EP2837809A1 - Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP2837809A1
EP2837809A1 EP14176991.9A EP14176991A EP2837809A1 EP 2837809 A1 EP2837809 A1 EP 2837809A1 EP 14176991 A EP14176991 A EP 14176991A EP 2837809 A1 EP2837809 A1 EP 2837809A1
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cylinder head
metal jacket
exhaust
jacket
coating
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Volkswagen AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4285—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of both intake and exhaust channel
    • F02F1/4292—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of both intake and exhaust channel with liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00—Manufacturing
    • F02F2200/06—Casting

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head of an internal combustion engine with at least one outlet channel, which is formed by a metal jacket encased in the cylinder head.
  • the invention relates to a method for producing a cylinder head of an internal combustion engine, in which a one-piece metal jacket or individual jacket parts of a metal jacket are integrated into the cylinder head.
  • a device of the type mentioned is from the document DE 39 15 988 A1 known.
  • This describes a cylinder head of an internal combustion engine with at least one outlet channel, which is formed by a cast-in the cylinder head metal jacket. Between the cast-sheet metal jacket and the cast body of the cylinder head, a heat-insulating layer is provided.
  • the heat-insulating layer may be formed by coating the sheet-metal jacket with a ceramic material, for example by spraying, prior to casting.
  • a method of the type mentioned is from the document DD 290 705 A5 known.
  • This describes a ceramic lining of a gas guide channel for a cylinder head of an internal combustion engine.
  • the ceramic lining causes a favorable thermal insulation of the exhaust gases flowing through the exhaust pipe.
  • the lining is made by inserting it later into the cast cylinder head.
  • the liner is attached to the cast material of the cylinder head by means of a high temperature resistant adhesive.
  • preceramic polymer It is still from the pamphlets DE 10 2009 046 003 A1 and DE 10 2007 034 609 A1 such as DE 10 2006 008 010 A1 the use of a preceramic polymer known.
  • the preceramic polymer is applied to a workpiece and converted to an amorphous or crystalline ceramic by heating.
  • An exhaust manifold is a component of the exhaust system of internal combustion engines.
  • the exhaust manifold is directly connected to the engine, in particular its cylinder head.
  • the exhaust manifold serves as a manifold and unites the individual exhaust ports of the Combustion chambers of the engine to a common exhaust pipe.
  • the required strong cooling of the cylinder head also affects the exhaust ports and in particular on the exhaust manifold. Since the exhaust gases stay longer in the cylinder head with an integrated exhaust manifold in the cylinder head, they are cooled accordingly.
  • a high exhaust gas temperature is advantageous for the operation of a catalyst arranged in the exhaust line between exhaust manifold and exhaust and / or turbocharger.
  • the invention has the object to overcome the disadvantages of the prior art and to develop a device or a method of the type mentioned.
  • a cylinder head of an internal combustion engine in which all exhaust ports are formed at least in sections and an exhaust manifold is formed by a metal jacket encased in the cylinder head.
  • the metal jacket is formed such that all outlet channels are completely lined, in particular from the valve seat to the exhaust manifold with the metal jacket.
  • the metal jacket is extending from the exhaust manifold, starting only over a partial longitudinal section of the outlet channels.
  • the metal jacket of the exhaust manifold extends only to the beginning of the strong curvature in the central portion of the outlet channels, so that in its entirety has an approximately flat geometric structure.
  • the metal jacket is made in one piece. In this way, on the one hand, a fast precise assembly of a casting mold is possible, on the other hand, the geometry of the exhaust duct through the metal jacket can be specified exactly and is independent of the mold customizable. In addition, a one-piece metal jacket has only a few joint areas and connection connections, which reduces the expense of producing a dense duct for the exhaust gas duct.
  • the metal jacket is filled with a sand core, which is removed only after casting. As a result, the handling of the thin-walled and therefore sensitive sheet metal jacket is easier and safer.
  • the metal jacket is composed of several shell parts, preferably composed of two shell parts.
  • the handling of the sheet metal jacket, in particular during its manufacture, during transport, storage and further processing, for example, the insertion into the mold easier.
  • the metal jacket can be easily deformed because of its small wall thickness and thus unusable.
  • a mold often consists of two mold halves. Since these are also prepared independently for the casting, it is advantageous that a shell part is an upper half shell and another shell part is a lower half shell of the sheet metal jacket.
  • each of the half-shells is assigned to a different half of the cross-section of the exhaust-gas channel of the outlet channels or of the exhaust manifold. The half-shells are inserted into the respective mold half before the mold is closed.
  • the metal jacket in the seam region of two adjacent shell parts is oriented in sections perpendicular to the envelope of the exhaust duct and / or the exhaust manifold.
  • the edge portions of the two jacket parts which are oriented perpendicular to the envelope lie against each other and are connected non-positively and / or cohesively during the encapsulation. So it is not possible for the exhaust gas to flow behind the metal jacket, in particular to penetrate between the metal jacket and cylinder head. This serves to protect the cylinder head and also an optionally provided insulation layer between the metal jacket and the cylinder head.
  • the metal jacket has, at least in sections, a coating in sections on an outer surface facing the cylinder head and / or an inner surface facing the exhaust gas duct.
  • the coating is formed from a ceramic material and / or from an enamel material and / or from a preceramic polymer, wherein the coating has been applied to the metal jacket before casting the cylinder head.
  • the application of the coating is preferably carried out by means of thermal coating, spraying and / or dipping.
  • the exhaust passage is the channel structure enclosing the exhaust passages and the exhaust manifold and carrying exhaust gas between the combustion chamber and the exhaust pipe adjoining the cylinder head.
  • the heat transfer between the metal jacket and the aluminum cylinder head is greater than in the interposition of a coating and / or structuring of the sheet metal jacket.
  • An applied on the outer surface of the metal jacket coating or structuring is protected from the influence of the exhaust gas.
  • the coating has a thickness of 0.1 to 10 millimeters, preferably 0.5 millimeters.
  • the metal jacket has a thickness of 0.1 to 10 millimeters, preferably 0.5 millimeters. According to a particular embodiment, the metal jacket and the coating have the same thickness.
  • a thermal insulation of the sheet metal jacket with respect to the cylinder head is also achieved according to the invention in that the metal jacket has a structuring at least in sections on an outer surface facing the cylinder head.
  • the structuring may be formed by an application and / or recesses on the outer surface. By structuring an insulating air gap is provided between the metal jacket and the cylinder head.
  • the object is also achieved by a method according to the features of claim 9.
  • the dependent claim relates to an expedient development of the invention.
  • a method for producing a cylinder head of an internal combustion engine in which a one-piece metal jacket or individual jacket parts of a multi-part sheet metal jacket are first provided at least in sections with a coating and / or structuring. Then the one-piece metal jacket or the individual shell parts of the multi-part sheet metal jacket are placed in a mold and closed the mold. Finally, the metal jacket of a casting material forming the cylinder head is encapsulated.
  • the coating of the sheet metal jacket takes place by means of a thermal application method, for example flame spraying, and / or by means of spraying and / or by dipping.
  • the structuring of the sheet metal jacket takes place by means of sandblasting and / or by means of chemical reaction and / or by means of a laser beam.
  • preceramic polymer As a coating, it is converted into a ceramic material when certain temperatures are exceeded. This conversion takes place during casting or only during operation of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 The sheet-metal casing 1 consists of two casing parts 2, 3, wherein the one casing part 2 is an upper half-shell and the other casing part 3 is a lower half-shell of the sheet-metal casing 1.
  • the jacket parts 2, 3 form the metal jacket 1 in a composite manner.
  • An exhaust gas channel 9 is formed through the metal jacket 1, which comprises the outlet channels 4 and an exhaust manifold 5.
  • the metal jacket 1 has an outer surface 6 and an inner surface 7. On the outer surface 6, the metal jacket 1 has a coating 8.
  • FIG. 2 shows a section of a cylinder head 10 with at least one exhaust passage 4 of an internal combustion engine not shown here.
  • the metal jacket 1 is composed of two shell parts 2, 3.
  • the metal jacket 1 has edge portions 12 in the seam area 11.
  • the edge portions 12 are oriented in sections perpendicular to the envelope of the exhaust duct 9.
  • the edge portions 12 of adjacent shell parts 2, 3 abut each other.
  • the metal jacket 1 has on its the cylinder head 10 facing outer surface 6 in sections a coating 8.
  • the thickness 13 of the coating 8 and the metal jacket 1 is 0.5 millimeters each.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Auslasskanal (4), der durch einen vom Zylinderkopf umgossenen Blechmantel (1) gebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass alle Auslasskanäle (4) und ein Abgaskrümmer (5) durch einen in dem Zylinderkopf eingegossenen Blechmantel (1) gebildet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, bei dem ein einteiliger Blechmantel (1) oder einzelne Mantelteile (2, 3) eines Blechmantels (1) zuerst zumindest abschnittsweise mit einer Beschichtung (8) und/oder Strukturierung versehen werden, dann in eine Gussform eingelegt und schließlich von einem Gussmaterial den Zylinderkopf bildend umgossen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Auslasskanal, der durch einen vom Zylinderkopf umgossenen Blechmantel gebildet ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, bei dem ein einteiliger Blechmantel oder einzelne Mantelteile eines Blechmantels in den Zylinderkopf integriert werden.
  • Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der Druckschrift DE 39 15 988 A1 bekannt. Diese beschreibt einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Auslasskanal, der durch einen in den Zylinderkopf eingegossenen Blechmantel gebildet ist. Zwischen dem eingegossenen Blechmantel und dem Gusskörper des Zylinderkopfes ist eine wärmeisolierende Schicht vorgesehen. Die wärmeisolierende Schicht kann durch Beschichtung des Blechmantels mit einem Keramikmaterial, beispielsweise durch Aufspritzen, vor dem Gießen gebildet sein.
  • Ein Verfahren der genannten Art ist aus der Druckschrift DD 290 705 A5 bekannt. Diese beschreibt eine keramische Auskleidung eines Gasführungskanales für einen Zylinderkopf einer Verbrennungsmaschine. Die keramische Auskleidung bewirkt eine günstige Wärmeisolierung der durch die Abgasleitung strömenden Abgase. Die Herstellung der Auskleidung erfolgt, indem diese nachträglich in den gegossenen Zylinderkopf eingefügt wird. Die Auskleidung wird mittels eines hochtemperaturbeständigen Klebstoffes an dem Gussmaterial des Zylinderkopfes befestigt.
  • Es ist weiterhin aus den Druckschriften DE 10 2009 046 003 A1 und DE 10 2007 034 609 A1 sowie DE 10 2006 008 010 A1 die Verwendung eines prekeramischen Polymers bekannt. Das prekeramische Polymer wird auf ein Werkstück aufgetragen und durch Erhitzen in eine amorphe oder kristalline Keramik umgewandelt.
  • Ein Abgaskrümmer ist ein Bauteil der Abgasanlage von Verbrennungsmotoren. Üblicherweise ist der Abgaskrümmer direkt mit dem Motor, insbesondere dessen Zylinderkopf verbunden. Der Abgaskrümmer dient als Sammelleitung und vereint die einzelnen Auslasskanäle der Brennräume des Motors zu einer gemeinsamen Abgasleitung. Bei einem im Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmer wirkt sich die erforderliche starke Kühlung des Zylinderkopfes auch auf die Auslasskanäle und insbesondere auf den Abgaskrümmer aus. Da die Abgase bei einem im Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmer länger im Zylinderkopf verweilen, werden sie entsprechend abgekühlt. Für den Betrieb eines im Abgasstrang zwischen Abgaskrümmer und Auspuff angeordneten Katalysators und/oder Turboladers ist jedoch eine hohe Abgastemperatur vorteilhaft.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren der eingangs genannten Art weiterzubilden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist also ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgesehen, bei dem alle Auslasskanäle zumindest abschnittsweise und ein Abgaskrümmer durch einen vom Zylinderkopf umgossenen Blechmantel gebildet sind. Hierdurch wird es möglich, den von den Auslasskanälen und dem Abgaskrümmer gebildeten Abgaskanal mit einem Material geringerer Wärmeleitfähigkeit und hoher Standfestigkeit gegenüber den aggressiven Abgasen zu schaffen.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Blechmantel derart ausgebildet, dass alle Auslasskanäle vollständig, insbesondere vom Ventilsitz bis zum Abgaskrümmer mit dem Blechmantel ausgekleidet sind. Bei einer alternativen, fertigungstechnisch einfacheren und daher bevorzugten Ausführungsform ist der Blechmantel von dem Abgaskrümmer ausgehend nur über einen Teillängsabschnitt der Auslasskanäle erstreckt. Beispielsweise reicht der Blechmantel von dem Abgaskrümmer nur bis zum Beginn der starken Krümmung im mittleren Abschnitt der Auslasskanäle, sodass dieser in seiner Gesamtheit eine annähernd flache geometrische Struktur aufweist.
  • Als vorteilhaft erwiesen hat es sich, dass der Blechmantel einteilig ausgeführt ist. Hierdurch ist einerseits eine schnelle präzise Bestückung einer Gussform möglich, andererseits kann die Geometrie des Abgaskanales durch den Blechmantel exakt vorgegeben werden und ist unabhängig von der Gussform individualisierbar. Darüber hinaus hat ein einteiliger Blechmantel nur wenige Fügebereiche und Verbindungsanschlüsse, was den Aufwand zur Herstellung eines für das Abgas dichten Leitungskanales reduziert.
  • Als praktisch erwiesen hat es sich, dass der Blechmantel mit einem Sandkern gefüllt ist, welcher erst nach dem Guss entfernt wird. Hierdurch ist die Handhabung des dünnwandigen und daher empfindlichen Blechmantels einfacher und sicherer.
  • Jedoch kann es auch günstig sein, dass der Blechmantel aus mehreren Mantelteilen, vorzugsweise aus zwei Mantelteilen zusammengesetzt ist. Hierdurch wird die Handhabung des Blechmantels, insbesondere bei dessen Herstellung, beim Transport, der Lagerung und bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise dem Einlegen in die Gussform, erleichtert. Der Blechmantel kann wegen seiner geringen Wandstärke leicht verformt und damit unbrauchbar werden.
  • Eine Gussform besteht häufig aus zwei Formhälften. Da diese auch unabhängig voneinander für den Guss vorbereitet werden, ist es vorteilhaft, dass ein Mantelteil eine obere Halbschale und ein weiteres Mantelteil eine untere Halbschale des Blechmantels ist. Dabei ist jede der Halbschalen einer anderen Hälfte des Querschnittes des Abgaskanales der Auslasskanäle beziehungsweise des Abgaskrümmers zugeordnet. Die Halbschalen werden in die jeweilige Formhälfte eingelegt, bevor die Gussform geschlossen wird.
  • Besonders Erfolg versprechend ist es, dass der Blechmantel im Nahtbereich zweier benachbarter Mantelteile abschnittsweise senkrecht zur Hüllkurve des Auslasskanales und/oder des Abgaskrümmers orientiert ist. Hierdurch wird es bei einem mehrteiligen Blechmantel möglich, eine hohe Dichtigkeit gegenüber dem Abgas zu erreichen. Die senkrecht zur Hüllkurve orientierten Kantenabschnitte der beiden Mantelteile liegen aneinander und werden beim Umgießen kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. So ist es dem Abgas nicht möglich, hinter den Blechmantel zuströmen, insbesondere zwischen Blechmantel und Zylinderkopf einzudringen. Dies dient dem Schutz des Zylinderkopfes und auch einer gegebenenfalls vorgesehenen Isolationsschicht zwischen dem Blechmantel und dem Zylinderkopf.
  • Als aussichtsreich erwiesen hat es sich, dass der Blechmantel zumindest abschnittsweise an einer dem Zylinderkopf zugewandten Außenfläche und/oder einer dem Abgaskanal zugewandten Innenfläche abschnittsweise eine Beschichtung aufweist. Die Beschichtung ist aus einem Keramikmaterial und/oder aus einem Emailmaterial und/oder aus einem prekeramischen Polymer gebildet, wobei die Beschichtung vor einem Gießen des Zylinderkopfes auf den Blechmantel aufgetragen wurde. Der Auftrag der Beschichtung erfolgt vorzugsweise mittels thermischen Beschichtens, Sprühens und/oder Tauchens. Dabei sind mehrere Schichten unterschiedlicher Materialien möglich. Als Keramikmaterialien haben sich Zirkonoxide und Aluminiumoxide als besonders praktisch erwiesen.
  • Der Abgaskanal ist die die Auslasskanäle und den Abgaskrümmer einschließende und abgasführende Kanalstruktur zwischen dem Brennraum und der an den Zylinderkopf anschließenden Abgasleitung.
  • Die Wärmeübertragung zwischen dem Blechmantel und dem aus Aluminium bestehenden Zylinderkopf ist größer als bei der Zwischenschaltung einer Beschichtung und/oder Strukturierung des Blechmantels. Eine auf der Außenfläche des Blechmantels aufgebrachte Beschichtung oder Strukturierung ist vor dem Einfluss des Abgases geschützt. Die Beschichtung hat eine Mächtigkeit von 0,1 bis 10 Millimeter, vorzugsweise von 0,5 Millimeter. Der Blechmantel weist eine Mächtigkeit von 0,1 bis 10 Millimeter, vorzugsweise von 0,5 Millimeter auf. Gemäß einer besonderen Ausführungsform haben der Blechmantel und die Beschichtung dieselbe Mächtigkeit.
  • Eine Wärmeisolierung des Blechmantels gegenüber dem Zylinderkopf wird erfindungsgemäß auch erreicht, indem der Blechmantel zumindest abschnittsweise an einer dem Zylinderkopf zugewandten Außenfläche eine Strukturierung aufweist. Die Strukturierung kann durch einen Auftrag und/oder Ausnehmungen auf der Außenfläche gebildet sein. Durch die Strukturierung ist zwischen dem Blechmantel und dem Zylinderkopf ein isolierender Luftspalt vorgesehen.
  • Durch die thermische Isolierung des Abgases von dem Zylinderkopf kann außerdem die thermische Belastung des Zylinderkopfes und damit der Kühlbedarf gesenkt werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 9. Der Unteranspruch betrifft eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine vorgesehen, bei dem ein einteiliger Blechmantel oder einzelne Mantelteile eines mehrteiligen Blechmantels zuerst zumindest abschnittsweise mit einer Beschichtung und/oder Strukturierung versehen werden. Dann werden der einteilige Blechmantel oder die einzelnen Mantelteile des mehrteiligen Blechmantels in eine Gussform eingelegt und die Gussform geschlossen. Schließlich wird der Blechmantel von einem Gussmaterial den Zylinderkopf bildend umgossen. Die Beschichtung des Blechmantels erfolgt mittels eines thermischen Auftragsverfahrens, beispielsweise dem Flammspritzen, und/oder mittels Sprühen und/oder mittels Tauchen. Die Strukturierung des Blechmantels erfolgt mittels Sandstrahlen und/oder mittels chemischer Reaktion und/oder mittels eines Laserstrahles.
  • Bei einem prekeramischen Polymer als Beschichtung wird dieses bei einem Überschreiten bestimmter Temperaturen in ein Keramikmaterial umgewandelt. Diese Umwandlung erfolgt während des Gießens oder erst während des Betriebes der Brennkraftmaschine.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Blechmantels für einen Abgaskanal;
    Fig. 2
    eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Zylinderkopfes.
  • Figur 1 zeigt einen zweiteiligen Blechmantel 1. Der Blechmantel 1 besteht aus zwei Mantelteilen 2, 3, wobei das eine Mantelteil 2 eine obere Halbschale und das andere Mantelteil 3 eine untere Halbschale des Blechmantels 1 ist. Zusammengesetzt bilden die Mantelteile 2, 3 den Blechmantel 1. Durch den Blechmantel 1 ist ein Abgaskanal 9 gebildet, welcher die Auslasskanäle 4 und einen Abgaskrümmer 5 umfasst. Der Blechmantel 1 hat eine Außenfläche 6 und eine Innenfläche 7. An der Außenfläche 6 weist der Blechmantel 1 eine Beschichtung 8 auf.
  • Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Zylinderkopfes 10 mit mindestens einem Auslasskanal 4 einer hier nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine. Durch einen in den Zylinderkopf 10 eingegossenen Blechmantel 1 ist ein Abgaskanal 9 gebildet, der alle Auslasskanäle 4 und einen in Figur 1 angedeuteten Abgaskrümmer 5 der Brennkraftmaschine umfasst. Der Blechmantel 1 ist aus zwei Mantelteilen 2, 3 zusammengesetzt. Der Blechmantel 1 hat im Nahtbereich 11 Kantenabschnitte 12. Die Kantenabschnitte 12 sind abschnittsweise senkrecht zur Hüllkurve des Abgaskanales 9 orientiert. Die Kantenabschnitte 12 benachbarter Mantelteile 2, 3 liegen aneinander an. Der Blechmantel 1 weist an seiner dem Zylinderkopf 10 zugewandten Außenfläche 6 abschnittsweise eine Beschichtung 8 auf. Die Mächtigkeit 13 der Beschichtung 8 und des Blechmantels 1 beträgt jeweils 0,5 Millimeter.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Blechmantel
    2
    Mantelteil
    3
    Mantelteil
    4
    Auslasskanal
    5
    Abgaskrümmer
    6
    Außenfläche
    7
    Innenfläche
    8
    Beschichtung
    9
    Abgaskanal
    10
    Zylinderkopf
    11
    Nahtbereich
    12
    Kantenabschnitt
    13
    Mächtigkeit

Claims (10)

  1. Zylinderkopf (10) einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Auslasskanal (4), der durch einen vom Zylinderkopf (10) umgossenen Blechmantel (1) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslasskanäle (4) zumindest abschnittsweise und ein Abgaskrümmer (5) durch einen in dem Zylinderkopf (10) eingegossenen Blechmantel (1) gebildet sind.
  2. Zylinderkopf (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechmantel (1) einteilig ausgeführt ist.
  3. Zylinderkopf (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechmantel (1) aus mehreren Mantelteilen (2, 3), vorzugsweise aus zwei Mantelteilen (2, 3) zusammengesetzt ist.
  4. Zylinderkopf (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantelteil (2) eine obere Halbschale und ein weiteres Mantelteil (3) eine untere Halbschale des Blechmantels (1) ist, wobei jede der Halbschalen einer anderen Hälfte des Querschnittes von Auslasskanal (4) beziehungsweise Abgaskrümmer (5) zugeordnet ist.
  5. Zylinderkopf (10) nach zumindest einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechmantel (1) im Nahtbereich (11) zweier benachbarter Mantelteile (2, 3) abschnittsweise senkrecht zur Hüllkurve des Auslasskanales (4) beziehungsweise des Abgaskrümmers (5) orientiert ist.
  6. Zylinderkopf (10) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechmantel (1) zumindest abschnittsweise an einer dem Zylinderkopf (10) zugewandten Außenfläche (6) und/oder einer dem die Auslasskanäle (4) und den Abgaskrümmer (5) umfassenden Abgaskanal (9) zugewandten Innenfläche (7) eine Beschichtung (8) aufweist, wobei die Beschichtung (8) mit einem Keramikmaterial und/oder mit einem Emailmaterial und/oder mit einem prekeramischen Polymer vor einem Gießen des Zylinderkopfes (10) gebildet ist.
  7. Zylinderkopf (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) eine Mächtigkeit (13) von 0,1 bis 10 Millimeter, vorzugsweise von 0,5 Millimeter aufweist und/oder der Blechmantel (1) eine Mächtigkeit (13) von 0,1 bis 10 Millimeter, vorzugsweise von 0,5 Millimeter aufweist.
  8. Zylinderkopf (10) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechmantel (1) zumindest abschnittsweise an einer dem Zylinderkopf (10) zugewandten Außenfläche (6) eine Strukturierung aufweist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes (10) einer Brennkraftmaschine, bei dem ein einteiliger Blechmantel (1) oder einzelne Mantelteile (2, 3) eines Blechmantels (1) zuerst zumindest abschnittsweise mit einer Beschichtung (8) und/oder Strukturierung versehen werden, dann in eine Gussform eingelegt und schließlich von einem Gussmaterial den Zylinderkopf (10) bildend umgossen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) mittels eines thermischen Auftragsverfahrens, beispielsweise dem Flammspritzen, aufgebracht wird und/oder die Strukturierung mittels Sandstrahlen und/oder mittels chemischer Reaktion und/oder mittels eines Laserstrahles erzeugt wird.
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