(57)【要約】【課題】  冷却チャネルを有する内燃機関用シリンダヘッドを提供する。【解決手段】  本発明は、内燃機関用のシリンダヘッドであって、少なくとも２つの吸気弁（３、４）および少なくとも２つの排気弁（１、２）と、弁（１、２、３、４）間で中央に配置されたスパークまたはグロープラグ（６）と、少なくとも１つの噴射弁（７）とを有し、シリンダヘッドに冷却液を貫流させるための冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）を有するシリンダヘッドに関し、冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）は、前記スパーク／グロープラグ（６）および噴射弁（７）に関する流れ方向において、実質的に鋭角をなして延びるように、スパーク／グロープラグ（６）および噴射弁（７）の入射流領域または周囲流領域に配置される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のシリンダヘッドであって、少なくとも２つの吸気弁（３、４）および少なくとも２つの排気弁（１、２）と、前記弁（１、２、３、４）間で中央に配置されたスパークまたはグロープラグ（６）と、少なくとも１つの噴射弁（７）とを有し、前記シリンダヘッドに冷却液を貫流させるための冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）を有するシリンダヘッドにおいて、前記冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）は、前記スパーク／グロープラグ（６）および噴射弁（７）に関する流れ方向において、実質的に鋭角をなして延びるように、前記スパーク／グロープラグ（６）および噴射弁（７）の入射流領域または周囲流領域に配置されることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項２】
前記冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）を形成するシリンダヘッドの壁が、前記スパーク／グロープラグ（６）および噴射弁（７）の領域を実質的に完全に囲むように、前記領域に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッド。
【請求項３】
前記シリンダヘッド内の前記冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）への前記冷却液の入り口が、前記排気弁（１、２）の側に配置できることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッド。
【請求項４】
前記シリンダヘッド内の前記冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）への前記冷却液の入り口が、前記吸気弁（３、４）の側に配置できることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッド。
【請求項５】
前記シリンダヘッド内の前記冷却チャネル（８、９、１０、１１、１２）への前記冷却液の入り口が、前記吸気弁（３、４）の一方と前記排気弁（１、２）の一方との間に配置できることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの吸気弁および少なくとも２つの排気弁と、弁間の中央に配置されたスパークまたはグロープラグと、少なくとも１つの噴射弁とを有し、シリンダヘッドに冷却液を貫流させるための冷却チャネルを有する内燃機関用シリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッド、特に、乗用車構造物における特に強力な内燃機関のシリンダヘッドは、冷却液を貫流させるための冷却チャネルを有する。チャネルシステムは、形成された、好ましくは鋳込まれた空洞によってシリンダヘッドに形成され、このチャネルシステムは、弁、インジェクタ、グローまたはスパークプラグを囲む冷却液ジャケットを形成する。冷却液の供給は、シリンダヘッド上の外部接続器を介してか、または内燃機関のクランクケースへの接続器と、クランクケースにある冷却液ガイドとを介して行われる。その目的は、流動速度が低下したために、または、極端な事例では、冷却剤の流れの停止によって、熱ゾーンが形成される冷却液案内システム内の領域をなくすことである。構造上の理由から、スパークまたはグロープラグ、およびインジェクタは、シリンダのほぼ中心、したがって、第１に空間条件が制限されるために、第２にシリンダヘッドの全体強度に関する要件に関連して、冷却チャネルを配置しその経路を取ることが特に困難になる領域で、中央に配置されなければならない。
【０００３】
したがって、前記冷却問題に対するきわめて多岐にわたる実現可能な問題解決策が、先行技術から公知である。例えば、（特許文献１）は、冷却剤の流れが、シリンダヘッドの排気側から吸気側に、内燃機関の長手方向に対して交差する方向に案内され、複数の受け入れ通気路に分割される問題解決策を開示している。
【０００４】
（特許文献２）は、内燃機関のシリンダヘッドの冷却回路の、隣接して配置された複数の部分冷却チャネル構造体への分割について開示および説明している。
【０００５】
（特許文献３）は、シリンダヘッドにおいて、冷却チャネルが、複数の平面内で、一方を他方に重ねて配置された問題解決策について開示および説明している。この分割は、シリンダヘッドに冷却液を特に効果的に貫流させることを意図されている。
【０００６】
（特許文献４）は、燃料噴射ノズルに対して同軸に配置された挿入シェルによる、シリンダヘッド内での冷却液チャネルの形成について開示および説明している。この方法では、必要な冷却チャネルの適切な配置が、かなり制約された条件において達成される。
【０００７】
最後に、（特許文献５）は、シリンダヘッドの冷却水の流れに影響を及ぼすための、冷却チャネル内の鋳物フィンの配置について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許発明第１０３  ２１  ０３５Ｂ３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２０１０  ０４１  １０５Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０  ２００８  ０４７  １８５Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許第１  ２５１  ５８６号明細書
【特許文献５】特開２００４−２１８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、最適な冷却を達成するために、内燃機関のシリンダヘッド内の、特に、中心に配置されたスパークまたはグロープラグ、および噴射弁のクリティカル（重要）な領域の冷却液の経路を構造的に改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の対象において、この目的は、スパークまたはグロープラグおよび／あるいは噴射弁の入射流領域または周囲流領域の冷却チャネルが、スパークまたはグロープラグおよび／または噴射弁に関する流れ方向において実質的に鋭角をなして延びるように配置されることで達成される。
【００１１】
冷却チャネルを形成する、シリンダヘッドのスパーク／グロープラグおよび／または噴射弁の領域の壁は、流れに影響を及ぼす、または流れをそらすことなしに、スパーク／グロープラグおよび／または噴射弁を実質的に完全に囲む領域を形成するように形作られるのが好ましい。
【００１２】
特に効果的な冷却は、スパークまたはグロープラグ、および噴射弁の領域を囲む冷却チャネルの前記配置と、鋭角をなした前記領域の入射流れとによって達成され、これらは、最適設計の熱的問題解決策という点から重要である。
【００１３】
本発明の対象に関する１つの特に好ましい改良は、冷却チャネルでの流れの経路が、ガス排気側（排気弁）からガス吸気側（吸気弁）に向かって取られることに見られる。ガス吸気側（吸気弁）からガス排気側（排気弁）に向かう流れ経路に関する、または流れ手段チャネルの経路に関する問題解決策、または、その他、前述の流れ方向に対して交差方向に延びる貫流も考えられる。
【００１４】
本発明の対象に関する細部、特徴、および特徴のさらなる組み合わせが、例に関する以下の説明および図面から明らかになる。本発明の対象に関する例示的な実施形態が、図式的に簡略化した態様で図面に示される。本発明の対象が、前記例示的な実施形態を使用して、以下の本文でさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】内燃機関のシリンダヘッドでの排気弁、吸気弁、スパークプラグ、および噴射弁の配置を示している斜視図である。
【図２】図１によるシリンダヘッドの平面図を示しており、冷却チャネルが示されている図である。
【図３】弁、スパークプラグ、および噴射弁の領域における冷却チャネルの配置または冷却液の流れ経路を示している図である。
【図４】先行技術に従ってスパークプラグまたは噴射弁を囲む、シリンダヘッドの中央領域における流れ経路を示している図である。
【図５】本発明の特徴を有する様々な問題解決策を概略的に示している図である。
【図６】本発明の特徴を有する様々な問題解決策を概略的に示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、燃焼室の屋根領域において、２つの吸気弁および２つの排気弁を有し、間に挟まれて中央に配置されたスパークプラグおよび噴射弁を有する内燃機関のシリンダヘッドの平面斜視図を示している。
【００１７】
排気弁は、１および２で示され、２つの吸気弁は、３および４で示されている。４つの弁はすべて、シリンダの燃焼室の屋根空間５に配置されている。スパークプラグ６および噴射弁７は、弁１、２、３、４間で中央に配置されている。
【００１８】
図２は、排気弁１、２、吸気弁３、４と、間に位置するように配置されたスパークプラグ６および噴射弁７とを有する、図１によるシリンダヘッドの平面図を示している。
【００１９】
シリンダヘッドの領域内の冷却チャネル８、９、１０が図式的に示され、前記領域内の冷却液の経路も矢印で示されている。
【００２０】
スパークプラグ６および噴射弁７は、通常（製造および／または鋳造条件に起因して）それらが略円筒形形状であることから、シリンダヘッド内で同様に円筒形の型に配置される。図３、および図３の中央領域の図４における詳細図から分かるように、理想的な流れ、ひいては、効果的な冷却は、スパークプラグおよび噴射弁を冷却するための、冷却液体の入射流れ領域にある、先行技術による公知の略円形チャネル壁の場合ほとんど達成することができない。流れ経路に対応した、図３および図４に示す矢印から分かるように、流動液体が、効果的な冷却に必要なチャネル壁に接して流れるのではなくて、流れ剥離または渦が、クリティカルな領域で発生する傾向がある。
【００２１】
したがって、本発明は、スパークプラグ６および噴射弁７が収容された中央領域の入射流れが、スパークプラグおよび噴射弁に関する流れ方向において、実質的に鋭角をなして流れるように構成されることを企図し（図５および図６を参照のこと）、これにより、冷却液は、スパークまたはグロープラグ６、および噴射弁７の領域での実質的な流れの誘導または流れのそれなしに、冷却チャネルの壁に密接して曲がる。前記密接した曲がり、および実質的に妨害されない流れ経路が、図５および図６に矢印で示されている。
【００２２】
シリンダヘッドの屋根空間５における冷却チャネル８、９、１０の貫流は、排気弁１、２の側から、すなわち、高温側から吸気弁３、４の方向に理想的に行われ（図２、５、６の矢印を参照のこと）、逆方向の流れ経路、または、その他（図２、５、６の矢印の経路に対して垂直な）横断貫流も考えられる。
【００２３】
本発明の対象の１つの特に効果的な実施形態が図６に示されている。噴射弁７と吸気弁３、４との間に冷却チャネル１１、１２を配置することで、前記クリティカルな領域の特に効果的な冷却が達成される。
【００２４】
冷却チャネル８、９、１０、１１、１２の壁経路は、構造および空間条件に基づいて選択することができると、当業者には容易に分かる。本発明の問題解決策に関して、スパークプラグ６および噴射弁７を囲むチャネル壁の領域において、密接して曲がる冷却液流れが保証されなければならない。
【符号の説明】
【００２５】
１  排気弁
２  排気弁
３  吸気弁
４  吸気弁
５  屋根空間
６  スパークプラグ
７  噴射弁
８  冷却チャネル
９  冷却チャネル
１０  冷却チャネル
１１  冷却チャネル
１２  冷却チャネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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