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Leichtmetallzylinderkopf für Brennkraftmaschmen.
Bei Zylinderköpfen von Brennkraftmaschinen mit Verdichtungszündung ergeben sich bei Anwendung von Aluminium oder Leichtmetallegierungen Schwierigkeiten infolge der Notwendigkeit, widerstandsfähigeres Metall für die Sitze des Saug-und Auspuffventils und für den Sitz der Brennstoffdüse zu verwenden.
Gegenstand der Erfindung ist es, die Ventilsitze und den Sitz der Brennstoffdüse in einfacher und geeigneter Art und in einer Form auszubilden, die ein leichtes Auswechseln der genannten Teile ermöglicht.
Es sind schon Ausführungen bekannt geworden, bei denen Teile eines Zylinderkopfes mittels Ankerhülsen, die das Brennstoffventil aufnehmen, z. B. durch Einpressen, Einschrumpfen oder Einschrauben verbunden werden. Bei diesen Ausführungen ist jedoch die Platte entweder fest mit dem Zylinderkopf verbunden, oder die ganze Anordnung ist kompliziert und die Platte nur umständlich in richtiger Lage am Zylinderkopf zu befestigen.
Die Erfindung bezieht sich nun auf einen Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit Verdichtungzündung, bei dem die Kühlwasserkanäle zur Gänze in einem einzigen, den eigentlichen Zylinderkopf bildenden Gussstück untergebracht sind, das mit einer die Ventilsitze bildenden Platte aus widerstandsfähigem Metall versehen ist, die zwischen Zylinderkopf und Zylinder festgeklemmt wird. Die Erfindung besteht darin, dass diese Platte durch eine sie vollständig durchdringende und den Sitz für die Brennstoffdüse bildende Ankerhülse am Zylinderkopf abnehmbar festgehalten wird, wobei Hülse und Platte durch Verschraubung oder Presssitz gasdicht verbunden sind. Hiedurch ergibt sich auch ein sehr einfaches und rasches und dabei verlässlich richtiges Anbringen der Platte am Zylinderkopf.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Zylinderkopf mit einer Hartmetallplatte, welche die Sitze für die Ventile und den Sitz für die Brennstoffdüse bildet, welch letztere mittels gasdichtem Presssitz in ihr angeordnet ist ; die Metallplatte wird durch eine oder mehrere Schrauben oder durch die den Sitz für die Brennstoffdüse bildende Ankerhülse in einer bearbeiteten Ausnehmung des Zylinderkopfes festgestellt.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung einer Hartmetallplatte zwischen benachbarten Flächen des Zylinderkopfes und des Zylinders, wobei die Platte durch die den Sitz für die Brennstoffdüse bildende Ankerhülse in richtiger Lage auf den Kopf gehalten und dann zwischen dem Kopf und dem Zylinder mittels der üblichen Stift-oder Bolzenschraubung zum Niederhalten des Zylinderkopfes, welche durch die Platte hindurchgehen, eingeklemmt wird.
Die Erfindung umfasst ferner eine Ausführungsform, bei welcher die den Sitz für die Brennstoffdüse bildende Ankerhülse mit Presssitz in der Hartmetallplatte angeordnet oder in diese eingeschraubt ist.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 einer Ausführungsform des Zylinderkopfes gemäss der Erfindung ; Fig. 4 ist ein Längsschnitt entsprechend Fig. 1 und Fig. 5 eine Draufsicht nach der Linie C-D der Fig. 4 einer abgeänderten Bauart des Zylinderkopfes gemäss der Erfindung.
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Bei der in den Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die in den Zylinderkopf eingesetzte Platte a, welche die Sitze b und c des Saug-bzw. Auspuffventils enthält, aus einer harten Bronzelegierung oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt. Die Platte kann mit Presssitz in eine bearbeitete Ausnehmung des aus Leichtmetall bestehenden Zylinderkopfes d eingepasst sein, wobei die Oberfläche der Platte a satt auf der entsprechenden Fläche des Kopfes liegt und grösseren Durchmesser als die Bohrung des Zylinders e hat, so dass beim Befestigen des Kopfes auf dem Zylinder mittels der üblichen Stift-oder Bolzenschrauben die Platte in richtiger Lage gehalten wird und eine gasdichte Verbindung zwischen Kopf und Zylinder bildet. Eine Schraube t am Umfang der Platte verhindert ein Drehen derselben.
Wenn die Platte a in der Ausnehmung des Kopfes nicht mit Presssitz angeordnet ist, können Schrauben zur Befestigung der Platte am Kopf verwendet werden. Der Zylinderkopf besitzt
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düse ist, wie üblich, im Zylinderkopf untergebracht, so dass der Brennstoffstrahl in den Zylinder gerichtet ist. Eine mit Bund versehene Büchse c, die den Sitz für die Brennstoffdüse m bildet, sitzt mit Presssitz sowohl in der Ausnehmung für die Brennstoffdüse im Zylinderkopf als auch in der der Platte a, so dass hier kein Lecken längs der Büchse eintreten kann. Die Büchse kann aber auch durch die Ausnehmung im Zylinderkopf hindurchgesteckt und in die Platte a eingeschraubt werden ; sie dient dann als zusätzliches Mittel zur Verbindung der Platte mit dem Kopf.
Wenn die Büchse in der Platte nicht konzentrisch liegt, kann sie auch als Mittel zum Bestimmen der richtigen Lage der Platte dienen.
Die Platte mit den darin befindlichen Ventilsitzen kann vom Zylinder abgenommen und, wenn erforderlich, erneuert werden, ohne den Kopf zu beschädigen.
Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Platte a mit den Ventilsitzen bund c zwischen dem Zylinderkopf d und dem Zylinder e angeordnet und durch die üblichen Befestigungsschrauben festgehalten : In diesem Falle genügt eine einzige Platte für eine Mehrzylindermaschine. Die Büchse k für jeden Zylinder der Maschine wird, wie oben beschrieben, durch den Kopf in die Platte a gepresst oder eingeschraubt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Platte für eine Reihe von Zylindern durch die Büchse k, erforderlichenfalls zusammen mit Schrauben, auf dem Kopf in der richtigen Stellung festgehalten werden, so wie bei der vorhergehenden Ausführungsform.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Leichtmetallzylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit Verdichtungszündung, bei dem die Kühlwasserkanäle zur Gänze in einem einzigen, den eigentlichen Zylinderkopf bildenden Gussstück untergebracht sind, das mit einer die Ventilsitze bildenden Platte aus widerstandsfähigem Metall versehen ist, die zwischen Zylinderkopf und Zylinder festgeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Platte (a) durch eine sie vollständig durchdringende und den Sitz für die Brennstoffdüse bildende Ankerhülse (k) am Zylinderkopf abnehmbar festgehalten wird, wobei Hülse und Platte durch Verschraubung oder Presssitz gasdicht verbunden sind.
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Light metal cylinder head for internal combustion engines.
In the case of cylinder heads of internal combustion engines with compression ignition, difficulties arise when using aluminum or light metal alloys because of the need to use more resistant metal for the seats of the suction and exhaust valves and for the seat of the fuel nozzle.
The object of the invention is to design the valve seats and the seat of the fuel nozzle in a simple and suitable manner and in a form which enables the parts mentioned to be easily replaced.
There are already known designs in which parts of a cylinder head by means of anchor sleeves that accommodate the fuel valve, for. B. can be connected by pressing, shrinking or screwing. In these designs, however, the plate is either firmly connected to the cylinder head, or the entire arrangement is complicated and the plate is difficult to attach in the correct position on the cylinder head.
The invention now relates to a cylinder head for internal combustion engines with compression ignition, in which the cooling water ducts are entirely accommodated in a single casting which forms the actual cylinder head and which is provided with a plate made of resistant metal that forms the valve seats and is clamped between the cylinder head and the cylinder becomes. The invention consists in that this plate is detachably held on the cylinder head by an armature sleeve which completely penetrates it and forms the seat for the fuel nozzle, the sleeve and plate being connected in a gas-tight manner by screwing or press fit. This also results in a very simple and quick and reliably correct attachment of the plate to the cylinder head.
One embodiment of the invention relates to a cylinder head with a hard metal plate which forms the seats for the valves and the seat for the fuel nozzle, the latter being arranged in it by means of a gas-tight press fit; the metal plate is fixed in a machined recess of the cylinder head by one or more screws or by the anchor sleeve forming the seat for the fuel nozzle.
Another embodiment of the invention comprises the arrangement of a hard metal plate between adjacent surfaces of the cylinder head and the cylinder, the plate being held in the correct position on the head by the anchor sleeve forming the seat for the fuel nozzle and then between the head and the cylinder by means of the usual pin - or bolt screw for holding down the cylinder head, which pass through the plate, is clamped.
The invention further comprises an embodiment in which the armature sleeve forming the seat for the fuel nozzle is arranged with a press fit in the hard metal plate or is screwed into it.
An example embodiment of the invention is illustrated in the drawing. Fig. 1 is a longitudinal section, Fig. 2 is a plan view and Fig. 3 is a section along the line A-B of Fig. 2 of an embodiment of the cylinder head according to the invention; Fig. 4 is a longitudinal section corresponding to Fig. 1 and Fig. 5 is a plan view along the line C-D of Fig. 4 of a modified type of cylinder head according to the invention.
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In the embodiment of the invention shown in FIGS. 1-3, the plate a inserted into the cylinder head, which supports the seats b and c of the suction or Exhaust valve is made of a hard bronze alloy or other suitable metal. The plate can be fitted with a press fit in a machined recess of the cylinder head d made of light metal, the surface of the plate a lying on the corresponding surface of the head and having a larger diameter than the bore of the cylinder e, so that when the head is fastened the cylinder, the plate is held in the correct position by means of the usual studs or bolts and forms a gas-tight connection between the head and the cylinder. A screw t on the periphery of the plate prevents it from turning.
If the plate a is not arranged with a press fit in the recess of the head, screws can be used to fasten the plate to the head. The cylinder head has
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As usual, the nozzle is located in the cylinder head so that the fuel jet is directed into the cylinder. A collar provided with sleeve c, which forms the seat for the fuel nozzle m, sits with a press fit both in the recess for the fuel nozzle in the cylinder head and in that of the plate a, so that no leakage can occur along the sleeve. The sleeve can also be inserted through the recess in the cylinder head and screwed into the plate a; it then serves as an additional means of connecting the plate to the head.
If the sleeve is not concentric in the plate, it can also serve as a means of determining the correct position of the plate.
The plate with the valve seats in it can be removed from the cylinder and, if necessary, replaced without damaging the head.
In the embodiment of the invention shown in FIGS. 4 and 5, the plate a with the valve seats collar c is arranged between the cylinder head d and the cylinder e and held in place by the usual fastening screws: in this case, a single plate is sufficient for a multi-cylinder machine. The sleeve k for each cylinder of the machine is, as described above, pressed or screwed through the head into the plate a. In this embodiment of the invention the plate for a series of cylinders can be held in the correct position on the head by the sleeve k, together with screws if necessary, as in the previous embodiment.
PATENT CLAIMS:
1. Light metal cylinder head for internal combustion engines with compression ignition, in which the cooling water ducts are entirely accommodated in a single casting which forms the actual cylinder head and which is provided with a plate made of resistant metal which forms the valve seats and which is clamped between the cylinder head and the cylinder, characterized in that that this plate (a) is detachably held on the cylinder head by an armature sleeve (k) which penetrates it completely and forms the seat for the fuel nozzle, the sleeve and plate being connected in a gas-tight manner by screwing or press fit.