BE503960A - - Google Patents

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BE503960A
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F02F1/4221Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

       

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  TETE DE CYLINDRE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE, EN PARTICULIER POUR 
VEHICULES A MOTEUR. 



   L'invention est relative à la conformation constructive de têtes de cylindres refroidies pour moteurs à combustion'interne, en particulier pour moteurs de véhicules à grand rendement spécifique à soupapes d'admis- sion et d'échappement suspendues et procure avant tout un refroidissement amélioré des points sensibles de la tête de cylindre, en particulier des sièges des soupapes   d'échappement   Elle permet l'application de diamètres de cylindres plus grande que jusqu'à présent dans des moteurs à grande vitesse ainsi que de refroidissement à haute température avec une sécurité de marche impeccable et donne lieu à une augmentation importante du rendement des ma- chines équipées avec de telles têtes de cylindres. 



   Suivant l'invention, on a prévu en tout, dans la tête-de cylindre, plus de 4 soupapes, et les canaux à gaz qui sont raccordés aux sièges de sou- papes sont conduits de telle manière que leurs parois, au voisinage des siè- ges de soupapes, sont exemptes de tout excroissance   ou   de tout contact avec les parois de la tête de cylindre,   c'est-à-dire   sont balayées de toutes parts par le liquide de refroidissemento En outre, le liquide de refroidissement est conduit par les parois ou autres organes de.guidage de manière telle qu'il s'écoule d'abord autour des canaux d'échappement, près des sièges de soupape, avec une grande vitesseo L'invention se base sur la constatation que dans 1' emploi de plus de 4 soupapes,

   par exemple pour 3 soupapes d'admission et 2 soupapes d'échappement ou pour 3 soupapes d'admission et 3 soupapes   d'échap-   pement et avec la conformation indiquée de la tête de cylindre, en particulier les soupapes d'échappement, les bougies d'allumages, les tuyères d'injection de combustibles ainsi que les canaux d'échappement ou d'autres endroits au voisinage d'une chambre de combustion placée entre les soupapes, sont parti- culièrement bien refroidies. Ils peuvent par suite être   soumis à   une forte fatigue thermique et l'on peut par suite augmenter le rendement et la sécuri- té d'exploitation de la machine.

   L'épaisseur de paroi aux sièges de soupape 

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 peut, avec l'invention, être réalisée avec une tolérance d'environ 1 mm, ce qui, dans les coulées faites jusqu'à présent de telles têtes de cylin- dres, ne pourrait être obtenu. 



   L'invention procure des avantages en particulier pour des cylin- dres de diamètres relativement grands, par exemple de   140   à 180 mm, qui ne pouvaient jusqu'à présent être employés pour des moteurs de véhicules à marche rapide, pour des raisons ayant trait au refroidissement des pistons et des cylindres.

   Le bon refroidissement, en particulier des sièges de sou- papes d'évacuation, permet une durée de vie extraordinaire d'une tête de cylindre suivant l'invention, à un point qu'il n'est pas possible d'attein- dre même avec des sièges de soupapes interchangeables, qui, comme on sait, donnent lieu à de grandes difficultés par suite des tensions qui y naissent et surtout par suite de leur effet isolant entre le siège et l'agent de refroidissemento Les sections des espaces de refroidissement de la tête de cylindre;

  , qui se trouvent derrière les sièges de soupapes d'échappement en direction de   l'écoulement   de l'agent de refroidissement, sont dans le dé- veloppement ultérieur de l'invention, maintenues si grandes qu'aux autres surfaces de refroidissement de la tête de cylindre il règne une vitesse d' écoulement beaucoup plus faible qu'à l'endroit des sièges des soupapes d' échappement. 



   De manière avantageuse on prévoit des parois pour la retransmis- sion de la pression entre les fonds supérieur et inférieur de la tête de cylindre qui, en plan, se développent à peu près parallèlement à l'axe du cylindre,en principe au dessus du joint ou garniture entre chemise de cylindre et tête de cylindre Or dotientainsi un appui   extraordinairent   favorable et une dé- charge des sections du cylindre relativement aux forces latérales.

   La gar- niture entre la tête de cylindre et le cylindre est d'ailleurs, dans la réa- lisation possible avec l'invention, des parois du fond du cylindre à épais- seur uniforme déterminée seulement en fonction de la fatigue, particuliè- rement bien refroidieo Les parois de transmission de l'effort peuvent, sui- vant l'invention, servir en même temps aussi à conduire vers les sièges de soupapes le liquide de refroidissement. 



   Dans le développement ultérieur de l'invention, on prévoit, dans le fond supérieur de la tête de cylindre, une ouverture qui permet un ùsi- nage des parois entourant la monture ou siège de la tuyère d'injection ou de la bougie   d'allumage,,   
Par là on arrive à un effet de refroidissement accru de la bougie ou de la tuyère d'injection, et l'on évite ainsi les difficultés se produi- sant si souvent aujourd'hui par surchauffe de ces parties et ainsi les dif- ficultés inhérentes à l'emploi du refroidissement à haute températureo L'usi- nage se fait dans une paroi dont l'épaisseur n'est conditionnée que par¯des considérations de résistance des   matériauxo   Par cette forme de réalisation, on peut arriver à une fixation extraordinairement favorable des noyaux et à une réalisation uniforme des parois,

   et l'on évite ainsi des difficultés qui se présentent actuellement dans la fabrication des pièces coulées et les piè- ces défectueuses qui se présentent très souvent. 



   Des têtes de cylindres suivant l'invention conviennent particuliè- rement pour le refroidissement à haute température. Par exemple on peut, dans le refroidissement à haute température au moyen d'huile, employer sans inconvénients des températures de 140 C, et encore davantage. Justement dans ce cas, il y a un intérêt particulier, d'une part, à un effet de refroidis- sement accru à l'endroit des sièges de soupapes d'échappement, d'autre part, à un effet de refroidissement   -moins   énergique aux autres endroits. 



   Suivant l'invention, le liquide de refroidissement arrive dans la tête du cylindre par des ouvertures en dessous des divers canaux d'échappe- ment et est conduit plus loin, depuis là, de la manière propre à l'invention. 



   Les soupapes sont, de manière connue, agencées de telle manière qu'elles ne dépassent pas ou seulement peu de la face inférieure de la tête 

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 de cylindre, afin que le piston du moteur puisse être amené jusque tout près contre la paroi'inférieure de la tête de cylindre qui forme le fond' du cylindre, -lorsque ceci est nécessaire en raison de la grande compres- sion ou de la présence d'une grande chambre de compression dans la tête du cylindre ou dans le piston. 



   La tête du cylindre est, pour un nombre égal de soupapes d'ad- mission et d'échappement, conformée avantageusement de manière symétrique, en plan, par rapport à l'axe du moteur, c'est-à-dire que les soupapes, les canaux et les moyens de fixation sont agencés de manière symétrique par rapport à un plan vertical passant par l'axe de la machine. Dans ce cas, il faut donc seulement, même pour les moteurs en plusieurs séries, un seul modèle de fonderie et une seule pièce finie convenant pour toutes les sé- ries, et un seul genre de pièces de rechange. 



   Pour la fixation de la tête de cylindre au cylindre on peut   avan=   tageusement employer 6 ou 8 vis de dilatation qui sont agencées symétrique- ment par rapport à l'axe transversal de la tête de cylindre et à distance égale ou à peu près égale l'une de l'autre, pour assurer ainsi une bonne transmission de la pression sur les parois d'appui précitées, et par là une répartition uniforme de la pression sur le joint et une fermeture tout à fait étanche.

   Pour que les boulons de fixation qui sont passés à travers l'intérieur de la tête de cylindre ne soient pas trop soumis à l'échauffe- ment par les canaux d'échappement, les parties de la tête de cylindre qui entourent immédiatement les boulons de fixation   sont ,agencées   de telle   sor-   te qu'ils ne soient pas en relation calorifiquement conductive avec les ca- naux à gazo 
Sur le dessin, on a représenté schématiquement divers exemples de réalisation. Figure 1 représente une tête de cylindre pour un moteur Otto avec trois soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement,   en;   coupe ver- ticale suivant la ligne E-F de la figure 2, laquelle montre la même tête de cylindre en coupe horizontale suivant les lignes A-B et C-D de la figure-1. 



   La figure 3 montre une tête de cylindre pour un moteur à combus- tion à tuyère d'injection avec trois soupapes d'admission et trois soupapes d'échappement, en-coupe verticale suivant la ligne G-H de la figure 4, qui montre à sa partie supérieure une coupe de la figure 3, suivant la ligne I-K, et à sa partie inférieure une coupe de la figure 3 suivant la ligne L-M. 



   La tête de cylindre montrée aux figures 1 et 2 est symétrique par rapport au plan vertical passant par la ligne E-F et contient une bou- gie d'allumage 1. Autour de celle-ci sont disposées cinq soupapes 2, 3,   4,   5,6 dont les têtes ne dépassent pas du fond de la tête de cylindreo 2 et 3 sont les soupapes d'échappement, 4,5 et 6 les soupapes   d'admission. -La.   tête de cylindre est limitée par un fond 7, une paroi supérieure 8, les parois frontales   9,   10 et les parois latérales 11, 12. 



  Des sièges des soupapes 2 et 3 partent des canaux 13,14 qui sont vers des ouvertures dans la paroi latérale 11 et de même des canaux 15,16 17 vont des sièges des soupapes 4, 5,6 à des ouvertures dans la paroi latérale 12. Dans les parois latérales 11 et 12 se trouvent des vis d'évent 18 que l'on peut ouvrir lors du remplissage delà tête de cylindre. Dans le fond   7 se   trouvent, tous les canaux, les ouvertures 19, 20, 21, 22. 



   A l'intérieur de la tête de cylindre sont disposées deux parois 23 et 24 qui s'étendent du fond 7 jusqu'à la paroi supérieure 8 et qui com- prennent entre elles un espace à peu près cylichdirique. Les parois 23 et 24 ser- vent au guidage de l'eau de refroidissement. Elles présentent près du fond 7, en dessous des canaux 13,   14,   15, 16, 17, des ouvertures 25, 26, 27, 28, 29 et immédiatement sous la paroi supérieure 8, des,ouvertures de communi- cation plus petites 30o Le liquide de refroidissement est forcé de   paser   à travers la paroi 23, en majeure partie par 25 et 26, et de refroidie d' abord les surfaces 50 aux sièges des soupapes d'échappement 2 et 30 

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 Il balaye ensuite les sièges des soupapes d'admission   4,   5-et   6, passe   par 27, 28,

   29 à travers la paroi   24   et quitte la tête de cylindre par   le$   ouvertures 20, 21, 22 ou par des ouvertures prévues à un autre endroit. 



   Les parois 23 et 24 sont, suivant l'invention, autant que possi- ble menées de telle façon qu'elles se trouvent, en plan, sensiblement au- dessus du joint 42 entre le cylindre et la tête de cylindre. Ainsi lors du serrage des vis de fixation, la pression est reportée uniformément sur le joint et on empêche des déformations de la tête de cylindre lors du serra- ge des   visa   De petites déviations dans le tracé des parois 23 et   24,   par rapport à l'allure du joint, sont sans importance. 



   42 est la chemise du cylindre, 43, un joint entre celle-ci et la tête de cylindre pour la chambre de combustion, 44 est le carter du vilbre- quin, 45 sont des joints pour-l'agent de refroidissement aux ouvertures de passage. La fixation de la tête de cylindre se fait par quatre boulons 30, 31, 32, 33 qui traversent la tête de cylindre, et par quatre boulons dans les alésages 34, 35, 36, 37 qui en même temps, intéressent les têtes de cy- lindres voisines. Les boulons 30,31 sont entourés de chemise 38, 39 qui sont forcées par pression dans la tête de cylindre. Les boulons ainsi noyés sont refroidis à leur pourtour et sur toute leur longueur et ne sont pas sou- mis à la transmission de chaleur venant des canaux à gaz.

   Du côté admission, on peut, pour recevoir les boulons 32 et 33, prévoir des oeillets dans la matière coulée de la tête de cylindre, qui se raccordent à la paroi 12 ou même aux canaux 15,16 et 17. 



   Du côté échappement, ce mode d'exécution avec des oeillets dans 
 EMI4.1 
 la fettd'a9st Taîcploya car daaaa ce cas. :±]..-'8e 1 f>rodilirBit:ùD. éaafènt indésirabla..e..t. miisible du.boulon par les canaux d?échappemmt. 



   46 désigne une poche qui se trouve entre le fond 7 et la paroi 
8, passant au centre de la tête de cylindre et qui sert à recevoir la bou- gie d'allumage 1 et le câble d'allumage. 



   Sur les figures 3 et 4 on a disposé au centre de la tête de cy- lindre un dispositif d'injection 51. Autour de celui-ci sont disposées uni- formément trois soupapes d'admission 52, 53, et 54, et trois soupapes d'é- chappement 55,56, 57. La construction de la tête de cylindre suivant les figures 3 et 4 est en principe identique à celle de la forme de réalisation suivant les figures 1 et 2. Ici, le fond est désigné par 58 et la paroi su- périeure par 59, les parois frontales par 60 et 61 et les parois latérales par 62 et 63; 64 et 65 sont les canaux d'admission, 66 et 67 les canaux d' échappement. 



   Pour l'introduction de l'eau de refroidissement, on a les ouvertures 68, 69, 
70. Par les ouvertures 71, 72, 73, l'eau de refroidissement s'écoule hors de la tête de cylindre. 



   Les parois conductrices dans la tête de cylindre sont désignées par 75 et 76, elles possèdent les ouvertures 77,   78,   79, 80, 81, 82 et ser- vent au même but que les parois 23 et 24 décrites aux figures 1   et 2.   Dans la présente forme d'exécution aussi, les parois se trouvent au-dessus du joint 85 du cylindre et assurent ainsi une transmission uniforme de la pres- sion lors de la fixation de la tête sur le bloc de cylindre 86. 



   A une certaine distance du fond 58 est agencée une paroi parallè- le à celui-ci, qui s'étend entre les parois 60, 61 et les canaux d'admission et d'échappement. De ce-fait, plus encore que dans la forme de réalisation suivant les figures 1 et 2, le courant principal du liquide de refroidisse- ment est.forcé à s'écouler à grande vitesse autour de la partie inférieure de la tête de. cylindre, surtout autour des surfaces de refroidissement 50 près des sièges de soupapes. 88 est l'épaisseur de la paroi de la tête de cylindre aux sièges des soupapes d'échappement.

   Ceci peut être réalisé, pour des positions favorables des noyaux, comme cela résulte de l'exemple de réa- lisation des figures 3 et   4,   avec une tolérance d'environ 1 mm, ce qui ne peut être atteint dans d'autres modes de construction, usuels jusqu'à présent, 

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 de têtes de cylindres pour de relativement grands moteurs de véhicules. 



   91 est une ouverture dans le fond supérieur 59 de la tête de cylindre, qui est fermée par une plaque 92, dans le moyeu de laquelle est prévu un alésage 94. 



  Sur le filet 95 du moyeu 93 est-fixé un écrou à chapeau 96 qui presse la partie 97 du corps de tuyère 98 de la tuyère à combustible par un joint 99 contre le moyeu 93. 



  100 sont des vis de fixation de la plaque 92 sur la tête de cylindre.Au corps de tuyère 98 est prévu une autre portée 101, qui est pressée par le joint 102 contre le collet 103 de la paroi 58. 104 est la surface extérieu- re du collet   103..   Celui-ci peut, dans l'agencement dessiné, être travaillé proprement. puisqu'il est accessible aux outils d'en haut, par l'ouverture 91. 



   105 est l'espace au dessus de la paroi 87. Les sections d'écou- lement de cet espace, traversée par l'agent de refroidissement sont mainte- nues assez grandes pour que règne ici une vitesse d'écoulement de l'agent de refroidissement sensiblement plus faible qu'à l'endroit des soupapes d' échappement. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Tête de cylindre refroidie par liquide pour moteurs à com- bustion, en particulier moteurs de véhicules à grand rendement spécifique, à soupapes d'admission et d'échappement suspendues, convenant avant tout au refroidissement à haute température caractérisée en ce que   l'on   a prévu en tout plus de quatre soupapes et en ce que les parois des canaux d'admission et d'échappement sont entièrement libres sur leur pourtour (à peu près à la hauteur du plan de coupe C-D) et en ce que dans   1-*intérieur   de la tête de cy- lindre sont agencées des parois ou d'autres organes de guidage (23, 24, 25 à 29) de manière telle que le courant principal du liquide de refroidissement soit amené d'abord aux surfaces de refroidissement (50) et au voisinage des sièges de   soupapes,d'échappement.  



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  CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, IN PARTICULAR FOR
MOTOR VEHICLES.



   The invention relates to the constructive conformation of cooled cylinder heads for internal combustion engines, in particular for vehicle engines with high specific efficiency with suspended intake and exhaust valves, and above all provides improved cooling. sensitive points of the cylinder head, in particular of the seats of the exhaust valves It allows the application of cylinder diameters larger than heretofore in high speed engines as well as high temperature cooling with safety flawless operation and results in a significant increase in the efficiency of machines equipped with such cylinder heads.



   According to the invention, in all, more than 4 valves are provided in the cylinder head, and the gas channels which are connected to the valve seats are conducted in such a way that their walls, in the vicinity of the seats. - valve ges, are free of any protuberance or contact with the walls of the cylinder head, that is to say are swept from all sides by the coolant o In addition, the coolant is conducted by the walls or other guiding members in such a way that it first flows around the exhaust ducts, near the valve seats, with a high speed. The invention is based on the observation that in use more than 4 valves,

   for example for 3 intake valves and 2 exhaust valves or for 3 intake valves and 3 exhaust valves and with the indicated conformation of the cylinder head, in particular the exhaust valves, spark plugs ignitions, the fuel injection nozzles as well as the exhaust ducts or other places in the vicinity of a combustion chamber placed between the valves, are particularly well cooled. They can therefore be subjected to strong thermal fatigue and the efficiency and operational safety of the machine can therefore be increased.

   Wall thickness at valve seats

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 can, with the invention, be made with a tolerance of about 1 mm, which, in the castings hitherto made of such cylinder heads, could not be obtained.



   The invention provides advantages in particular for cylinders of relatively large diameters, for example from 140 to 180 mm, which heretofore could not be employed for engines of fast-moving vehicles, for reasons relating to speed. cooling of pistons and cylinders.

   Good cooling, in particular of the exhaust valve seats, allows an extraordinary service life of a cylinder head according to the invention, to such an extent that it is not even possible to achieve this. with interchangeable valve seats, which, as we know, give rise to great difficulties owing to the tensions which arise therein and especially owing to their insulating effect between the seat and the cooling medium o The sections of the cooling spaces of the cylinder head;

  , which are behind the seats of the exhaust valves in the direction of the flow of the coolant, are in the further development of the invention, kept so large that at the other cooling surfaces of the head cylinder there is a much slower flow velocity than at the exhaust valve seats.



   Advantageously, walls are provided for the retransmission of the pressure between the upper and lower ends of the cylinder head which, in plan, develop approximately parallel to the axis of the cylinder, in principle above the seal. or gasket between cylinder liner and cylinder head Gold thus endows an extraordinarily favorable support and a relief of the sections of the cylinder in relation to the lateral forces.

   The lining between the cylinder head and the cylinder is moreover, in the possible embodiment with the invention, the walls of the cylinder bottom of uniform thickness determined only as a function of fatigue, in particular. well cooled The force transmission walls can, according to the invention, at the same time also serve to lead to the valve seats the coolant.



   In the further development of the invention, an opening is provided in the upper bottom of the cylinder head which allows the walls surrounding the mounting or seat of the injection nozzle or of the spark plug to be fitted. ,,
This leads to an increased cooling effect of the spark plug or of the injection nozzle, and thus avoids the difficulties which so often occur today by overheating of these parts and thus the inherent difficulties. to the use of high temperature cooling o The machining is carried out in a wall the thickness of which is only conditioned by considerations of resistance of the materials o By this embodiment, an extraordinarily favorable fixing can be achieved cores and uniform construction of the walls,

   and this avoids the difficulties which presently arise in the manufacture of castings and the defective parts which very often occur.



   Cylinder heads according to the invention are particularly suitable for high temperature cooling. For example, in high temperature oil cooling, temperatures of 140 ° C. and more can be employed without disadvantages. Precisely in this case, there is a particular interest, on the one hand, in an increased cooling effect at the location of the exhaust valve seats, on the other hand, in a less energetic cooling effect. in other places.



   According to the invention, the cooling liquid enters the cylinder head through openings below the various exhaust channels and is conducted further from there in the manner proper to the invention.



   The valves are, in a known manner, arranged in such a way that they do not protrude or only slightly protrude from the underside of the head.

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 cylinder, so that the engine piston can be brought up close against the bottom wall of the cylinder head which forms the bottom of the cylinder, -when this is necessary due to the high compression or the presence of a large compression chamber in the cylinder head or in the piston.



   The cylinder head is, for an equal number of intake and exhaust valves, advantageously shaped symmetrically, in plan, with respect to the axis of the engine, that is to say that the valves , the channels and the fixing means are arranged symmetrically with respect to a vertical plane passing through the axis of the machine. In this case, therefore, even for engines in several series, only one foundry model and one finished part suitable for all series, and one type of spare part are required.



   For fixing the cylinder head to the cylinder it is advantageously possible to use 6 or 8 expansion screws which are arranged symmetrically with respect to the transverse axis of the cylinder head and at an equal or approximately equal distance l 'one from the other, to thus ensure good transmission of the pressure on the aforementioned bearing walls, and thereby a uniform distribution of the pressure on the seal and a completely sealed closure.

   In order that the mounting bolts which have passed through the interior of the cylinder head are not subjected to excessive heating by the exhaust channels, the parts of the cylinder head which immediately surround the cylinder head bolts. fasteners are arranged in such a way that they are not in a calorically conductive relationship with the gas channels
In the drawing, various exemplary embodiments have been shown schematically. Figure 1 shows a cylinder head for an Otto engine with three intake valves and two exhaust valves, in; vertical section along line E-F in figure 2, which shows the same cylinder head in horizontal section along lines A-B and C-D in figure-1.



   Figure 3 shows a cylinder head for an injection nozzle combustion engine with three intake valves and three exhaust valves, in vertical section along the line GH of Figure 4, which shows at its upper part a section of Figure 3, along line IK, and at its lower part a section of Figure 3 along line LM.



   The cylinder head shown in Figures 1 and 2 is symmetrical with respect to the vertical plane passing through the line EF and contains a spark plug 1. Around this are arranged five valves 2, 3, 4, 5, 6 whose heads do not protrude from the bottom of the cylinder head o 2 and 3 are the exhaust valves, 4,5 and 6 are the intake valves. -The. cylinder head is limited by a bottom 7, an upper wall 8, the front walls 9, 10 and the side walls 11, 12.



  From the seats of the valves 2 and 3 there are channels 13,14 which are towards openings in the side wall 11 and likewise from the channels 15,16 17 go from the seats of the valves 4, 5,6 to openings in the side wall 12 In the side walls 11 and 12 there are vent screws 18 which can be opened when filling the cylinder head. In the bottom 7 are all the channels, the openings 19, 20, 21, 22.



   Inside the cylinder head are arranged two walls 23 and 24 which extend from the bottom 7 to the upper wall 8 and which include between them an approximately cylindrical space. The walls 23 and 24 serve to guide the cooling water. They have near the bottom 7, below the channels 13, 14, 15, 16, 17, openings 25, 26, 27, 28, 29 and immediately under the top wall 8, smaller communication openings 30o Coolant is forced to pass through wall 23, most of it 25 and 26, and first to cool surfaces 50 at the seats of exhaust valves 2 and 30.

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 It then sweeps the seats of the intake valves 4, 5-and 6, passes through 27, 28,

   29 through wall 24 and leaves the cylinder head through the openings 20, 21, 22 or through openings provided elsewhere.



   The walls 23 and 24 are, according to the invention, as far as possible so that they lie, in plan, substantially above the seal 42 between the cylinder and the cylinder head. Thus, when tightening the fixing screws, the pressure is transferred uniformly to the seal and deformation of the cylinder head is prevented when the screws are tightened. Small deviations in the outline of the walls 23 and 24, compared to the appearance of the joint are irrelevant.



   42 is the cylinder liner, 43, a gasket between this and the cylinder head for the combustion chamber, 44 is the crankcase for the crankshaft, 45 are gaskets for the coolant at the passage openings . The cylinder head is fixed by four bolts 30, 31, 32, 33 which pass through the cylinder head, and by four bolts in the bores 34, 35, 36, 37 which at the same time interest the heads of cy - neighboring linders. The bolts 30,31 are surrounded by a sleeve 38, 39 which are forced by pressure into the cylinder head. The bolts thus embedded are cooled around their periphery and over their entire length and are not subjected to the transmission of heat from the gas channels.

   On the intake side, it is possible, in order to receive the bolts 32 and 33, to provide eyelets in the cast material of the cylinder head, which connect to the wall 12 or even to the channels 15, 16 and 17.



   On the exhaust side, this embodiment with eyelets in
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   46 designates a pocket which is located between the bottom 7 and the wall
8, passing through the center of the cylinder head and which is used to receive the spark plug 1 and the ignition cable.



   In FIGS. 3 and 4, an injection device 51 has been arranged in the center of the cylinder head. Around the latter are arranged uniformly three intake valves 52, 53, and 54, and three valves. exhaust 55, 56, 57. The construction of the cylinder head according to Figures 3 and 4 is in principle identical to that of the embodiment according to Figures 1 and 2. Here, the bottom is designated by 58 and the top wall by 59, the front walls by 60 and 61 and the side walls by 62 and 63; 64 and 65 are the intake ducts, 66 and 67 the exhaust ducts.



   For the introduction of cooling water, we have the openings 68, 69,
70. Through the openings 71, 72, 73, the cooling water flows out of the cylinder head.



   The conductive walls in the cylinder head are designated 75 and 76, have openings 77, 78, 79, 80, 81, 82 and serve the same purpose as walls 23 and 24 depicted in Figures 1 and 2. In the present embodiment, too, the walls are located above the cylinder seal 85 and thus provide uniform pressure transmission when the head is attached to the cylinder block 86.



   At a certain distance from the bottom 58 is arranged a wall parallel thereto, which extends between the walls 60, 61 and the intake and exhaust channels. As a result, even more than in the embodiment according to Figures 1 and 2, the main stream of the coolant is forced to flow at high speed around the lower part of the head. cylinder, especially around the cooling surfaces 50 near the valve seats. 88 is the wall thickness from the cylinder head to the exhaust valve seats.

   This can be achieved, for favorable positions of the cores, as results from the exemplary embodiment of FIGS. 3 and 4, with a tolerance of about 1 mm, which cannot be achieved in other modes of operation. construction, customary until now,

 <Desc / Clms Page number 5>

 cylinder heads for relatively large vehicle engines.



   91 is an opening in the upper bottom 59 of the cylinder head, which is closed by a plate 92, in the hub of which a bore 94 is provided.



  On the thread 95 of the hub 93 is fixed a cap nut 96 which presses the part 97 of the nozzle body 98 of the fuel nozzle by a seal 99 against the hub 93.



  100 are screws for fixing the plate 92 on the cylinder head. At the nozzle body 98 is provided another bearing 101, which is pressed by the seal 102 against the collar 103 of the wall 58. 104 is the outer surface. re of the collar 103 .. This can, in the arrangement drawn, be worked properly. since it is accessible to tools from above, through opening 91.



   105 is the space above the wall 87. The flow sections of this space, through which the cooling medium passes, are kept large enough so that a flow velocity of the cooling medium prevails here. significantly lower cooling than at the exhaust valves.



   CLAIMS.



   1. Liquid-cooled cylinder head for combustion engines, in particular vehicle engines with high specific efficiency, with suspended intake and exhaust valves, suitable primarily for high temperature cooling characterized in that the a total of more than four valves are provided and in that the walls of the intake and exhaust channels are completely free around their periphery (roughly at the height of the cutting plane CD) and in that in 1- Inside the cylinder head are arranged walls or other guide members (23, 24, 25 to 29) in such a way that the main stream of the cooling liquid is first supplied to the cooling surfaces ( 50) and in the vicinity of the valve seats, exhaust.


    

Claims (1)

2. Tête de cylindre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de paroi (80) aux sièges de soupape est réalisée avec une tolérance d'environ 1 mm. 2. A cylinder head according to claim 1, characterized in that the wall thickness (80) at the valve seats is produced with a tolerance of about 1 mm. 3. Tête de cylindre suivant la revendication 1 ou 2, caractéri- sée en ce que sont prévus des parois (23, 24, 75,76) pour la transmission de la pression entre le fond supérieur et inférieur de la tête de cyündxe, lesquelles se développent en plan en principe au-dessus du joint (42, 85) entre le cylindre et la tête de cylindreparallèlement à l'axe du cylindre. 3. A cylinder head according to claim 1 or 2, charac- terized in that walls (23, 24, 75, 76) are provided for the transmission of the pressure between the upper and lower bottom of the cylinder head, which in principle develop above the joint (42, 85) between the cylinder and the cylinder head parallel to the axis of the cylinder. Tête de cylindre suivant la revendication 1, 2 ou 3.9 carac- térisée en ce que les parois de transmission (23,24) servent en même temps a guider le liquide de refroidissement. Cylinder head according to Claim 1, 2 or 3.9, characterized in that the transmission walls (23, 24) at the same time serve to guide the coolant. 5. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sections des chambres de refroidis- sement (105) se trouvant derrière les soupapes d'échappement dans la direc- tion d'écoulement de l'agent de refroidissement sont maintenues assez grandes pour qu'aux autres surfaces de refroidissement règne une vitesse d'écoulement de l'agent de refroidissement sensiblement plus faible qu'aux sièges des sou- papes d'échappement. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sections of the cooling chambers (105) lying behind the exhaust valves in the direction of flow of the cooling medium. are kept large enough that at the other cooling surfaces there is a flow velocity of the cooling medium which is appreciably slower than at the seats of the exhaust valves. 6. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentescaractérisée en ce que pour la fixation de la tête sur le cylin- dre, on a prévu six ou huit vis à dilatation 39, 31 etc... traversant la tê- te de cylindre. 6. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the fixing of the head on the cylinder, six or eight expansion screws 39, 31 etc. are provided passing through the cylinder head. . 7 Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans le fond supérieur de la tête de cy- lindre est prévue une ouverture (91) qui rend possible un usinage des parois (104) entourant les sièges ou montures de la bougie d'allumage ou de la tuyè- re d'injection. <Desc/Clms Page number 6> 7 cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the upper base of the cylinder head is provided an opening (91) which makes possible machining of the walls (104) surrounding the seats or mounts of spark plug or injection nozzle. <Desc / Clms Page number 6> 8. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes,, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée (19, 68, 69, 70) du liquide de refroidissement se trouvent en dessous des canaux d'échappe- ment (13, 14, 66, 67). 8. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inlet openings (19, 68, 69, 70) of the cooling liquid are located below the exhaust channels (13, 14, 66, 67). 9. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que les guides (38, 39) entourant les vis ne sont pas en relation calorifiquement constructive avec les canaux d'échap- pement (13,14). 9. A cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the guides (38, 39) surrounding the screws are not in a constructive calorific relation with the exhaust channels (13,14). 10. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au-dessus du fond (58) sont prévues des parois (87) qui lui sont parallèles, qui guident le liquide de refroidisse- ment au-dessus des sièges de soupapes. 10. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that above the bottom (58) are provided walls (87) which are parallel thereto, which guide the cooling liquid above the valve seats. 11. Tête de cylindre suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est symétrique intérieurement et ex- térieurement par rapport à un plan passant par l'axe du cylindre. 11. A cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is symmetrical internally and externally with respect to a plane passing through the axis of the cylinder.
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