DE4117162A1 - CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

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Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a cylinder head for a combustion Motor according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ermöglicht eine günsti­ ge Anordnung einer Zündeinrichtung oder einer Einspritz­ einrichtung in der Mitte des jeden Kolbens zugeordneten Brennraums, indem die Gaswechselventile um die zentrale Zündeinrichtung oder Einspritzeinrichtung herum in dem einem Brennraum zugeordneten Zylinderkopfbereich angeord­ net werden können. Gleichwohl ist eine zuverlässige Schmieröl- und gegebenenfalls Kühlölversorgung der Hocken­ wellenlager, der Ventile und der Gleitfläche zwischen Nockenwelle und Ventilstößel sicherzustellen. Hier weist der bekannte Zylinderkopf Nachteile auf, da von den unter­ halb den Nockenwellen angeordneten Ölkanälen lange Verbin­ dungen zu den Ventilen und den Nockenwellenlagern vorhan­ den sind. Diese müssen aufwendig gefertigt werden.Such an internal combustion engine with the features of The preamble of claim 1 enables a favorable ge arrangement of an ignition device or an injection device assigned in the middle of each piston Combustion chamber by placing the gas exchange valves around the central Ignition device or injector around in the a cylinder head area assigned to a combustion chamber can be net. Nevertheless is a reliable one Lube oil and possibly cooling oil supply to the squats shaft bearings, the valves and the sliding surface between Ensure camshaft and valve lifter. Here points the well-known cylinder head disadvantages because of the under Long connection half the oil channels arranged on the camshafts valve and camshaft bearings that are. These have to be manufactured in a complex manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder­ kopf für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei dem eine sichere Schmierölversorgung der Nockenwellenlager und der Ventile sichergestellt ist, wobei die entsprechenden Ölkanäle und Verbindungen leicht und kostengünstig zu fer­ tigen sein sollen. The invention has for its object a cylinder Provide head for an internal combustion engine, in which a secure supply of lubricating oil to the camshaft bearings and of the valves is ensured, the corresponding Oil channels and connections easy and inexpensive to fer should be.  

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die parallel zu den Nockenwellen verlaufenden Ölkanäle innerhalb des von den Zylinderkopfschrauben gebildeten Bohrbildes neben den Ven­ tilen angeordnet sind. Dadurch werden die Verbindungen zu den Ventilen und zu den Nockenwellenlagern erheblich kür­ zer als bei dem bekannten Stand der Technik und sind damit leichter zu fertigen.This problem is solved in that the parallel to the Camshafts running oil channels within the Cylinder head screws formed drilling pattern next to the Ven are arranged. This will make the connections too the valves and the camshaft bearings considerably shorter zer than in the known prior art and are so easier to manufacture.

Werden die Verbindungen in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung als Kanäle oder Ausnehmungen ausgebildet, die beim Gießen des Zylinderkopfes durch Gießkerne gebildet werden, wirken sich die kurzen Verbindungen positiv auf den Herstellungsvorgang aus. Dadurch, daß die Verbindungen kurz sind, ist die Gefahr des Brechens von entsprechend ausgebildeten Gießkernen gering beziehungsweise nicht mehr vorhanden.Are the connections in an advantageous development of Invention formed as channels or recesses, the formed by casting cores when casting the cylinder head short connections have a positive effect the manufacturing process. Because the connections are short, the risk of breaking is corresponding trained casting cores low or no more available.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Gießkerne der Ölkanäle und der von jedem Ölkanal abzwei­ genden Kanäle und/oder Ausnehmungen einstückig ausgebil­ det. Diese einstückige Ausbildung ermöglicht ein besonders rationelles Herstellungsverfahren, da nur noch für jeden Ölkanal ein Gießkern in der Form vorzugsweise an den Enden des Zylinderkopfes festgelegt werden muß.In an advantageous development of the invention Pouring cores of the oil channels and two from each oil channel channels and / or recesses in one piece det. This one-piece training enables a special rational manufacturing process, since only for everyone Oil channel a casting core in the form preferably at the ends of the cylinder head must be determined.

Vorteilhaft sind die Ölkanäle über Querkanäle miteinander verbunden. In diesem Fall können in weiterer Ausgestaltung die Gießkerne der beiden Ölkanäle des Zylinderkopfes und die diese verbindenden Querkanäle einstückig ausgebildet sein. Damit braucht für jeden Zylinderkopf nur noch ein einziger Kern für die gesamte Ölversorgung des Zylinder­ kopfs in der Gießform festgelegt werden. Damit ist aber auch die Gefahr des Abbrechens von Kernteilen minimiert, so daß die Ausschußquote von nicht brauchbaren Zylinder­ köpfen weiter reduziert ist. The oil channels are advantageous with one another via transverse channels connected. In this case, in a further embodiment the casting cores of the two oil channels of the cylinder head and the transverse channels connecting these are formed in one piece be. So only one is needed for each cylinder head the only core for the entire oil supply to the cylinder head in the mold. But that is also minimizes the risk of core parts breaking off, so the reject rate of unusable cylinders heads is further reduced.  

In weiterer Ausgestaltung sind an die Querkanäle Abzweig­ kanäle zu den Nockenwellenlagern angeschlossen. Diese Lö­ sung bietet sich besonders an, wenn im Bereich zwischen allen benachbarten Zylindern Querkanäle vorgesehen werden. In diesem Fall können die Kerne zu den Nockenwellenlagern als einfache kurze Abzweigkanäle von diesen Querkanälen aus gebildet werden. Dabei sind auch die Gießkerne der Querkanäle vorzugsweise einstückig mit den Gießkernen der Abzweigkanäle ausgebildet.In a further embodiment, branches are connected to the transverse channels channels connected to the camshaft bearings. This Lö solution is particularly useful when in the area between transverse channels can be provided for all adjacent cylinders. In this case, the cores can go to the camshaft bearings as simple short branch channels from these cross channels be formed. The casting cores are also the Cross channels preferably in one piece with the casting cores of the Branch channels are formed.

An die Gießkerne der Kanäle oder Ausnehmungen zu den Ven­ tilstößeln sind in weiterer Ausgestaltung Lagerkerne ange­ formt, die nach der Kernmontage zwischen Ventilfederkern­ unterteil und Ventilfederkernoberteil arretiert sind. Da­ durch wird eine weitere Stabilisierung des ganzen Kerns erreicht, und die Gefahr von Beschädigungen des Kerns wei­ ter verringert. Auch ist dadurch die Gefahr des "Verbie­ gens" des Gießkerns insbesondere im Bereich der Ölkanäle ausgeschlossen. Im übrigen sind die Gaswechselventile be­ vorzugt senkrecht, das heißt achsparallel in dem Zylinder­ kopf angeordnet. Dies hat den Vorteil eines unkomplizier­ ten Gießkernes und einer einfachen Bearbeitbarkeit bei­ spielsweise der Ventilsitze beziehungsweise Ventilsitz­ ringe.At the casting cores of the channels or recesses to the Ven In a further embodiment, tappets are bearing cores forms after core assembly between valve spring core lower part and valve spring upper part are locked. There through will further stabilize the whole core reached, and the risk of damage to the core knows ter reduced. This also creates the danger of "Verbie gens "of the casting core, particularly in the area of the oil channels locked out. Otherwise, the gas exchange valves are preferably vertical, that is, axially parallel in the cylinder arranged upside down. This has the advantage of being straightforward ten casting core and easy workability for example the valve seats or valve seat rings.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungs­ beschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren darge­ stellte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.Further embodiments of the invention are the drawing description can be seen in the Darge in the figures presented embodiments of the invention are.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt V durch einen Zylinderkopf, Fig. 1 a longitudinal section V by a cylinder head,

Fig. 2 einen Längsschnitt I durch den Zylinderkopf, Fig. 2 is a longitudinal section I by the cylinder head,

Fig. 3 einen Querschnitt II durch den Zylinderkopf, Fig. 3 shows a cross section II through the cylinder head,

Fig. 4 einen Querschnitt III durch den Zylinderkopf, Fig. 4 shows a cross section III through the cylinder head,

Fig. 5 einen Querschnitt IV durch den Zylinderkopf, Fig. 5 shows a cross section IV through the cylinder head,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf ähnlich Fig. 3 mit einem anders ausgebildeten Ölkanal und Fig. 6 shows a cross section through the cylinder head similar to Fig. 3 with a differently designed oil passage and

Fig. 7: eine Variante zu Fig. 5. Fig. 7 shows a variant of Fig. 5.

Der Zylinderkopf nach Fig. 1 weist je Zylinder vier Gas­ wechselventile auf, die in Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d für jeden Zylinder angeordnet sind. Dabei weisen die Ausneh­ mungen 1a, 1b, 1c, 1d in Fig. 1 einen Durchmesser auf, der zur Aufnahme von Hydrostößeln zum Ventilspielausgleich ausgelegt ist. Die Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d beziehungs­ weise die entsprechenden Gaswechselventile und Hydrostößel sind so zu dem Brennraum eines Zylinders angeordnet, daß mittig zu dem Brennraum eine Öffnung 2 angeordnet werden kann. In die Öffnung 2 ist eine Zündeinrichtung, eine Vor­ kammer oder eine Einspritzdüse einsetzbar. Der Zylinder­ kopf wird mit Zylinderkopfschrauben an dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine befestigt, wobei die Zylinderkopf­ schrauben durch Zylinderkopfschraubenpfeifen 3 hindurchge­ führt werden. Zwischen den Zylinderkopfschraubenpfeifen 3 erstrecken sich Verbindungswände 4. In dem von den Zylin­ derkopfschraubenpfeifen 3 und den Verbindungswänden 4 ge­ bildeten Innenraum erstrecken sich parallel zu den Achsen der Nockenwellen 5a, 5b (Fig. 3) Ölkanäle 6a, 6b. Das Öl gelangt über Ein- und Austritte 7a, 7b oder alternativ 7c, in diesem Fall wird 7b verschlossen und Querkanäle 8a, 8b in die Ölkanäle 6a, 6b. Zwischen den einzelnen Zylin­ dereinheiten des dargestellten Vierzylinderkopfes sind weitere Querkanäle 8c, 8d, 8e vorgesehen. Beim Gießvorgang des Zylinderkopfes sind sämtliche Kanäle, durch die Öl strömt, durch einen einzigen Gießkern gebildet. Gehalten wird der Gießkern durch Aufnahmen, die durch den Ein- und Austritt, 7a, 7b ragen, sowie durch Lagerkerne, die in die Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d für die Ventile ragen und zwi­ schen Ventilfederkernunterteil und Ventilfederkernoberteil arretiert werden.The cylinder head of FIG. 1 each cylinder has four gas exchange valves, which in recesses 1 a, 1 b, 1 c, 1 are arranged d for each cylinder. The Ausneh lines 1 a, 1 b, 1 c, 1 d in Fig. 1 have a diameter which is designed to accommodate hydraulic tappets for valve clearance compensation. The recesses 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, respectively, the corresponding gas exchange valves and hydraulic tappets are so arranged to the combustion chamber of a cylinder that an opening 2 can be arranged centrally to the combustion chamber. In the opening 2 , an ignition device, an on chamber or an injection nozzle can be used. The cylinder head is fastened with cylinder head screws to the crankcase of the internal combustion engine, the cylinder head screws being passed through cylinder head screw pipes 3 . Connecting walls 4 extend between the cylinder head screw pipes 3 . In the head screw whistles formed by the Zylin 3 and the connecting walls 4 ge interior extend parallel to the axes of the camshafts 5 a, 5 b ( Fig. 3) oil channels 6 a, 6 b. The oil passes through inlets and outlets 7 a, 7 b or alternatively 7 c, in this case 7 b is closed and transverse channels 8 a, 8 b into the oil channels 6 a, 6 b. Between the individual cylinder units of the four-cylinder head shown, further transverse channels 8 c, 8 d, 8 e are provided. During the casting process of the cylinder head, all channels through which oil flows are formed by a single casting core. The casting core is held by receptacles that protrude through the inlet and outlet, 7 a, 7 b, and by bearing cores that protrude into the recesses 1 a, 1 b, 1 c, 1 d for the valves and between the lower part of the valve spring core and Valve innerspring can be locked.

In dem Schnitt nach Fig. 2 ist der Ölkanal 6b strichliniert dargestellt.In the section according to Fig. 2, the oil passage 6 is shown in dashed lines b.

In Fig 3 ist ein Schnitt durch einen montierten Zylinder­ kopf dargestellt. Der Zylinderkopf mit den Ölkanälen 6a, 6b ist von einer Zylinderkopfhaube 9 abgedeckt. In dem ab­ gedeckten Raum sind zwei Nockenwellen 5a, 5b montiert, die mit ihren Nocken 10a, 10b Hydrostößel 11a, 11b betätigen.In Fig. 3 a section through an assembled cylinder head is shown. The cylinder head with the oil channels 6 a, 6 b is covered by a cylinder head cover 9 . In the covered space from two camshafts 5 a, 5 b are mounted, which operate hydraulic tappets 11 a, 11 b with their cams 10 a, 10 b.

Die Hydrostößel 11a, 11b wirken wiederum auf Ventilschäf­ te 12a, 12b, die mit nicht dargestellten Ventiltellern zur Steuerung des Gaswechsels der Brennkraftmaschine verbunden sind.The hydraulic tappets 11 a, 11 b in turn act on Ventilschäf te 12 a, 12 b, which are connected to valve disks, not shown, for controlling the gas exchange of the internal combustion engine.

Von den Ölkanälen 6a, 6b zweigen Kanäle 13a, 13b zu den Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d ab, in denen die Hydrostößel 11a, 11b sowie die Ventilschäfte 12a, 12b mit den Ventil­ federn angeordnet sind.From the oil channels 6 a, 6 b, channels 13 a, 13 b branch to the recesses 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, in which the hydraulic tappets 11 a, 11 b and the valve stems 12 a, 12 b with the Valve springs are arranged.

Strichliniert ist ein Querkanal 8c mit Abzweigkanälen 14c′, 14c′′ zu den Nockenwellenlagern dargestellt.A cross-channel 8 c with branch channels 14 c ', 14 c''to the camshaft bearings is shown in broken lines.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt III durch einen unmontierten Zy­ linderkopf im Bereich von Zylinderkopfschraubenpfeifen 3, während Fig. 5 einen Schnitt IV durch den Zylinderkopf im Bereich des Querkanals 8d darstellt. Von dem Querkanal 8d zweigen Abzweigkanäle 14d′ und 14d′′ zu den Nockenwellen­ lagern ab. Fig. 4 shows a section III through an unmounted cylinder head Zy in the area of cylinder head screw pipes 3 , while Fig. 5 shows a section IV through the cylinder head in the area of the transverse channel 8 d. From the cross channel 8 d branch channels 14 d 'and 14 d''to the camshafts store.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Schnitte durch ein anderes Ausfüh­ rungsbeispiel eines Zylinderkopfes mit Ölkanälen 6a′, 6b′. Von den Ölkanälen 6a′, 6b′ zweigen wiederum Kanäle 13a, 13b zu den Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d jedes Zylinders ab. Die Nockenwellenlager sind über mit den Ölkanälen 6a′, 6b′ verbundenen Ausnehmungen 15a, 15b verbunden. Querkanäle sind bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. FIGS. 6 and 7 show sections through another exporting approximately example of a cylinder head with oil channels 6 a ', 6 b'. From the oil channels 6 a ', 6 b' branches in turn channels 13 a, 13 b to the recesses 1 a, 1 b, 1 c, 1 d of each cylinder. The camshaft bearings are connected to the oil channels 6 a ', 6 b' connected recesses 15 a, 15 b. Cross channels are not provided in this embodiment.

Claims (8)

1. Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, die ein Kurbelgehäuse und eine darin drehbar gelagerte Kurbelwelle aufweist, an der zumindest ein mit einem Kolben verbunde­ nes Pleuel befestigt ist, wobei der Kolben in einem Zylin­ der bewegbar ist, der von dem für mehrere Zylinder gefer­ tigten Zylinderkopf abgedeckt ist, wobei in dem Zylinder­ kopf zwei Nockenwellen angeordnet sind, die je Zylinder Gaswechselventile, insbesondere zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile steuern und wobei unterhalb der Nocken­ wellen je ein zu diesen paralleler Ölkanal angeordnet ist, der Verbindungen zu den Ventilen und den Nockenwellenla­ gern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölkanäle (6a, 6b, 6a′, 6b′), innerhalb des von den Zylinderkopfschrauben gebilde­ ten Bohrbildes neben den Ventilen angeordnet sind.1. Cylinder head for an internal combustion engine, which has a crankcase and a crankshaft rotatably mounted therein, to which at least one connecting rod connected to a piston is attached, the piston being movable in a cylinder which is made by the cylinder head made for a plurality of cylinders is covered, wherein two camshafts are arranged in the cylinder head, which control gas exchange valves per cylinder, in particular two intake valves and two exhaust valves, and underneath the cams each have an oil channel parallel to them, which has connections to the valves and the Nockenwellenla like , characterized in that the oil channels ( 6 a, 6 b, 6 a ', 6 b') are arranged next to the valves within the hole pattern formed by the cylinder head screws. 2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen als Kanäle (13a, 13b) und/oder Ausnehmungen (15a, 15b) gebildet sind, die beim Gießen des Zylinderkopfes durch Gußkerne gebildet werden. 2. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the connections are formed as channels ( 13 a, 13 b) and / or recesses ( 15 a, 15 b), which are formed by casting cores when the cylinder head is cast. 3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Ölkanäle (6a, 6b, 6a′, 6b′) und die von jedem Ölkanal (6a, 6b, 6a′, 6b′) abzweigenden Kanäle (13a, 13b) und/oder Ausnehmungen (15a, 15b) einstückig ausgebildet sind.3. Cylinder head according to claim 2, characterized in that the casting cores of the oil channels ( 6 a, 6 b, 6 a ', 6 b') and that of each oil channel ( 6 a, 6 b, 6 a ', 6 b') branching channels ( 13 a, 13 b) and / or recesses ( 15 a, 15 b) are integrally formed. 4. Zylinderkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölkanäle (6a, 6b, 6a′, 6b′) über Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) miteinander ver­ bunden sind.4. Cylinder head according to one of the preceding claims, characterized in that the oil channels ( 6 a, 6 b, 6 a ', 6 b') via cross channels ( 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, 8 e) with each other ver are bound. 5. Zylinderkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Ölkanäle (6a, 6b, 6a′, 6b′) und der Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) einstückig ausgebildet sind.5. Cylinder head according to claim 4, characterized in that the casting cores of the oil channels ( 6 a, 6 b, 6 a ', 6 b') and the transverse channels ( 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, 8 e) in one piece are trained. 6. Zylinderkopf nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) Abzweigkanäle (14c′, 14c′′) zu den Nockenwellenla­ gern angeschlossen sind.6. Cylinder head according to claim 4 or claim 5, characterized in that the cross-channels ( 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, 8 e) branch channels ( 14 c ', 14 c'') are connected to the camshaft position . 7. Zylinderkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) und der Abzweigkanäle (14c, 14c′′) einstückig ausgebildet sind.7. Cylinder head according to claim 6, characterized in that the casting cores of the transverse channels ( 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, 8 e) and the branch channels ( 14 c, 14 c '') are integrally formed. 8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gießkerne der Kanäle (13a, 13b) und/oder Ausnehmungen (15a, 15b) zu den Venti­ len Lagerkerne angeformt sind, wobei die Lagerkerne nach der Kernmontage zwischen Ventilfederkernunterteil und Ven­ tilfederkernoberteil arretiert sind.8. Cylinder head according to one of claims 2 to 7, characterized in that on the casting cores of the channels ( 13 a, 13 b) and / or recesses ( 15 a, 15 b) to the Venti len bearing cores are formed, the bearing cores after the core assembly between the valve spring core and the valve spring core are locked.
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