderköpfen mit mehreren Einlassventilen pro Zylinder wird meist darauf verzichtet, die Vorteile von zwei Tangentialkanälen zu nützen. Um die Empfindlichkeit gegen Gussversatz zu mildern, wird eine Kombination aus Spiral- und Tangentialkanal vorgezogen. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und Einlasskanäle im Zylinderkopf zu schaffen, deren Drall- bzw. Tumbleerzeugung innerhalb der geforderten Toleranzen bleibt. 



   Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, dass auch in einem Einlassbereich stromaufwärts des Kontrollschnittes die Wände des Einlasskanales mit einem materialabtragenden Werkzeug bearbeitet werden. Diese spanende Bearbeitung kann sowohl durch mehrachsiges   Drehen/Fräsen,   Extruderhonen als auch durch bahngesteuertes Stossen erfolgen. Durch diese spanende Bearbeitung kann der drallbildende Bereich der Kanalwände exakt gestaltet werden. Eine einfache Bearbeitung lässt sich erreichen, wenn das materialabtragende Werkzeug durch die Mündungsöffnung des Einlasskanals zugestellt wird. 



   In einer kostengünstigen Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Wände des bearbeiteten Einlassbereiches des Einlasskanales etwa zylindrisch geformt und zur Nachbearbeitung ein als Dreh-,   Räum-   oder Stosswerkzeug ausgebildetes Werkzeug axial zugestellt wird. Die einachsige Zustellung kann auch mit einfacheren Werkzeugmaschinen erfolgen. 



   Bessere Ergebnisse sind allerdings erzielbar, wenn zur Bearbeitung der Wände des Einlasskanales ein mehrachsig gesteuertes Werkzeug geführt wird. Dadurch kann ein strömungstechnisch optimal und exakt gestalteter Einlassbereich des Einlasskanales geformt werden. 



   Die zusätzlich zum Kontrollschnitt durchgeführte mechanische Materialabtragung der Wand jedes durch eine Gussform vorgeformten Einlasskanales im Einlassbereich in den Zylinder erlaubt es einen gewünschten Drall im Zylinder präzise auszubilden. Eine abrupte Querschnittsänderung zwischen dem unbehandelten gegossenen Anfangsbereich des Einlasskanales und den bearbeiteten Einlassbereich könnte einige der durch Behandlung erzielten Vorteile in Folge von Strömungsablösungen wieder zunichte machen. Um dies zu vermeiden, ist in einer bevorzugten erfindungsgemässen Ausführungsvariante vorgesehen, 

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 dass zwischen dem unbehandelten Anfangsbereich des gegossenen Einlasskanales und dem behandelten Einlassbereich ein Kompensationsbereich mit stetig abnehmendem Querschnitt ausgebildet ist. 



   Bei Verwendung einer einachsigen Werkzeugsteuerung weist der-bearbeitete Einlassbereich eine etwa zylindrische Form auf. Wird das als Drehwerkzeug ausgebildete Werkzeug hingegen mehrdimensional geführt, kann auch eine sich in Richtung Kontrollschnitt zumindest abschnittsweise verjüngende Form realisiert werden. 



   Ein sehr guter Drall im Zylinder lässt sich dann realisieren, wenn die Mittelachse des bearbeitete Einlassbereiches des Einlasskanals im Bereich der Abrisskante des Kontrollschnittes zur Ventilachse, vorzugsweise um etwa 300 bis 600, geneigt ist. 



   Die Vorteile der vorliegenden Erfindung zeigen sich bei einem Zylinderkopf mit mindestens zwei Einlasskanälen pro Zylinder am deutlichsten, wenn alle Einlasskanäle bearbeitete Einlassbereich aufweisen. Damit werden genauere Einlassbereiche erreicht. Dabei kann zumindest ein Einlasskanal als Tangentialkanal oder auch als Tumblekanal ausgebildet sein. Somit sind Zylinderköpfe mit mehreren, ausschliesslich als Tangentialkanal bzw. ausschliesslich als Tumblekanal ausgebildeten Einlasskanälen möglich. Denkbar ist auch bei einem Zylinderkopf mit mehreren Einlasskanälen zumindest einen Einlasskanal als Tumblekanal und zumindest einen Einlasskanal als Tangentialkanal auszubilden. 



   Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der spanend bearbeitete Einlassbereich mindestens eine entlang der Kanalmittellinie gemessene Länge aufweist, die dem Durchmesser der Mündungsöffnung des Einlasskanals in den Zylinder entspricht. 



   Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren näher erläutert. 



   Es zeigen Fig.   l   einen Zylinderkopf mit erfindungsgemäss gefertigten als Tangentialkanäle ausgebildete Einlasskanäle im Schnitt nach der Linie   I-I   in Fig. 2, Fig. 2 den Zylinderkopf   aus Fig. l   in einem Schnitt nach der Linie II-II in   Fig. l,   Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 4, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Zylinderkopf mit geneigt angeordneten Ventilachsen mit erfindungsgemäss 

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 gefertigten, als Tumblekanäle ausgebildete Einlasskanäle im Schnitt nach der   Linie JV-V   in Fig. 6 bzw. Fig. 7, Fig. 6 bzw. 



  Fig. 7 einen Zylinderkopf mit einem bzw. zwei bearbeiteten Tumblekanälen im Schnitt nach der Linie VI-VI bzw. VII-VII in Fig. 5, Fig. 8 eine weitere Ausführung der Erfindung im Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 9, Fig. 9 bzw. 10 den Zylinderkopf aus Fig. 9 im Schnitt nach der Linie IX-IX bzw. 



  X-X in Fig. 8, Fig. 11 ein Querschnitts-Verlaufs-Diagramm der erfindungsgemäss hergestellten Ausführungsvarianten von Einlasskanälen. 



   In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit gleichen Ziffern bezeichnet. Indexlose Bezugszeichen beziehen sich auf Ausführungen mit Tangentialkanälen, Bezugszeichen mit einem der Ziffern nachgestellten Index "a" betreffen Ausführungen mit Tumblekanälen. Gestrichene Bezugszeichen   (')   sind in Ausführungen mit mehrfacher Bearbeitung, ungestrichene Bezugszeichen in Varianten mit einfacher Bearbeitung verwendet. 



   Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Zylinderkopf 1 mit parallel zur Zylinderachse 16 angeordneten Ventilachsen 15 mit jeweils zwei als Tangentialkanäle 2 ausgeführte Einlasskanäle pro Zylinder 3. Die beiden Tangentialkanäle 2 richten die Strömung gegen die Zylinderwand 17 und erzeugen eine im Uhrzeigersinn gerichtete Ladungsrotation. Durch den Pfeil 4 ist die Haupteinströmrichtung der Ladung in den Zylinder 3 symbolisiert. Mit 5 ist ein kegeliger Kontrollschnitt im Mündungbereich 9 der Tangentialkanäle 2 in den Zylinder 3 bezeichnet, welcher Kontrollschnitt 5 an der unteren und seitlichen Kanalkontur eine Abrisskante 6 erzeugt. Die Kanalwände sind im an den Ventilraum 18 anschliessenden Einlassbereich 7 der Tangent-   alkanäle   2 der in Fig. 1 und 2 abgebildeten Ausführungsvariante zylindrisch gestaltet.

   Mit 8 ist im jeweiligen Längsschnitt durch den Zylinderkopf ein in Richtung der Kanalmittelachse 14 durch die Mündungsöffnung 9 eines Tangentialkanales 2 zugestelltes materialabtragendes Werkzeug 8 bezeichnet, welches ein Dreh-, Räum-oder Stosswerkzeug sein kann. Die Kanalmittelachse 14 der bearbeiteten Kanalform muss dabei gemessen in Bereich der Abrisskante 6 - in einem bestimmten Winkel a, vorzugsweise zwischen 300 und 600 zur Ventilachse 15 geneigt sein, um eine Abrisskante 6 für die Einlassströmung zu erzeugen und um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Mit 10 ist der unbehandelte gegossene Teil des Ein- 

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 lasskanales bezeichnet, welcher über den Kompensationsbereich 11 in den bearbeitete Einlassbereich 7 übergeht. Mit 12 ist schematisch die Kontur des unbehandelten Gussrohlings des Einlasskanales bezeichnet.

   Der bearbeitete Einlassbereich weist etwa zumindest eine Länge L auf, die dem Durchmesser D des Mündungsbereiches 9 entspricht. Mit 19 ist eine durch die Zylinderachse 16 gehende Motorlängsebene bezeichnet. 



   Die Ausführungsvariante gemäss den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von den Fig.   l   und 2 dadurch, dass die Bearbeitung des Endbereiches des Tangentialkanales 2'in mehreren Richtungen erfolgt. Mit 8'ist in Fig. 3 wieder ein Drehwerkzeug, beispielsweise ein Kugelfräser bezeichnet. Der mit 7' symbolisierte Einlassbereich des Tangentialkanales 2'weist einen in Richtung Mündungsöffnung   9'sich   abschnittsweise verjüngenden Querschnitt auf. 



   Die Fig. 5 bis 7 zeigen einen Zylinderkopf la mit geneigt zur Zylinderachse 16a angeordneten Ventilachsen 15a. Wie in den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, sind die   Einlasskanäle   als   Tumblekan le   2a ausgebildet. Während in Fig. 6 ein Tumblekanal 2a pro Zylinder 3a dargestellt ist, zeigt Fig. 7 eine Ausführung mit einem doppelten Tumblekanal 2a. Jeder Tumblekanal 2a erzeugt eine durch den Pfeil 4a symbolisierte Ladungsrotation, deren Drehachse etwa normal zur Zylinderachse 16a und parallel zur Motorlängsebene 19a steht. Auch hier erzeugt ein vorzugsweise kegeliger Kontrollschnitt 5a im Mündungsbereich der Tumblekanäle 2a in den Zylinder 3a an der unteren und seitlichen Kanalkontur eine Abrisskante 6a.

   Die Kanalwände sind in den Ausführungsbeispielen 5 bis 7 im an den Ventilraum 18a anschliessenden Einlassbereich   7a-etwa zylin-   drisch gestaltet. Mit 8a ist in Fig. 8 ein in axialer Richtung durch die Mündungsöffnung 9a eines Tumblekanales 2a zugestelltes materialabtragendes Werkzeug bezeichnet, welches wie in Fig.   l   und 2 ein Dreh-, Räum-oder Stosswerkzeug sein kann. 



  Die Mittelachse 14a der bearbeiteten Kanalform muss wieder in einem bestimmten Winkel aa, welcher vorzugsweise zwischen 300 und 600 beträgt, zur Ventilachse 15a geneigt sein, um eine Abrisskante   6a   für die Einlassströmung zu erzeugen und einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen. 



   Ähnlich den Fig. 3 und 4 kann das materialabtragende Werkzeug auch bei der Bearbeitung eines Tumblekanales mehrdimensional geführt sein, wodurch auch eine von der Zylinderform 

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 abweichende Formgebung des Einlasskanales möglich ist. Dieser Fall ist in den Fig. 8 bis 10 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 9 
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   Tumblekanäle   2a', welche sich ausgehend von einem gemeinsamen Querschnitt, im Zylinderkopf la'aufteilen. 



   In Fig. 11 ist ein Querschnitts-Verlaufs-Diagramm für die erfindungsgemässen Ausführungsvarianten dargestellt. Die Linie A symbolisiert den Verlauf des Querschnitts 13 für die erfindungsgemässe, einfache Herstellungsvariante nach Fig. 1 und 2 bzw. 5 bis 7, Linie B zeigt den Verlauf des Querschnitts 13 für die Ausführung mit mehrfacher Bearbeitung nach Fig. 3 und 4, bzw. 8 bis 10. An den durch die Gussform be- 
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 kanals 2, 2', 2a, 2a'schliesst der bearbeitete Einlassbereich 7,   7'bzw.   7a, 7a'an, wobei im Übergangsbereich zwischen dem Einlassbereich 7, 7'bzw. 7a,   7a'und   dem unbehandelten Anfangsbereich 10,   101 ein   sich stromabwärts verjüngender Kompensationsbereich 11,   11'bzw. lla, lla'ausgebildet   ist.

   Die strichpunktierten Linien 12, 12'bzw. 12a, 12a'im Einlassbereich 7, 7'bzw. 7a, 7a'symbolisieren den Kanalquerschnitt des noch unbehandelten gegossenen Rohlings im Einlassbereich 7, 7'bzw. 7a, 7a'. Der bei der spanenden Bearbeitung erfolgende Materialabtrag ist schraffiert symbolisiert. Mit 5,   5'bzw. 5a, 5a'ist   der Bereich des Kontrollschnittes angedeutet.



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   The invention relates to a method for producing one or more intake ports per cylinder in the cylinder head of an internal combustion engine, the intake port being preformed by a casting mold and a preferably conical control cut being carried out in the region of the valve space of each intake port by material-removing processing. The invention further relates to a cylinder head for internal combustion engines produced by this method.



   It is known to design an intake port as a tangential port in internal combustion engines with a plurality of intake ports per cylinder. A tangential channel, which generates its swirl by directing the air flowing into the cylinder tangentially onto the cylinder wall and thereby generating a charge rotation around the cylinder axis, has advantages in terms of its efficiency compared to the spiral channel, especially in multi-valve intake systems. that is, its ability to generate a high swirl with the lowest possible flow resistance. The greater the eccentricity of the valve position in relation to the center of the cylinder, the higher the efficiency of the tangential channel.



   Furthermore, it is known to design an inlet channel as a tumble channel or as a combination between a tumble and a tangential channel. Tumble channels generate a swirl component called a tumble, the axis of rotation of which is normal to the cylinder axis and parallel to the longitudinal axis of the engine.



   A disadvantage of both the tangential and tumble channels is, however, the strong dependence of the swirl generated on the position of the cast channel shape in the area of the valve. In the course of the manufacturing process, sharp tear-off edges are created between the cast channel shape and a control cut, which is usually conical.



  These tear-off edges cause the flow to be torn off in a defined manner and thus decisively determine the generated swirl or tumble of the tangential or tumble channel through their position. With conventional casting processes, which mostly use inlaid sand molds, it is hardly possible to achieve sufficient positional accuracy of the channel core to ensure that the twist differences from cylinder to cylinder in a multi-cylinder cylinder head or from cylinder head to cylinder head of a production batch within the

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 required tolerances remain. In the case of cylinder heads with several intake valves per cylinder, there is usually no need to take advantage of two tangential channels. A combination of spiral and tangential channels is preferred to reduce the sensitivity to casting misalignments.



   The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned and to create intake ports in the cylinder head whose swirl or tumble generation remains within the required tolerances.



   It is therefore proposed according to the invention that the walls of the inlet channel are also machined with a material-removing tool in an inlet area upstream of the control cut. This machining can be done by multi-axis turning / milling, extruder honing as well as by path-controlled shaping. This machining process enables the swirl-forming area of the duct walls to be designed precisely. Simple machining can be achieved if the material-removing tool is fed through the opening of the inlet channel.



   In a cost-effective variant of the method according to the invention, it is provided that the walls of the machined inlet area of the inlet duct are approximately cylindrical in shape and a tool designed as a turning, broaching or shaping tool is fed axially for finishing. The uniaxial infeed can also be done with simpler machine tools.



   However, better results can be achieved if a multi-axis controlled tool is used to machine the walls of the inlet duct. As a result, an inlet region of the inlet duct that is optimally and precisely designed in terms of flow technology can be formed.



   The mechanical material removal of the wall of each inlet channel preformed by a casting mold in the inlet area into the cylinder, in addition to the control cut, allows a desired swirl in the cylinder to be precisely formed. An abrupt change in cross-section between the untreated cast initial area of the inlet channel and the machined inlet area could negate some of the treatment benefits from flow separation. In order to avoid this, a preferred embodiment variant according to the invention provides

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 that a compensation area with a continuously decreasing cross-section is formed between the untreated initial area of the cast inlet channel and the treated inlet area.



   When using a uniaxial tool control, the machined inlet area has an approximately cylindrical shape. If, on the other hand, the tool designed as a turning tool is guided in multiple dimensions, a shape that tapers at least in sections in the direction of the control cut can also be realized.



   A very good swirl in the cylinder can be achieved if the central axis of the machined inlet region of the inlet channel is inclined in the region of the tear-off edge of the control cut to the valve axis, preferably by approximately 300 to 600.



   The advantages of the present invention can be seen most clearly in the case of a cylinder head with at least two intake ports per cylinder if all intake ports have machined intake areas. This enables more precise inlet areas to be reached. At least one inlet channel can be designed as a tangential channel or as a tumble channel. Thus, cylinder heads with several inlet ducts designed exclusively as tangential ducts or exclusively as tumble ducts are possible. It is also conceivable to design at least one intake port as a tumble port and at least one intake port as a tangential port for a cylinder head with a plurality of intake ports.



   It is preferably provided that the machined inlet area has at least one length measured along the channel center line, which corresponds to the diameter of the opening of the inlet channel into the cylinder.



   The invention is explained in more detail below with reference to the schematic figures.



   1 shows a cylinder head with intake ducts made according to the invention, designed as tangential ducts, in a section along the line II in FIG. 2, FIG. 2 shows the cylinder head from FIG. 1 in a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a further embodiment variant of the invention in section along line III-III in FIG. 4, FIG. 4 shows a section along line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 shows a cylinder head with inclined valve axes according to the invention

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 manufactured inlet channels designed as tumble channels in section along the line JV-V in Fig. 6 or Fig. 7, Fig. 6 or



  7 shows a cylinder head with one or two machined tumble channels in section along the line VI-VI or VII-VII in FIG. 5, FIG. 8 shows a further embodiment of the invention in section along the line VIII-VIII in FIG. 9 , Fig. 9 and 10, the cylinder head of Fig. 9 in section along the line IX-IX or



  X-X in FIG. 8, FIG. 11 shows a cross-sectional progression diagram of the embodiment variants of inlet channels produced according to the invention.



   In the figures, elements with the same function are designated with the same numbers. Indexless reference numerals refer to versions with tangential channels, reference numbers with an index "a" after the numbers refer to versions with tumble channels. Deleted reference symbols (') are used in versions with multiple processing, uncoated reference symbols in variants with single processing.



   1 to 4 show a cylinder head 1 with valve axes 15 arranged parallel to the cylinder axis 16, each with two inlet ducts per cylinder 3 designed as tangential ducts 2. The two tangential ducts 2 direct the flow against the cylinder wall 17 and generate a clockwise charge rotation. The main direction of flow of the charge into the cylinder 3 is symbolized by the arrow 4. 5 designates a conical control cut in the mouth region 9 of the tangential channels 2 in the cylinder 3, which control cut 5 produces a tear-off edge 6 on the lower and lateral channel contour. The channel walls are cylindrical in the inlet area 7 of the tangent channel 2 adjoining the valve chamber 18 of the embodiment variant shown in FIGS. 1 and 2.

   8 in the respective longitudinal section through the cylinder head denotes a material-removing tool 8 which is fed in the direction of the central channel axis 14 through the mouth opening 9 of a tangential channel 2 and which can be a turning, broaching or pushing tool. The central channel axis 14 of the machined channel shape must be measured in the area of the tear-off edge 6 - at a certain angle a, preferably between 300 and 600 to the valve axis 15, in order to generate a tear-off edge 6 for the inlet flow and to achieve the highest possible efficiency. At 10 the untreated cast part of the

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 designated lasskanales, which merges via the compensation area 11 into the machined inlet area 7. The contour of the untreated cast blank of the inlet duct is designated schematically by 12.

   The machined inlet area has at least a length L that corresponds to the diameter D of the mouth area 9. With 19 a longitudinal engine plane passing through the cylinder axis 16 is designated.



   The embodiment variant according to FIGS. 3 and 4 differs from FIGS. 1 and 2 in that the end region of the tangential channel 2 ′ is machined in several directions. 3 ′ again denotes a turning tool, for example a ball milling cutter. The inlet region of the tangential channel 2 ′ symbolized by 7 ′ has a cross section that tapers in sections in the direction of the mouth opening 9 ′.



   5 to 7 show a cylinder head la with valve axes 15a arranged inclined to the cylinder axis 16a. As can be seen in FIGS. 6 and 7, the inlet channels are designed as tumble channels 2 a. While one tumble channel 2a per cylinder 3a is shown in FIG. 6, FIG. 7 shows an embodiment with a double tumble channel 2a. Each tumble channel 2a generates a charge rotation symbolized by the arrow 4a, the axis of rotation of which is approximately normal to the cylinder axis 16a and parallel to the engine longitudinal plane 19a. Here, too, a preferably conical control cut 5a produces a tear-off edge 6a in the mouth region of the tumble channels 2a in the cylinder 3a on the lower and lateral channel contour.

   In the exemplary embodiments 5 to 7, the channel walls are approximately cylindrical in the inlet region 7a adjoining the valve chamber 18a. 8a in FIG. 8 denotes a material-removing tool which is fed in the axial direction through the opening 9a of a tumble channel 2a and which, as in FIGS. 1 and 2, can be a turning, broaching or pushing tool.



  The central axis 14a of the machined channel shape must again be inclined to the valve axis 15a at a certain angle aa, which is preferably between 300 and 600, in order to generate a tear-off edge 6a for the inlet flow and to achieve the highest possible efficiency.



   Similar to FIGS. 3 and 4, the material-removing tool can also be guided in a multidimensional manner when machining a tumble channel, which also results in a cylinder shape

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 different shape of the inlet channel is possible. This case is shown in FIGS. 8 to 10. 9 shows
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   Tumble ducts 2a ', which, starting from a common cross section, divide up in the cylinder head 1 a'.



   11 shows a cross-sectional progression diagram for the embodiment variants according to the invention. Line A symbolizes the course of cross section 13 for the simple manufacturing variant according to the invention according to FIGS. 1 and 2 or 5 to 7, line B shows the course of cross section 13 for the execution with multiple processing according to FIGS. 3 and 4, or 8 to 10. On the
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 channel 2, 2 ', 2a, 2a' closes the machined inlet area 7, 7 'or 7a, 7a'an, wherein in the transition area between the inlet area 7, 7 'or. 7a, 7a 'and the untreated initial region 10, 101, a compensation region 11, 11' or tapering downstream. lla, lla 'is trained.

   The dash-dotted lines 12, 12 'or. 12a, 12a 'in the inlet area 7, 7' or 7a, 7a symbolize the channel cross section of the still untreated cast blank in the inlet area 7, 7 'or. 7a, 7a '. The material removal that occurs during machining is symbolized by hatching. With 5, 5 'or 5a, 5a 'the area of the control cut is indicated.

Claims

ANSPRÜCHE EMI7.1 kanäle pro Zylinder im Zylinderkopf einer Brennkraftma- schine, wobei der Einlasskanal durch eine Gussform vor- geformt wird und im Bereich des Ventilraumes jedes Ein- lasskanales ein vorzugsweise kegeliger Kontrollschnitt durch materialabtragende Bearbeitung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auch in einem Einlassbe- reich (7, 7'7a, 7a') stromaufwärts des Kontrollschnit- tes (5, 5', 5a, 5a') die Wände des Einlasskanales (2, 2', 2a, 2a') mit einem materialabtragenden Werkzeug (8, 81, 8a, 8a') bearbeitet werden. EXPECTATIONS EMI7.1 ducts per cylinder in the cylinder head of an internal combustion engine, the inlet duct being preformed by a casting mold and in the area of the valve space of each inlet duct a preferably conical control cut being carried out by material-removing machining, characterized in that also in an inlet area ( 7, 7'7a, 7a ') upstream of the control section (5, 5', 5a, 5a ') the walls of the inlet channel (2, 2', 2a, 2a ') with a material-removing tool (8, 81, 8a, 8a ') are processed.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das materialabtragende Werkzeug (8, 8', 8a, 8a') durch die Mündungsöffnung (9, 9', 9a, 9a') des Einlasskana- les (2, 2', 2a, 2a') zugestellt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the material-removing tool (8, 8 ', 8a, 8a') through the mouth opening (9, 9 ', 9a, 9a') of the inlet channel (2, 2 ', 2a , 2a ') is delivered.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des bearbeiteten Einlassbereiches (7,7a) des Einlasskanales (2,2a) etwa zylindrisch geformt und zur Nachbearbeitung ein als Dreh-, Räum-oder Stoss- werkzeug ausgebildetes Werkzeug (8,8a) axial zugestellt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the walls of the machined inlet area (7, 7a) of the inlet duct (2,2a) are approximately cylindrical in shape and a tool designed as a turning, broaching or pushing tool () 8,8a) is fed axially.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass zur Bearbeitung der Wände des Ein- lasskanales (2', 2a') ein mehrachsig gesteuertes Werk- zeug (8', 8a') geführt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that a multi-axis controlled tool (8 ', 8a') is guided for machining the walls of the inlet channel (2 ', 2a').

5. Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit zumindest einem durch eine Gussform vorgeformten und dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Einlasskanal pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass die. Wände jedes Einlasskanales (2, 2', 2a, 2a') im Einlassbereich (7, 7', 7a, 7a') in den Zylinder (3, 3', 3a, 3a'), durch mechani- sche Materialabtragung bearbeitet sind. 5. Cylinder head for internal combustion engines with at least one preformed by a mold and the method according to one of claims 1 to 4 manufactured per Cylinder, characterized in that the. Walls each Inlet channel (2, 2 ', 2a, 2a') in the inlet area (7, 7 ', 7a, 7a ') in the cylinder (3, 3', 3a, 3a '), are processed by mechanical material removal.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unbehandelten Anfangsbereich (10, 10', lOa, 10a') des gegossenen Einlasskanales (2, 2', 2a, 2a') und dem bearbeiteten Einlassbereich (7, 7', 7a, 7a') ein Kom- pensationsbereich (11, 11', lia, 11a') mit stetig abneh- mendem Querschnitt ausgebildet ist. 6. Cylinder head according to claim 5, characterized in that between the untreated initial area (10, 10 ', 10a, 10a ') of the cast inlet channel (2, 2', 2a, 2a ') and the machined inlet area (7, 7', 7a, 7a ') a compensation area (11, 11', lia, 11a ') with continuously decreasing - Mendes cross-section is formed.

7. Zylinderkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich- net, dass der bearbeitete Einlassbereich (7,7a) eine etwa zylindrische durch ein axial zugestelltes Werkzeug (8, 8a) erzeugte Form aufweist. 7. Cylinder head according to claim 5 or 6, characterized in that the machined inlet area (7, 7a) is approximately cylindrical by an axially advanced tool (8, 8a) has generated shape.

8. Zylinderkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich- net, dass der bearbeitete Einlassbereich (7', 7a') des Ein- lasskanales (2', 2a') zumindest abschnittsweise eine sich in Richtung Kontrollschnitt (5', 5a') verjüngende Form aufweist. 8. Cylinder head according to claim 5 or 6, characterized in that the machined inlet area (7 ', 7a') of the inlet duct (2 ', 2a'), at least in sections, has a directional cut (5 ', 5a'). has a tapered shape.

9. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (14, 14', 14a, 14a') des bearbeiteten Einlassbereiches (7, 7', 7a, 7a') des Einlasskanals (2, 2', 2a, 2a') im Bereich der Abriss- kante (6, 6', 6a, 6a') des Kontrollschnittes (5, 51, 5a, 5a') zur Ventilachse (15, 15', 15a, 15a'), vorzugsweise um etwa 300 bis 600, geneigt ist. 9. Cylinder head according to one of claims 5 to 8, characterized in that the central axis (14, 14 ', 14a, 14a') of the machined inlet area (7, 7 ', 7a, 7a') of Inlet channel (2, 2 ', 2a, 2a') in the area of the tear-off edge (6, 6 ', 6a, 6a') of the control cut (5, 51, 5a, 5a ') to the valve axis (15, 15', 15a, 15a '), preferably by approximately 300 to 600.

10. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 9, mit minde- stens zwei Einlasskanälen pro Zylinder, dadurch gekenn- zeichnet, dass alle Einlasskanäle (2, 2', 2a, 2a') bearbei- tete Einlassbereich (7, 7'7a, 7a') aufweisen. 10. Cylinder head according to one of claims 5 to 9, with at least two intake ports per cylinder, characterized in that all intake ports (2, 2 ', 2a, 2a') processed intake area (7, 7'7a, 7a ').

11. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlasskanal als Tangen- tialkanal (2, 2') ausgebildet ist. 11. Cylinder head according to one of claims 5 to 10, characterized in that at least one inlet duct is designed as a tangential duct (2, 2 ').

12. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlasskanal als Tumble- kanal (2a, 2a') ausgebildet ist. 12. Cylinder head according to one of claims 5 to 11, characterized in that at least one inlet duct is designed as a tumble duct (2a, 2a ').

13. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der spanend bearbeitete Einlassbe- reich (7, 7', 7a, 7a') mindestens etwa eine entlang der Kanalmittellinie (14, 14', 14a, 14a') gemessene Länge (L, <Desc/Clms Page number 9> L', La, La') aufweist, die dem Durchmesser (D, D', Da, Da') der Mündungsöffnung (9,9', 9a, 9a') des Einlasskanals (2, 2', 2a, 2a') in den Zylinder (3, 3', 3a, 3a') entspricht. 13. Cylinder head according to one of claims 5 to 12, characterized in that the machined inlet area (7, 7 ', 7a, 7a') is at least approximately one along the Channel centerline (14, 14 ', 14a, 14a') measured length (L, <Desc / Clms Page number 9> L ', La, La'), which corresponds to the diameter (D, D ', Da, Da') of the opening (9,9 ', 9a, 9a') of the inlet channel (2, 2 ', 2a, 2a') in the cylinder (3, 3 ', 3a, 3a') corresponds.