Bei einem derartigen Zylinderkopf ist der Auslasskanal für die Verbrennungsgase gießtechnisch unproblematisch herzustellen, während der Einlasskanal für die Verbrennungsluft wegen eines als Drallkanal ausgebildeten Abschnitts besondere gießtechni- sche Maßnahmen erfordert.

Ein derartiger Drallkanal ist in Form einer Helix ausgebildet, um hierdurch die Drallzahl der während des Ansaughubs ange- saugten Luft zur Verbesserung der Gemischbildung im Brennraum zu erhöhen.

Solche Zylinderköpfe für Dieselmotoren werden bislang meist im Kokillenguss oder Sandguss hergestellt, wobei für die Ausfor- mung des Drallkanals Sandkerne eingesetzt werden, die bei der Entfernung zerstört werden.

Wünschenswert ist die Herstellung eines derartigen Zylinder- kopfs im kostengünstigeren Druckgussverfahren, bei welchem die Kerne nach dem Gießen gezogen werden. Nach dem deutschen Pa- tent DE 43 42 139 Cl, auf dessen Gegenstand in vollem Umfang Bezug genommen wird, ist die Herstellung eines derartigen Zy- linderkopfs mit dem Druckgussverfahren bereits beschrieben.

Bei dem dort gezeigten Verfahren kommt eine Druckgussform zum Einsatz, bei welcher zum Ausformen des Einlasskanals ein aus zwei Schiebern bestehender Kern vorgesehen ist, wobei ein er- ster Schieber mit seitlicher Ausziehrichtung im wesentlichen dem nach außen führenden Abschnitt eines Drallkanals ent- spricht und ein zweiter Schieber mit parallel zur Zylinderach- se verlaufender Ausziehrichtung im wesentlichen einem auf der Rückseite des Einlassventils angeordneten Drallraum zuzüglich einem in den Drallraum mündenden, inneren Abschnitt des Drall- kanals entspricht.

Bei der Druckgussform gemäß dem bekannten Verfahren stimmt die Trennlinie der beiden Druckguss-Schieber mit der Lage einer so genannten"Drallkante"überein (siehe insbesondere dortige Fig. 1). Bei dieser Drallkante handelt es sich um die Mündung eines in Bezug auf den Drall krümmungsinnenseitig (d. h. auf der Innenseite der Helix) angeordneten Innenabschnitt der den Drallkanal umgrenzenden Konturfläche in die den Drallraum um- grenzende Konturfläche. Im Unterschied zum Außenabschnitt des Drallkanals, welcher in Bezug auf den Drall krümmungsaussen- seitig angeordnet ist und tangential in den Drallraum mündet, mündet der dem Außenabschnitt gegenüberliegende Innenabschnitt des Drallkanals an einer Kante in den Drallraum.

Es hat sich in der Praxis jedoch als äußerst nachteilig erwie- sen, wenn die Trennlinie der beiden Druckguss-Schieber mit der Lage der Drallkante übereinstimmt, da sich ein Grat an der Trennlinie der beiden Schieber ausbildet, welcher entfernt werden muss. Da die Drallzahl jedoch empfindlich von der Geo- metrie der Drallkante abhängt, erfordert das Entgraten eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der hierbei einzuhaltenden Tole- ranzen. Derartige Toleranzen zur Gewährleistung einer ver- gleichsweise geringen Streuung der Drallzahl liegen bevorzugt im Bereich zwischen 1/20 und 1/5 mm. In der Massenfertigung ist dies jedoch nur mit einem hohen personellen und zeitlichen Aufwand zu bewältigen, da die Trennlinie jedes gegossenen Zy- linderblocks bislang manuell nachbearbeitet werden muss. Hier- durch erhöhen sich die Fertigungskosten merklich.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Herstellen durch Druckgießen eines einteiligen Zylinderkopfs für einen Dieselmotor, bzw. eine Druckgussform zur Verwendung in einem solchen Verfahren, zur Verfügung zu stellen, bei welchem auf eine kosten-und zei- taufwändige Nachbearbeitung der Trennlinie der beiden Druck- guss-Schieber unter Einhaltung von strengen Toleranzvorgaben verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, bzw. eine Druck- gussform gemäß den Merkmalen von Anspruch 2, gelöst. Vorteil- hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen durch Druck- gießen eines einteiligen Zylinderkopfs für einen Dieselmotor angegeben, welcher Zylinderkopf mit einem Einlasskanal für die Verbrennungsluft und einem Auslasskanal für das Abgas ausgerü- stet ist. Der Einlasskanal setzt sich aus einem auf der Rück- seite eines Einlassventils angeordneten Drallraum und einem in den Drallraum tangential einmündenden Drallkanal zusammen, wo- bei ein in Bezug auf den Drall krümmungsaussenseitig angeord- neter Außenabschnitt der den Drallkanal umgrenzenden Kontur- fläche tangential in die den Drallraum umgrenzende Konturflä- che übergeht, während ein in Bezug auf den Drall krümmungs- innenseitig angeordneter Innenabschnitt der den Drallkanal um- grenzenden Konturfläche an einer Drallkante in die den Drall- raum umgrenzende Konturfläche mündet. Bei dem erfindungsgemä- ßen Verfahren wird eine Druckgussform eingesetzt, in welcher zum Ausformen des Einlasskanals ein aus zwei Schiebern mit ge- meinsamen Trennflächen bestehender Kern eingeschoben wird, nämlich ein erster Schieber mit seitlicher Ausziehrichtung, der im wesentlichen dem Drallkanal entspricht und ein zweiter Schieber mit parallel zur Zylinderachse verlaufender Auszieh- richtung, der im wesentlichen dem Drallraum zuzüglich einem in den Drallraum mündenden inneren Abschnitt des Drallkanals ent- spricht. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun da- durch aus, dass die Drallkante lediglich durch den zweiten Schieber ausgeformt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Wei- se auf eine zur Erzielung einer hohen Drallzahl genaue Tole- ranzvorgaben einhaltende, aufwändige Nachbearbeitung des an der Trennlinie der beiden Schieber entstandenen Grats verzich- tet werden. Vielmehr erweist sich eine Gratbildung aufgrund des räumlichen Abstands zur Drallkante als unproblematisch.

Bei einer in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten, er- findungsgemäßen Druckgussform ist zum Ausformen des Einlasska- nals ein aus. zwei Schiebern mit gemeinsamen Trennflächen be- stehender Kern vorgesehen, nämlich ein erster Schieber mit seitlicher Ausziehrichtung, der im wesentlichen dem Drallkanal entspricht und ein zweiter Schieber mit parallel zur Zylinder- achse verlaufender Ausziehrichtung, der im wesentlichen dem Drallraum zuzüglich einem in den Drallraum mündenden inneren Abschnitt des Drallkanals entspricht. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Druckgussform dadurch aus, dass der zweite Schieber eine Negativform für eine an der Mündung des in Bezug auf den Drall krümmungsinnenseitig angeordneten Innenabschnitts der den Drallkanal umgrenzenden Konturfläche in die den Drallraum umgrenzende Konturfläche angeordnete Drallkante aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Drallkante durch ledig- lich einen Druckgussschieber ausgeformt wird, so dass in vor- teilhafter Weise eine Gratbildung an der Drallkante vermieden und eine der Negativform entsprechende, maßhaltige Ausformung der Drallkante erreicht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckgussform weist eine die gemeinsamen Trennflächen umgeben- de Trennlinie der beiden Schieber einen Abstand von wenigstens 2 mm von der Negativform der Drallkante auf. Durch den vorge- gebenen räumlichen Abstand kann ein sich beim Gießen an der die Trennflächen der beiden Schieber umgebenden Trennlinie bildender Grat ohne nennenswerten Einfluss auf die Drallzahl und ohne ansonsten notwendige, genaue Toleranzvorgaben in be- sonders einfacher Weise entgratet werden.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein die Trennfläche umgebender Randbereich einer jeden der gemeinsamen Trennflächen der bei- den Schieber wenigstens teilweise als zueinander passende Passform abgeschrägt ist. Hierbei weisen die Abschrägungen vorteilhaft eine senkrecht zu der eine Trennfläche umgebenden Randlinie gerichtete Breite von wenigstens 2 mm auf. Hierdurch kann erreicht werden, dass die randständigen Stoßflächen der beiden Schieber vergrößert werden, wodurch die Lebensdauer der Schieber deutlich erhöht wird.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die gemeinsame Trennfläche der beiden Schieber im wesentlichen parallel zur Zylinderachse verläuft, und wenn die gemeinsame Trennfläche eine zur seitli- chen Ausziehrichtung im wesentlichen parallele Trennebene um- fasst.

Bei der erfindungsgemäßen Druckgussform kann zum Ausformen des Auslasskanals ein aus zwei weiteren Schiebern bestehender Kern vorgesehen sein, nämlich ein dritter Schieber mit seitlicher Ausziehrichtung, welcher im wesentlichen einem nach außen mün- denden Kanalabschnitt mit geradliniger Strömungsachse ent- spricht und ein vierter Schieber mit parallel zur Zylinderach- se verlaufender Ausziehrichtung, welcher im wesentlichen einem auf der Rückseite des Auslassventils angeordneten Abgasraum entspricht, aus welchem der Kanalabschnitt ausmündet. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das innere Ende des Kanalabschnitts ein den Ventilschaft des Auslassventils enthaltendes Kernteil des Zylinderkopfs halbkreisförmig umfasst.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genom- men wird.

Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die dem Zylinder zugewandte Seite eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfs ; Fig. 2 einen zur Zylinderachse parallelen Teilschnitt im Be- reich des Einlasskanals durch einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils schematische Darstellungen des Zylinderkopfs eines Dieselmotors, wobei der Zylinderkopf so ausgebildet ist, dass er nach dem Druckgussverfahren herge- stellt werden kann. Wie Fig. 1, einer Ansicht der zylindersei- tigen Unterseite des Zylinderkopfs mit den beiden Stirnseiten 10,11, zu entnehmen ist, ist der Zylinderkopf mit jeweils ei- nem Einlasskanal, von welchem der Drallraum 2 und der innere Abschnitt des Drallkanals 12 gezeigt sind, und einem Auslass- kanal 13 versehen. Der Drallraum 2 ist mit einer Durchgangs- bohrung 3 mit einer darin eingebrachten Ventilführungshülse 5 zur Führung des Ventilschafts (nicht gezeigt) des Einlassven- tils ausgestattet. Das Einlassventil verfügt über eine Ventil- sitzbohrung 6, in welcher der Ventilsitz 7 aufgenommen ist, an welchem der Ventilteller in Schließstellung des Einlassventils zur Anlage kommt. Im Einlassventil ist die Drallkante 8 sche- matisch dargestellt, welche sich durch Einmündung der bezüg- lich des Dralls krümmungsinnenseitig angeordneten Konturfläche des Drallkanals in den Drallraum 2 ergibt. Ferner ist die Trennlinie 9 eingezeichnet, welche der Umfangslinie der ge- meinsamen Stoßflächen der Druckgussschieber (nicht gezeigt) entspricht. Drallkante 8 und Trennlinie 9 sind räumlich von- einander beabstandet. Die Drallkante 8 wird lediglich durch den den Drallraum 2 und den inneren Abschnitt 12 des Drallka- nals ausformenden Druckgusschieber ausgeformt.

Die geometrischen Verhältnisse des Einlasskanals werden in Fig. 2, einem zur Zylinderachse parallelen Teilschnitt im Be- reich des Einlassventils, anschaulich dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie der Drallkanal 1 in den Drallraum 2 mün- det. Ferner ist in Fig 2. die Drallkante 8 und die davon räum- lich beabstandete Trennlinie 9 der beiden Druckgussschieber eingezeichnet.

Das Auslassventil des erfindungsgemäßen Zylinderkopfs ist mit dem Auslasskanal 13 zum Abführen der Verbrennungsgase verse- hen. Der Auslasskanal 13 mündet aus einem auf der Rückseite des Auslassventils angeordneten Abgasraum 19 aus. Das Auslass- ventil weist ferner eine Durchgangsbohrung 14 mit einer darin eingebrachten Ventilführungshülse 15 zur Führung des Ventil- schafts (nicht gezeigt) des Auslassventils auf. Am Auslassven- til ist darüber hinaus eine Ventilsitzbohrung 16 ausgebildet, an welcher der Ventilteller in Schließstellung des Auslassven- tils zur Anlage kommt.

Zur Befestigung des Zylinderkopfs am Kurbelgehäuse mittels Zy- linderkopfschrauben ist dieser mit Befestigungsbohrungen 17, 18 versehen.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel für ei- nen erfindungsgemäßen Zylinderkopf betrifft einen Einzylinder- Dieselmotor. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht be- schränkt, sondern ist gleichermaßen auf mehrzylindrige Diesel- motoren anwendbar.