DE69119000T2

DE69119000T2 - Kühlvorrichtung eines Zylinderkopfes einer Viertaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69119000T2
Application number: DE69119000T
Authority: DE
Inventors: Takaeshi Oyaizu
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2011-09-05
Also published as: EP0474216B1; DE69119000D1; JPH04116252A; JP2929500B2; US5222464A; EP0474216A1

Description

Zylinderkopf-Kühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopf-Kühlvorrichtung einer Viertakt-Brennkraftmaschine mit mehr als zwei Einlaßventilen und einer Vielzahl von Auslaßventilen für jeden ihrer Zylinder und sowohl mit einer Kühlmantelstruktur, die einen entlang eines Bereichs zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen angeordneten zentralen Mantel enthält, als auch an den Einlaß- und Auslaßventilseiten des Zylinderkopfes Seitenmäntel umfaßt, wobei der zentrale Mantel mit zumindest einem der Einlaß- und Auslaßseitenmantel über eine Entlüftungsstruktur verbunden ist.
Zur Erzielung einer geeigneten Kühlung für eine Viertakt- Brennkraftmaschine enthält der Zylinderblock üblicherweise einen Kühlmantel, und auch der Zylinderkopf umfaßt eine Kühlmantelstruktur, durch welche Kühlwasser vom Zylinderblock- Kühlmantel zirkuliert. Üblicherweise ist ein Kühlmantel im Zylinderkopf ober11alb der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders derart ausgebildet, daß ein Zylinderkopf-Kühlmantel aus einem zentralen Mantel, der zwischen den die Einlaßventilöffnung verlängernden Einlaßdurchlässe bzw. den die Auslaßventilöffnungen verlängernden Auslaßdurchlässe und der Außenwandung des Zylinderkopfs ausgebildet ist, wohingegen ein Einlaß-Seitenkühlmantel zwischen einer seitlichen Außenwandung des Zylinderkopfs und den Einlaßauslässen ausgebildet ist. Entsprechend ist der Auslaß-Seitenkühlmantel zwischen der gegenüberliegenden Außenwandung des Zylinderkopfs und den Auslaßdurchlässen ausgeformt. Bei einem derartigen Kühlungssystem fließt das Kühlwasser vom Kühlmantel des Zylinderblocks in den Auslaß-Seitenmantel des Zylinderkopfs, anschließend durch den zentralen Mantel und hinein in den Einlaß-Seitenkühlmantel, von wo es über die Ablaßöffnung ausgelassen wird.
Zur Erhöhung der Leistung von Brennkraftmaschinen werden heutzutage mehr als zwei Einlaßventile, insbesondere Fünfventil-Brennkraftmaschinen verwendet, die für jeden Zylinder drei Einlaßventile und zwei Auslaßventile umfassen, wodurch die Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine verbessert wird. Um einen ausreichenden Querschnitt für die Einlaßdurchlässe einer derartigen Brennkraftmaschine sicherzustellen, nehmen diese Einlaßdurchlässe einen größeren Raum ein, was zu Schwierigkeiten führt, den benötigten Raum zur Sicherstellung eines Verbindungsdurchlasses zwischen dem zentralen Mantel und dem Kühlmantel an der Einlaßseite zu sc11affen. In Abhängigkeit von der Form des zentralen Mantels, des Einlaß- Seitenkühlmantels und des Einlaßdurchlasses wird es insbesondere schwierig, die oberen Bereiche beider Mäntel miteinander zu verbinden, so daß im oberen Bereich des zentralen Mantels Luft eingefangen werden kann, welche die Kühlleistung dieser Kühlmantelstruktur beeinflußt.
Eine Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP-A-0 282 808 bekannt. Allerdings stellt diese Kühlungsvorrichtung keine zufriedenstellende Lüftungsstruktur zur Verfügung, so daß die Kühlleistung der Kühlvorrichtung reduziert sein kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zylinderkopf-Kühlvorrichtung anzugeben, welche es ermöglicht, daß Luft aus jedem Kühlmantel der Zylinderkopf- Kühlvorrichtung beseitigt werden kann, aber gleichzeitig genügend Raum zur Verfügung stellt, um die notwendigen Querschnittsflächen der Einlaßdurchlässe einer Vielzahl von mehr als zwei Einlaßventilen sicherzustellen, insbesondere für eine Fünfventil-Brennkraftmaschine, um sowohl eine hohe Kühlungsfähigkeit zu erzielen, indem ein Einfangen von Luft in dem Kühlmantel des Zylinderkopfs verhindert wird, als auch eine hohe Leistungsfähigkeit zu er11alten.
Diese oben angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zylinderkopf-Kühlvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Einlaßseiten-Kühlmantel, der im wesentlichen zwischen einer äußeren Wandung des Zylinderkopfs und den Einlaßdurchlässen für die Einlaßventile begrenzt ist, und welcher mit dem zentralen Kühlmantel am Bodenbereich beider Mäntel angrenzend an die Verbrennungskammer einheitlich ausgebildet ist, aber vom zentralen Mantel an einem oberen Endbereich durch einen inneren Wandungsbereich des Zylinderkopfs separiert ist, verbunden mit dem zentralen Kühlmantel, um diesen oberen Bereich mittels Entlüftungs-Verbindungs-Löchern, die diesen inneren Wandungsbereich des Zylinderkopfs durchdringen, und den Einlaßseiten-Kühlmantel und den zentralen Kühlmantel miteinander verbinden, um zwischen beiden eine Fluidverbindung aufzubauen, welche es ermöglicht, daß Luft aus der Kühlmantelanordnung des Zylinderkopfs entfernt werden kann.
Da die den Einlaßseiten-Kühlmantel und den zentralen Kühlmantel der Zylinderkopf-Kühlvorrichtung miteinander verbindende Entlüfungslöcher angeordnet sind, um eine Fluidverbindung der oberen Bereiche beider Mäntel herzustellen, kann jegliche im zentralen Mantel evtl. eingefangene Luft aus dem zentralen Kühlmantel in den Einlaßseiten-Kühlmantel abgelassen und herausgenommen und aus diesem abgegeben werden. Auch wenn der zentrale Kühlmantel vollständig mit einem Kühlmittel befüllt ist, ist das Ansammeln von Luftblasen verhindert und die Kühlfähigkeit der Zylinderkopf-Kühlstruktur verbessert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die gleiche oder eine ähnliche Entlüftungsstruktur mit mindestens einem, bevorzugt einem Paar Entlüftungslöchern zwischen dem zentralen Mantel und dem auslaßseitigen Kühlmantel vorgesehen.
Im allgemeinen hängt daher die Verteilung und die Gestaltung der Entlüftungsstruktur, ob sie zwischen dem zentralen Mantel und entweder zwischen dem einlaß- oder auslaßseitigen Mantel angeordnet wird, von der Neigung des Zylinderkopfes und des Höhenniveaus des Bereichs des einen oder anderen Seitenmantels ab. Bevorzugt wird der einlaß- oder auslaßseitige Kühlmantel, je nach dem, welcher höher als der andere angeordnet ist, mit dem zentralen Mantel über zumindest einem Entlüftungsloch verbunden. Allgemein ist derjenige Seitenkühlmantel, der auf der gleichen Seite wie die Mehrzahl der Ventile angeordnet ist, auf einem höheren Niveau als der andere vorgesehen.
Bevorzugt sind Entlüftungslöcher durch die Außenwandung des Zylinderkopfs zu beiden Seiten der linken und rechten Einlaßdurchlässe an Positionen durchgebohrt, um die oberen Bereiche des einlaßseitigen Kühlmantels und des zentralen Kühlmantels miteinander zu verbinden. Es ist möglich, die Durchmesser dieser Entlüftungslöcher so festzulegen, daß sie wünschenswert klein sind, um die Einlaßdurchlässe größer auszugestalten, damit ausreichend große Querschnitte der Einlaßdurchlässe und gleichzeitig eine zuverlässige Entleerung der Luft aus dem Kühlsystem sichergestellt ist zur Verbesserung der Kühlleistung.
Weitere vorteil11afte Ausführungsformen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung mit größerer Genauigkeit unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
Figur 1 eine schematische Frontansicht eines V-Motors ist, an dem die Erfindung angewandt wird,
Figur 2 eine Teilvorderansicht ist eines Zylinderkopfabschnitts der rechten in Figur 1 gezeigten Zylinderreihe,
Figur 3 eine Draufsicht des Zylinderkopfabschnitts nach Figur 2 ist,
Figur 4 eine Teilansicht ist entlang der Linie IV-IV von Figur 2,
Figur 5 eine Teilansicht ist entlang der Linie V-V von Fig.2,
Figur 6 eine Teilansicht ist entlang der Linie VI-VI von Figur 2,
Figur 7 eine Teilansicht ist entlang der Linie VII-VII von Figur III.
Im folgenden wird ein Viertakter V-Verbrennungsmotor mit fünf Ventilen für jeden Zylinder, insbesondere dessen Zylinderkopfabschnitt, an dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist im folgenden die Basisstruktur des Motors erklärt.
In Figur 1, die schematisch eine Frontansicht des Motors 1 darstellt, ist ein Zylinderblock 2 an einem Kurbelgehäuse 3 an seiner unteren Endfläche angeschlossen und umfaßt ein Paar von linken und rechten Zylinderköpfen mit Kopfdeckeln, die auf seiner oberen Oberfläche aufgesteckt und befestigt sind. Der Zylinderblock 2 begrenzt eine Vielzahl Zylinder oder Laufbuchsen 6, die in Kurbelwellenrichtung, von Figur 1 gesehen, V-förmig angeordnet sind. In jedem Zylinder 6 ist ein Kolben eingefügt, der über eine Verbindungsstange 8 wie üblich mit der Kurbelwelle 9 verbunden ist.
Der Zylinderkopf 4 einer jeden Zylinderreihe des V-Motors besteht aus einer V-Abschnittsstruktur, die aus einem oberen Kopf 11 bzw. einem unteren Kopf 10 (siehe Fig.7) zusammengesetzt ist. Der untere Kopf 10 begrenzt Verbrennungsräume 12, welche wiederum eine Verbrennungskammer für jeden Zylinder 6 bilden, welche von der oberen Fläche des gleitend darin aufgenommenen Kolbens 7 begrenzt ist.
Wie in Fig.2 gezeigt, umfaßt der Verbrennungsraum 12 des entsprechenden Zylinders 6 sowohl drei Einlaßöffnungen, 12a, 12b und 12c, als auch zwei Auslaßöffnungen 12d und 12e, die entlang des Randes des Verbrennungsraums 12 angeordnet sind, während in ihrem zentralen Bereich ein Einführungsloch 12i ausgebildet ist, das eine übliche Zündkerze aufnehmen kann. Die Auslaßöffnungen 12d und 12e sind nach außen geführt zur Außenwandung 10b des Zylinderkopfs 4, und erstrecken sich entlang des Seitenrandes der V-förmigen Zylinderreihe mittels Auslaßdurchlässen 13d und 13e. Die Einlaßöffnung 12a, 12b und 12c sind nach außen geführt zu einer Wandung 10a des Zylinderkopfs 4 und an der Innenseite der V-förmigen Zylinderreihe angeordnet durch Einlaßdurchlässe 13a, 13b und 13c, welche in einem Verlängerungsbereich 11c zusammenlaufen und sich durch den oberen Kopf 11 nach oben erstrecken. Der Verbindungsbereich 13f ist ellipsenförmig ausgebildet, wobei sein größerer Durchmesser parallel zur Kurbelwellenachse ausgerichtet ist. Ein Befestigungsloch 11d zur Aufnahme eines Kraftstoff- Einspritzventils 13 ist so vorgesehen, daß es sich durch einen Bereich des zentralen Einlaßdurchlasses 13b erstreckt. Ein Absperrschieber 39 zum Öffnen und Schließen des Verbindungsbereichs 13f ist im Verlängerungsbereich 11c des Einlaßdurchlasses angeordnet, und es ist ein Luftstutzen 40 an diesen Verlängerungsbereich 11c angeschlossen. Um ein Eintreten von Staub oder ähnlichem in den Luftstutzen 40 zu verhindern, ist ein Deckel 41 vorgesehen.
Die Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 ent11alten jeweils Ventilschäfte 14b, 15b mit Ventilplatten 14a, 15a an ihrem unteren Bereich, die die Einlaßöffnungen 12a, 12b, 12c bzw. Auslaßöffnungen 12d und 12e öffnen oder schließen können. Der obere Endbereich der Ventilschäfte 14b, 15b der Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 ist in Führungslöchern 11a, 11b angeordnet, die im oberen Kopf 11 definiert sind. Diese Führungslöcher 11a und 11b, die genauer in Figur 3 dargestellt sind, sind in einer einheitlichen Struktur ausgebildet bzw. bilden eine radial verbundene Doppelstruktur (Auslaßseite) oder Dreifach- Struktur (Einlaßseite). Dementsprechend sind die Durchmesser dieser Führungslöcher 11a und 11b ausreichend groß, um jeglichen Grenzwandungsbereich zwischen aneinander angrenzenden Führungslöchern 11a, 11b an den Einlaß- oder Auslaßseiten zu beseitigen. Darüber hinaus bilden Guß-Einsatz- und -Auslaßeinsätze 16, 17 Laufbuchsen für diese Führungslöcher 11a, 11b als eine Verstärkungsstruktur. Auf diese Weise bilden diese Einlaß- und Auslaßeinsätze 16 und 17 Gleitlöcher zur gleitenden Aufnahme der Einlaß- und Auslaß-Heber 18, 19, welche eine mit einem Boden versehene Zylinderform aufweisen, worin das obere Ende eines jeden Ventilschafts 14b, 15b mit dem entsprechenden inneren Bodenabschnitt der Einlaß- und Auslaß-Heber 18, 19 über eine Auflage in Eingriff stehen. In der Nähe des oberen Endes eines jeden Ventilschaftes 14b und 15b ist ein Federrückhalter 20, 21 installiert, der die drükkenden Federn 22, 23 der Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 zurückhalten kann. Beide ventildrückenden Federn 22 und 23 der Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 weisen eine konzentrische Doppelstruktur auf und erstrecken sich zwischen den Rückhaltern 20 und 21 und den zugeordneten Ventilsitzen 12g und 12h, die im unteren Kopf 10 des Zylinderkopfs 4 ausgebildet sind. Mit diesen Ventilfedern 22 und 23 werden die Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 in eine Richtung zum Schließen der Einlaß- und Auslaßöffnungen gedrückt. Die Einlaßventile 14 und die Auslaßventile 15 einer jeden Reihe des V-Motors werden von einer Einlaß-Nockenwelle 24 bzw. einer Auslaß-Nockenwelle 25 betätigt, welche einen rotierenden Kontakt mit jedem Einlaßheber 18 und jedem Auslaßheber 19 herstellen. Lagerbereiche, die auf dem oberen Kopf 11 angeordnet sind, und Nockenkappen 32, die mit Bolzen 32a, wie in Figur 7 gezeigt, befestigt sind, bilden Lager für beide Nockenwellen 24, 25. Das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 15 werden nach unten bewegt durch Niederdrücken der Einlaßheber 18 und der Auslaßheber 19 mittels der zugeordneten Nockennasen der Nockenwelle 24 bzw. 25.
Während die voranstehende Beschreibung sich auf die bekannte Struktur einer derartigen Fünfventil-Brennkraftmaschine bezieht, wird die spezielle Ausgestaltung in Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 7 erläutert.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist ein Kühlmittelmantel zum Zirkulieren von Kühlwasser vom Zylinderblock zum Zylinderkopf im unteren Kopf 10 vorgesehen. Der Kühlwassermantel und die innere Struktur des Zylinderkopfs sind ausgelegt, um den Verbrennungsraum 12 abzudecken. Dieser Kühlwassermantel besteht aus einem Wassermantel 31a an der Einlaßseite und reicht von dem Bereich der Einlaßdurchlässe 13a, 13b und 13c zur Seite der innenseitigen Wandung 10a des unteren Kopfes 10, wohingegen ein anderer Kühlmantel 31b an der Auslaßseite angeordnet ist und von dem Bereich der Auslaßdurchlässe 13d und 13e zur äußeren Seitenwandung 10b des unteren Kopfes 10 reicht, wobei ein zentraler Kühlmantel 31c sich im wesentlichen zwischen den Einlaßdurchlässen 13a, 13b, 13c und den Auslaßdurchlässen 13d und 13e erstreckt. Die Ausgestaltung und Anordnung der unterschiedlichen Bereiche 31a, 31b, 31c der Wassermäntelanordnung sind deutlich in den Figuren 2 - 7 gezeigt, insbesondere in den Figuren 1, 2, 4, 5 und 7.
Die Figur 2 zeigt den rechten Bereich der Zylinderreihe der V-Reihe als Ansicht ihres Zylinderkopfbereichs des Motors. Die Position, in der der Motor im Motorraum aufgenommen ist, diese Anbringungsposition ist in den Figuren 1 und 2 berücksichtigt, führt zu einer verstärkten Positionhöhe verschiedener Sektionen oder Mäntel 31b, 31c, 31a der Wassermantel- Kühlanordnung, d.h., der zentrale Mantel 31c ist höher angeordnet als der Auslaßseitenmantel 31b, und der Einlaßseitenmantel 31a ist höher angeordnet als der zentrale Mantel 31c. Das Kühlmittel (Kühlwasser) fließt von einem Kühlwassermantel des Zylinderblocks 2 (nicht in den Zeichnungen dargestellt) in den Seitenmantel 31b der Auslaßsseite, anschließend durch den zentralen Mantel 31c, und von diesem Bereich durch den Einlaßseitenmantel 31a, von dem es ausgelassen und durch eine Auslaßöffnung 31d einer erneuten Zirkulation zugeführt wird. Abhängig von der generellen Auslegung des Kühlsystems des Motors kann die Fließrichtung des Kühlwassers auch entgegengesetzt der oben genannten Fließrichtung sein.
Wie aus den Figuren 4 und 5 entnehmbar, sind der Auslaßseitenmantel 31b und der zentrale Kühlmantel 31c einstückig ausgebildet und begrenzen als Ganzes einen zusammenhängenden Raum. Andererseits sind der zentrale Kühlmantel 31c und der Einlaßseiten-Kühlmantel 31e ebenfalls einstückig miteinander entlang eines relativ großen Bereichs an ihren Bodenbereichen in der Nähe des Verbrennungsraums 12 ausgebildet, was in Figur 5 gezeigt ist, aber einige Bereiche entlang des zum oberen Kopf 11 gerichteten oberen Bereichs sind nicht miteinander verbunden, sondern über einen inneren Zylinderkopf- Wandungsbereich voneinander getrennt, der die Bolzenlöcher für die Zylinderkopfbolzen begrenzt, was auf der linken Seite der Figuren 4 bzw. 7 dargestellt ist. Aus diesem Grund kann es vorkommen, daß eine gewisse Menge an Luft im oberen Bereich des zentralen Wasserkühlmantels 31c eingefangen verbleibt, was die Kühlleistung der Kühlstruktur aufgrund der Wärmeisolation der Luft beeinflußt durch Reduzierung der Wärmeübertragung zwischen dem zirkulierenden Kühlmittel und den heißen Zylinderkopfbereichen.
Um dieses Problem zu überwinden, schlägt die Erfindung vor, Verbindungs- oder Entlüftungslöcher 31e vorzusehen, die zwischen den oberen Bereichen des zentralen Kühlmantels 31c und des Kühlmantels 31a auf der Einlaßseite zu bohren sind, um diese Wassermäntel 31a, 31c an ihren Kopfbereichen miteinander zu verbinden. Diese Verbindungslöcher oder Entlüftungslöcher werden mittels Durchbohren der Zylinderkopf-Wandung 10a an der Innenseite der V-Reihenstruktur außerhalb des linken und rechten Einlaßdurchlasses 13a und 13c an Positionen gebildet zur Verbindung der höchsten Bereiche des Zentralmantels 31c und des einlaßseitigen Kühlmantels 31a, was in den Figuren 2, 4, 6 und 7 gezeigt ist, während überschüssige Löcher, die durch den Bohrprozeß zwischen der Zylinderkopfwandung 10a (äußere Seitenwandung, die entlang der inneren Seite der V-Reihe erstreckt) gebildet wurden, unter Verwendung entsprechender Stopfen 31f verschlossen werden, was in Figur 4 dargestellt ist. Wie schon oben dargestellt, durchdringen die Verbindungs-Entlüftungslöcher 31e in dieser Ausführungsform eine integrale innere Wand des Zylinderkopfs, der die Einlaßdurchlässe 13a, 13b, 13c und die Bolzenlöcher 10c für Zylinderkopfbolzen begrenzt, wie in den Figuren 4 und 7 zu sehen ist.
Die Figur 7 erläutert die Konstruktionen des Zylinderkopfs 4, der den oberen Kopf 11 und den unteren Kopf 10 umfaßt, die miteinander durch Zylinderkopfbolzen 32a verbunden sind.
Gemäß der Struktur der Zylinderkopf-Kühlvorrichtung dieser Ausführungsform besteht eine Zikulation von Kühlwasser vom Zylinderblock-Kühlmittelmantel (nicht gezeigt) zum Kühlmantel 31b der Auslaßseite des unteren Kopfes 10 des Zylinderkopfs 4. Anschließend fließt das Kühlwasser von der Außenseite der Auslaß und Durchlässe 13b, 13e und zwischen ihnen in den zentralen Kühlmantel 31c. Von dort fließt das Kühlwasser weiter entlang der Außenseite der Einlaßdurchlässe 13a und 13c in den Kühlmantel 31a an der Einlaßseite des Zylinderkopfs und wird dann durch eine Auslaßöffnung 31d abgelassen. Dementsprechend kann jegliche Luft, die im oberen Bereich des zentralen Kühlmantels 31c verblieben sein kann, mit dem Kühlmittel ausgetragen werden in den einlaßseitigen Kühlmantel 31a durch die Verbindungs-Entlüftungslöcher 31e und anschließend durch die Auslaßöffnung 31d zusammen mit dem Kühlmittelfluß abgelassen werden. Nachdem die Abgabe der Luft aus dem zentralen Kühlmantel 31a vollendet ist, wird ein Teil des zirkulierten Kühlwassers auch von dem zentralen Kühlmantel 31c in Richtung des einlaßseitigen Kühlmantels 31a über die Verbindungslöcher 31e fließen.
Dementsprechend dienen die den zentralen mit dem einlaßseitigen Mantel 31c und 31a verbindenden Entlüftungslöcher 31e der Verbesserung der Kühlleistung des Motors, da sie zuverlässig verhindern, daß wärmeisolierende Luft einen gewissen Raum an der Spitze des zentralen Kühlmantels 31c einnimmt, wenn das Kühlmittel zirkuliert. Darüber hinaus wird nur wenig Raum für die Anordnung der Verbindungs-Entlüftungslöcher 31e benötigt, da gemäß einer speziellen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung diese Löcher 31e mittels Durchbohren eines inneren Wandungsbereichs gebildet werden, der einstückig die Bolzenlöcher 10c für die Zylinderkopfbolzen und die linken und rechten Einlaßdurchlässe 13a und 13c begrenzt. Daher kann der Querschnitt der Einlaßdurchlässe 13a, 13b und 13c vergrößert werden, so daß eine hohe Leistung des Motors erreicht wird.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung auf Fünfventilmotoren oder auf V-Motorenanordnungen begrenzt, sondern kann auch auf andere Typen angewandt werden. Darüber hinaus können die Verbindungs-Entlüftungslöcher auch so vorgesehen sein, daß sie die oberen Bereiche des zentralen und des auslaßseitigen Mantels miteinander verbinden, insbesondere dann, wenn die Anzahl der Auslaßventile diejenige der Einlaßventile übersteigt.

Claims

1. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung einer Viertaktbrennkraftmaschine mit mehr als zwei Einlaßventilen (14) und einer Vielzahl von Auslaßventilen (15) für jeden ihrer Zylinder und sowohl mit einer Kühlmantelstruktur, die einen entlang eines Bereichs zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen (14, 15) angeordneten zentralen Mantel (31c) enthält, als auch an den Einlaß- und Auslaßventilseiten des Zylinderkopfes (4) Seitenmäntel (31a, 31b) umfaßt, wobei der zentrale Mantel (31c) mit zumindest einem der Einlaß- und Auslaßseitenmäntel (31a, 31b) über eine Entlüftungsstruktur verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsstruktur Entlüftungslöcher (31e) enthält, die einen oberen Bereich des zentralen Mantels (31c) mit einem oberen Bereich des entsprechenden Seitenmanteis (31a, 31b) miteinander verbinden und eine innere Wandung (10a) des Zylinderkopfes (4) durchdringen, wobei die innere Wandung (10a) Bolzenlöcher (10c) des Zylinderkopf-Bolzens (32a) begrenzt, und wobei diese Kopfbolzenlöcher (10c) derart verteilt sind, daß eine ihre Achsen enthaltende Ebene die Entlüftungslöcher (31e) schneidet, welche zwischen dem entsprechenden Kopfbolzenloch (10c) und dem daran angrenzenden Teil der Einlaß- oder Auslaßdurchlässe (13a, 13b, 14c; 13d, 13e) angeordnet sind.

2. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung für eine 5-Ventil-Brennkraftmaschine mit drei Einlaß- und zwei Auslaßventilen pro Zylinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß-Seitenmantel (31a) im wesentlichen zwischen einer äußeren Wandung des Zylinderkopfes (10, 11) und den Einlaßdurchlässen (13a bis 13c) der Einlaßventile (14) definiert ist, welcher mit dem zentralen Mantel (31c) an einem verbrennungskammerseitigen Bodenbereich beider Mäntel (31a, 31c) zusammenhängend ausgebildet, aber vom zentralen Mantel (31c) an dessen oberen Endbereich durch einen Zylinderkopf-Innenwandbereich getrennt ist und mit dem zentralen Mantel (31c) in diesem oberen Bereich über Lüftungslöcher (31e) kommuniziert, die diesen Zylinderkopf-Innenwandbereich durchdringen, um eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaß-Seitenmantel (31a) und dem zentralen Mantel (31c) herzustellen.

3. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungslöcher (31e) mittels Durchbohren der Zylinderkopfwand (10a) seitlich der linken und rechten Einlaßdurchlässe (13a, 13c) an Stellen hergestellt sind, um die höchsten Bereiche des Einlaß-Seitenmantels (31a) und des zentralen Mantels (31c) miteinander zu verbinden, wobei Bereiche überschüssiger Löcher mittels Stopfen (31f) verschlossen sind.

4. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß-Seitenmantel (31a) zwischen einer auslaßseitigen äußeren Wandung (10b) des Zylinderkopfes ( 4) und den Auslaß durchlässen (13d, 13e) der Auslaßventile (15) vorgesehen ist, wobei der Auslaß-Seitenmantel (31b) einstückig mit dem zentralen Mantel (31c) ausgebildet ist.

-5. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf drei Einlaßdurchlässe (13a, 13b, 13c) umfaßt, die in einem gemeinsamen Verlängerungsbereich (11c) übergehen und zwei Auslaßdurchlässe (13e, 13d) enthält.

6. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsstruktur (31e) den oberen Bereich des zentralen Mantels (31c) mit einem der Einlaß- und Auslaß-Seitenmäntel (31a, 31b) miteinander verbindet und sich zu derjenigen Seite der Einlaß- oder Auslaßseiten hin erstreckt, die eine größere Anzahl Ventile aufweist.

7. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Mantel (31c) an den oberen Bereich des Auslaß-Seitenmantels (31b) angeschlossen ist und die Anzahl der Auslaßventile pro Zylinder diejenige der Einlaßventile übersteigt.

8. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (4) zur Vertikalen derart geneigt ist, daß der Einlaßoder Auslaß-Seitenmantel (31a, 31b), der mit dem zentralen Seitenmantel (31c) über mindestens einem, bevorzugt einem Paar Lüftungslöcher (31e) verbunden ist, in einem höheren Niveau angeordnet ist, als der andere, gegenüberliegende Auslaß- oder Einlaß-Seitenmantel (31b, 31a).

9. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Position, an der die Lüftungslöcher in den Kühlmantel (31c, 31a, 31b) öffenen, im wesentlichen dem oberen Endbereich des Kühlmantels (31c, 31a, 31b) entspricht, um den zentralen Mantel (31c) mit dem Einlaß-Seiten- oder Auslaß-Seitenmantel (31a, 31b) an dem höchsten Bereich zu verbinden.

10. Zylinderkopf-Kühlungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel in der Lage ist, von den Einlaß- oder Auslaß Seitenmänteln (31a, 31b) zum gegenüberliegenden Auslaß- oder Einlaß-Seitenmantel (31b, 31a) zu fließen, wobei letzterer zumindest über die Lüftungslochanordnung (31e) mit dem zentralen Mantel (31c) in Fluid-Verbindung steht.