Zylinderkopf an Dieselmotoren, insbesondere solchen für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung betrifft einen an Diesel- mnotoren vorgesehenen Zylinderkopf mit hän genden Ventilen und einer Brennkammer, insbesondere für schnellaufende Dieselmoto ren für Kraftfahrzeuge bestimmt.
Bei derartig ausgebildeten Zylinderköpfen sind Brennkammern in verschiedensten For- nmen bekannt. Bei der erwünschten zentralen oder nahezu zentralen Lage der Brenn- kammer zur Zylinderbohrung war es bisher nicht möglich, weder einen zur Erreichung des besten Wirkungsgrades genügend grossen Teil des Luftvolumens am lEnde der Ver dichtung in der Brennkammer unterzubrin gen, noch der Brennkammer eine genügend breite, für die Zerstäubung des Brennstoffes besonders vorteilhafte Form zu geben, oder zu erreichen,
dass mur ein ganz geringer Teil des Verdichtungsvolumens ausserhalb der Brennkammer liegt, und zwar dies deswegen nicht, weil der zwischen dem Boden des Ar beitskolbens und dem Zylinderkopf erforder- lielhe Sicherheitsabstand nicht unter ein ge wisses Mass herabgesetzt werden kann; auch war es unmöglich, der Brennkammer kugelige oder nahezu kugelige Form zu geben.
Günstigere Verhältnisse sind dagegen bei Einbau einer Brennkammer im Arbeitskolben möglich, weil dabei in der Brennkammer ein verhältnismässig grosses Luftvolumen unter gebracht und der Arbeitskolben bis auf ge ringsten Abstand an den Zylinderkopf heran geführt werden kann, sowie zentrale Anord- nung der Brennkammer möglich ist, um gleichmässige Erwärmung des Kolbens, zwecks Vermeidung des Verziehens des Kolbenman- tels, und gleichmässige vurcliwirbehing der Verbrennungsluft zu ermöglichen.
Diesen Vorteilen der Anordnung der Brennkammer im Arbeitskolben stehen jedoch grundsätz liche Nachteile gegenüber, welche die ange strebte Erhöhung der Leistung und Vermin derung des spezifischen Brennstoffverbrau ches beeinträchtigen. Sie liegen, ausser in der erheblichen Erhöhung des Kolbengewichtes, vor allem im starken Wärmeabfluss aus der Brennkammer und dadurch verstärkter Aus dehnung des Kolbens.
Lm bei Brennkammern ein Abbröckeln und Abschmelzen der sehr hohe Temperatur erreichenden Brennkammerpforte zu verhin dern, kann diese nicht so eng gehalten wer den, wie an sich zur intensivsten Verwirbe- lung der Verbrennungsluft und damit für günstigste Verhältnisse hinsichtlich Verbren nung und Wirkungsgrad zulässig wäre.
Die starke Wirbelung, die sich bei einer derart engen Pforte ergibt, führt bei den bisherigen Ausführungen zu die Verbrennung beein trächtigenden Wärmeverlusten an den Brenn- kammerwänden.
Bei Anordnung der Brennkammer im Ar beitskolben müssen die Abmessungen der Brennkammerpforte auch deshalb verhältnis mässig gross gehalten werden, weil von einer zwar erwünschten Geschwindigkeit der aus- tretenden Gase an, die anfangs eine Tempe ratur von über 2000 C besitzen, die Ventil teller überhitzt werden und sich deshalb ver ziehen, da sie direkt und einseitig von den Feuerstrahlen getroffen werden. Eine Brenn kammer im Kolben erfordert ausserdem eine Mehrlochdüse, da die Strömung der Luft zu der des Brennstoffes gleich gerichtet ist.
Zur Intensivierung der Durchmnischung wurden schon öfters Versuche durch Einführen eines amn Zylinderkopf vorgesehenen Verdränger stückes in die Brennkammerpforte vorgenom men; sie hatten jedoch mangels Haltbarkeit des Verdrängerstüekes keinen Erfolg. Dieser Nachteil trifft in noch stärkerem Masse zu bei Anbringung des Verdrängerstückes am Kol ben und im Zylinderkopf vorgesehener Brennkammer.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Zylinderkopfes mit hängenden Ventilen soll eine Brennkammer grossen Verdichtungs volumens ermöglicht werden unter Wahrung der Vorteile der im Arbeitskolben angeord neten Brennkammer, aber Vermeidung ihrer Nachteile sowie der ungünstigen Formen von bisher in Zylinderköpfen vorgesehenen Brenn- kammern, und anderseits grosse Ventilquer schnitte und rasches Öffnen der Ventile er möglicht werden.
Hierzu sind nach der Erfindung für Ein lass und Auslass zusammen mehr als vier Ventile vorgesehen, ferner nimmt die Brenm- kammer mehr als die Hälfte, z. B. 60% o, des Verdichtungsvolumens auf, und sie ist in oder annähernd in der Mitte der Zylinder bohrung angeordnet.
Durch die Erfindung lässt sich ein für die Verbrennung sehr günstiges Volumen der Brennkammer bei vorteilhafter Lage und Form derselben erreichen, wie es bisher nicht möglich war; die Form kann z. B. wenigstens annähernd kugelig sein.
Für die Brennstoffeinspritzung, die zweck mässig von der der Brennkammerpforte ge genüberliegenden Stelle aus erfolgt, kann eine Sehirmdüse vorgesehen werden, wobei der entstehende Brennstoffschleier durch die Luftströmung nicht, wie sonst meistens, auf kleinere, sondern auf grössere Durchmesser gedriiekt und deshalb \sehr fein zerstäubt wird. Vorteilhafterweise wird dafür gesorgt, dass der den höchsten Temperaturen ans gesetzte Teil der Einspritzdüse besonders wirksam von einem Kühlmittel umspült wird.
Vorteilhafterweise werden Zylinderkopf und Brennkammer so ausgebildet, dass letz tere, wie an sich bekannt, durch einen Kör per gebildet ist, der als Ganzes in den Zy linderkopf einsetzbar ist.
Eine besonders intensive Verwirbelung der Verbrennungsluft lässt sieh erreichen, indem in bekannter Weise am Kolbenboden ein Ver- drängerstüek angeordnet wird, das kurz vor dem obern Totpunkt in die Brennraumpforte eindringt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich durch die Anordnung von drei Einlass- und drei Auslassventilen, wobei eine kugelförmige Brennkamurer grossen Volu mens vorgesehen werden kann.
Die Erfindung bietet. für Dieselmotoren weitgehende Mögliehkeiten, indem sie im Sinne des nachfolgend beschriebenen Aus führungsbeispiels in eurem bisher nicht er reichten Grade alle Hauptforderungen zu er füllen vermag, die bei Dieselmotoren zur Steigerung der Leistung, Verminderung des Brennstoffverbrauches, Erhöhung der Dreh zahl und Gewährleistung ruhigen Ganges Pje- stellt werden.
Damit wird die Anwendung, schnellaufender Dieselmotoren ermöglicht in Fällen, wo bisher nur schnellaufende Otto motoren oder langsamlaufende Dieselmotoren Anwendung finden konnten.
Das in der Zeichnung zum Teil schema- tiseh dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft. einen Zylinderkopf für einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeuges.
Fig. 1 zeigt einen Zylinder im senkrech ten Längsschnitt nach der Linie _1-B-C- D E in Fig. 2.
Fig. 2 zeigt in ihrer untern Hälfte einen Querschnitt nach der Linie P-G in Fig. 1, in ihrer obern Hälfte ehren solchen nach der Linie K-L in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie II-I in Fig. 1 und Fig. 4 im Senkrechtschnitt eine geänderte Ausführung der Brennkammer.
In der Zeichnung bedeuten: 1 den Zylin derkopf, 2 eine Zylinderbüchse, 3 eine Dich tung zwischen diesen zwei Teilen, 4 einen Kühlmantel an dem die Zylinderbüehse ' 2 um gebenden Kurbelgehäuse, 5 hängende Einlass ventile, 6 hängende Auslassventile, 7 Einlass- lkanäle, 8 Auslasskanäle im Zylinderkopf, 9 und 10 Federn der Ventile 5 und 6. Es ist 11 eine Einlassnockenwelle, 12 eine Auslass nockenwelle, 13 und 14 sind Nocken zur Be tätigung von Schwinghebeln 15 und 16 für die Einlass- bzw. Auslassventile, 17 und 18 sind Wellen, auf denen die Schwinghebel 15 bzw. 16 gelagert sind. 19 ist ein auf den Zy linderkopf 1 aufgesetzter Deckel, in dem die Wellen 11, 12, 17 und 18 in Zwischenwänden 20 gelagert sind.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet 21 eine zentral angeordnete, annähernd kugelige Brennkam- mner, die mit dem Gewinde 22 auf einen Hals 23 aufgeschraubt ist, der die Pforte 24 (Durchgang) begrenzt. Zwvisehen dem Zylin derkopf 1 und der Brennkammer 21 ist eine Dichtung 25 eingelegt, 26 ist eine der Pforte 24 gegenüberstehende Brennstoffdüse, wel cher durch die Zuleitung 27 Brennstoff zu geführt wird. Durch eine Überwurfmutter 28 wird die Zuleitung 27 an der die Fortsetzung der Brennkammer 21 bildenden Büehse 29 gehalten. 30 ist eine Überwurfmutter, welche den Kühlraum des Zylinderkopfes l an der Büchse 29 abdichtet. 31 und 34 sind Öff nungen für den Durchtritt der Kühlflüssig keit auf der Einlass- bzw.
Auslassseite des Zy linderkopfes 1. 32 und 35 sind in diesem Be reich vorgesehene Gummidichtungen, 33 und 36 sind die Öffnungen 31 und 34 über- (leckende Verbindungskanäle für die Zirkula tion der Kühlflüssigkeit zwischen demn Kühl- nmantel 4 und dem Zylinderkopf 1.
Infolge der beschriebenen Lage und Form der Brennkammer 21 wird die bei seitlich an geordneter Brennkammer entstehende ent sprechend einseitige Erhitzung des Arbeits- kolbens und zum Teil auch des Zylinderkopfes vermieden.
In Fig. 2 sind 37 und 38 Befestigungs bolzen auf der Einlass- bzw. Auslassseite des Zylinderkopfes 1 zum Befestigen desselben auf dem Kurbelgehäuse. Die Brennkammer 21 weist in ihrem obern Teil einen die Brenn stoffdüse 26 umgebenden ringförmigen Teil 39 auf, an welchen die erweiterte Büchse 29 anschliesst.
In Fig. 4 bedeutet 41 das Unterteil einer annähernd kugeligen Brennkammer, das mit dem Oberteil 42 derselben verschweisst ist, 43 das Unterteil einer die Brennkammer um gebenden Schale, das mit dem Oberteil 44 dieser Schale nach dem Einsetzen der Brenn- kammer verschweisst worden ist. 45 ist ein am Schalenunterteil 43 vorgesehenes Gewinde zur Befestigung der Brennkammer am Zylinder kopf. 46 ist eine mit dem Schalenoberteil 44 der Brennkammer verbundene Büchse, die zur Aufnahme der Brennstoffdüse und dem Anschluss ihrer Zuleitung dient, für die ein Gewinde 47 vorgesehen ist.
48 ist eine Ein drehung an der Büchse 46, während mit 49 ein Einpass angegeben ist, der die Teile 42 und 44 ineinander zentriert, 50 ist ein an derer Einpass, der zur Zentrierung der Teile 41 und 43 dient. Am Unterteil 41 der Brenn- kammer ist eine Büchse 51 vorgesehen, welche den Durchgang 52 zum Hauptbrennraum des Zylinders darstellt.
53 ist ein Spalt zwischen den Teilen 41 und 42 der Brennkammer einerseits und den Schalenteilen 43 und 44 anderseits.
Im Zylinderkopf 1 gemäss Fig. 1-3 sind drei Einlass- und drei Auslassventile vorge sehen. Die zwischen diesen in der Zylinder achse angeordnete Brennkammer 21 vermag mehr als die Hälfte des Verdiehtungs- voliimens aufzunehmen. Die Brennkammer 21 kann so bemessen sein, dass sie bei den bei Dieselmotoren üblichen Verdichtungs verhältnissen von z.
B.<B>1:</B> 13 bis 1 : 20 zwischen 80 bis 901/o des Verdichtungsvolumens aufzu nehmen vermag, so dass nur ein geringer nicht vermeidbarer Teil des Verdichtungs volumens im Zylinderraum verbleibt, Eine derart grosse Brennkammer kann auch noch bei Anordnung von fünf Ventilen, z. B. drei Einlass- und zwei Auslassventilen, im Zylinderkopf vorgesehen werden, dagegen ist dies bei einer kleineren Anzahl Ventile, z. B. bei vier Ventilen, nicht möglich, wenn die für eine hohe Leistung des Motors ausrei- ehenden Ventilquerschnitte gewählt werden. Die Brennkammer 21 braucht nicht genau in der Zylinderachse zu liegen, es sind auch gewisse Abweichungen von der zentralen Lage möglich.
Die Brennkammerpforte 24 wird, da sie mit dem grössten Teil ihrer Um fangsfläche frei im Kühlmittel liegt, entspre chend wirksam gekühlt, was insofern auch für die Brennstoffdüse 26 zutrifft, als der sie umgebende ringförmige Teil 39 ebenfalls vom Kühlmittel rings umspült wird.
Beim beschriebenen Zylinderkopf 1 wird sowohl jedes der drei Einlassventile 5 als auch jedes der drei Auslassventile 6 durch einen eigenen Nocken 13 bzw. 14 betätigt. Es bedeutet dies eine Verminderung der zur Betätigung der verhältnismässig kleineren Ventile zu beschleunigenden Massen gegen über der Betätigung mehrerer Ventile durch einen gemeinsamen Nocken und Schwing hebel, wodurch ein entsprechend rascheres Öffnen und Schliessen der Ventile ermöglicht ist; folglich können die Ventile über längere Zeit als sonst voll offen gehalten werden, wo durch ein demgemäss wesentlich stärkeres Füllen und Ausspülen des Motorzylinders und damit höhere Motorleistung erreicht wird.
Die Kühlflüssigkeit gelangt ans dem Man tel 4 durch den Verbindungskanal 36 und die Öffnung 34 in die Kühlräume des Zvlinder- kopfes 1 und wird durch die Öffnung 31 und den Verbindungskanal 33 in einen andern Teil des Kühlmantels zurückgeleitet.
Um die Temperatur im Bereich der der Brennkammerpforte gegenüberliegenden Zone des Kolbens möglichst niedrig zu halten, kann ein gesteuerter Durchlauf von Kühlflüssigkeit durch den Kolben vorgesehen werden. Es kann so trotz der verhältnismässig grossen Brennkanumer bei engem Durchmesser der Pforte ein Verziehen der Ventile vermieden werden, da der aus der Brennkammer austre tende Feuerstrahl nicht gegen die Ventile ge richtet ist.
Der den Hauptbrennraum begrenzende Boden des Zylinderkopfes kann eben sein, wie bei der gezeichneten Ausführung, oder er kann annähernd eben sein. Die Ventile ragen in Schliesslage über die Bodenfläche des Zy linderkopfes nicht hervor, weshalb der Ar beitskolben bis auf den kleinsten infolge der Fabrikationstoleranzen erforderlichen Ab stand (beispielsweise 1 bis 1,5 mm) an den Boden herangeführt werden kann.
Die Brennkammerpforte kann eng gehalten werden, da sie gut gekühlt werden kann, und zudem durch entprechende Ausbildung der Brennkammer keine grossen Wärmeverluste durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten in derselben entstehen.
Hierzu kann die Brennkammer gemäss Fig. 4 aus einer innern Wand 41, 42 und einer äussern Wand 43, 44 gebildet sein, wo bei die innern Wandteile 41 und 42 zweck mässig aus einem zunderfesten Baustoff, z. B. aus einem mit. Chrom und Silizium legierten Stahl, hergestellt sind, der gegen hohe Tem peraturen sehr widerstandsfähig ist. während die Wandteile 43 und 44, welche durch die den Zylinderkopf durchströmende Wühiflüs- sigkeit beinahe auf ihrer ganzen Umfangs- fläche umspült werden, aus einem Baustoff von hoher Kaltfestigkeit hergestellt. sind;
unter Baustoff letztgenannter Art ist. ein niedrig legierter Vergütungsstahl gemeint, der eine Zugsfestigkeit, beispielsweise von 100 kg/mm2, bei normaler Temperatur besitzt. Die Wandstärke der Teile 41. und 42 und die Stärke des zwischen Innen- und 13ussenwand der Brennkammer belassenen Laftspaltes 53 ist so bemessen, dass sich infolge der stattfin denden. Abführung der Wärme von selbst eine solche Temperatur der Wand der Brennkammer einstellt, dass der günstigste Verlauf der Verbrennung erreicht wird.
Das Verhältnis der Höhe zum Durchmesser des Innenraumes der Brennkammer wird vorteil haft so gewählt, dass es wenigstens annähernd gleich 1 :1 ist. Die Erfindung ist hauptsächlich bei Mo torzylindern mit grösserer Bohrung, etwa von 120 mm an, von besonderem Vorteil.
Cylinder head on diesel engines, especially those for motor vehicles. The invention relates to a cylinder head provided on diesel engines with hanging valves and a combustion chamber, in particular intended for high-speed diesel engines for motor vehicles.
Combustion chambers in the most varied of forms are known in cylinder heads designed in this way. With the desired central or almost central position of the combustion chamber in relation to the cylinder bore, it was not previously possible to accommodate neither a sufficiently large part of the air volume at the end of the compression in the combustion chamber to achieve the best efficiency, nor a sufficiently wide, to give or achieve a particularly advantageous shape for the atomization of the fuel,
that only a very small part of the compression volume lies outside the combustion chamber, and not because the safety distance required between the base of the working piston and the cylinder head cannot be reduced below a certain level; it was also impossible to give the combustion chamber a spherical or almost spherical shape.
Conversely, more favorable conditions are possible when a combustion chamber is installed in the working piston, because the combustion chamber accommodates a relatively large volume of air and the working piston can be brought up to the smallest distance from the cylinder head, and the combustion chamber can be arranged centrally in order to uniform heating of the piston, in order to avoid warping of the piston jacket, and to enable uniform swirling of the combustion air.
These advantages of the arrangement of the combustion chamber in the working piston, however, are fundamentally offset by disadvantages that affect the intended increase in performance and reduction in the specific fuel consumption. Apart from the considerable increase in piston weight, they are primarily due to the strong heat dissipation from the combustion chamber and the resulting increased expansion of the piston.
To prevent crumbling and melting of the combustion chamber door, which reaches very high temperatures, in combustion chambers, this cannot be kept as narrow as would be permissible for the most intensive turbulence of the combustion air and thus for the most favorable conditions with regard to combustion and efficiency.
The strong turbulence that results from such a narrow gate leads, in the previous versions, to heat losses on the combustion chamber walls which impair combustion.
When the combustion chamber is arranged in the working piston, the dimensions of the combustion chamber port must also be kept relatively large, because from a desired speed of the exiting gases, which initially have a temperature of over 2000 C, the valve disks are overheated and warp because they are hit directly and on one side by the fire rays. A combustion chamber in the piston also requires a multi-hole nozzle, since the flow of air is directed in the same way as that of the fuel.
To intensify the mixing, attempts have often been made by inserting a displacement piece provided on the cylinder head into the combustion chamber port; However, they were unsuccessful due to the lack of durability of the displacement piece. This disadvantage applies to an even greater extent when the displacement piece is attached to the piston and the combustion chamber provided in the cylinder head.
The inventive design of the cylinder head with hanging valves should enable a combustion chamber with a large compression volume while preserving the advantages of the combustion chamber arranged in the working piston, but avoiding its disadvantages and the unfavorable shapes of combustion chambers previously provided in cylinder heads, and on the other hand large valve cross-sections and quick opening of the valves it can be made possible.
For this purpose, more than four valves are provided according to the invention for inlet and outlet together, and the combustion chamber takes more than half, e.g. B. 60% o, the compression volume, and it is arranged in or approximately in the middle of the cylinder bore.
The invention makes it possible to achieve a volume of the combustion chamber which is very favorable for combustion, with an advantageous position and shape of the same, as was previously not possible; the shape can e.g. B. be at least approximately spherical.
A screen nozzle can be provided for the fuel injection, which is expediently carried out from the point opposite the combustion chamber port, whereby the resulting fuel veil is not, as is usually the case, reduced to a smaller diameter, but to a larger diameter and is therefore very finely atomized becomes. It is advantageously ensured that the part of the injection nozzle set at the highest temperatures is particularly effectively surrounded by a coolant.
Advantageously, the cylinder head and combustion chamber are designed so that the latter, as known per se, is formed by a body that can be used as a whole in the cylinder head.
A particularly intensive swirling of the combustion air can be achieved by arranging a displacement piece on the piston crown in a known manner, which penetrates the combustion chamber door shortly before top dead center.
A particularly advantageous embodiment results from the arrangement of three inlet and three outlet valves, it being possible to provide a spherical combustion chamber with a large volume.
The invention offers. for diesel engines extensive possibilities by being able to meet all the main requirements in the sense of the exemplary embodiment described below in your not yet reached degree, which in diesel engines to increase the performance, reduce fuel consumption, increase the speed and ensure smooth gear Pje- will be presented.
This enables the use of high-speed diesel engines in cases where previously only high-speed gasoline engines or low-speed diesel engines could be used.
The exemplary embodiment of the invention shown in part schematically in the drawing relates. a cylinder head for a diesel engine of a motor vehicle.
Fig. 1 shows a cylinder in the vertical th longitudinal section along the line _1-B-C-D E in FIG.
Fig. 2 shows in its lower half a cross section along the line PG in Fig. 1, in its upper half such honor along the line KL in Fig. 1, Fig. 3 shows a cross section along the line II-I in Fig. 1 and 4 shows a modified embodiment of the combustion chamber in vertical section.
In the drawing: 1 the cylinder head, 2 a cylinder liner, 3 a seal between these two parts, 4 a cooling jacket on the crankcase surrounding the cylinder liner, 5 hanging inlet valves, 6 hanging outlet valves, 7 inlet channels, 8 exhaust ports in the cylinder head, 9 and 10 springs of valves 5 and 6. 11 is an intake camshaft, 12 an exhaust camshaft, 13 and 14 are cams for actuating rocker arms 15 and 16 for the intake and exhaust valves, 17 and 18 are shafts on which the rocker arms 15 and 16 are mounted. 19 is a lid placed on the cylinder head 1, in which the shafts 11, 12, 17 and 18 are mounted in intermediate walls 20.
In FIGS. 1 and 2, 21 denotes a centrally arranged, approximately spherical combustion chamber which is screwed with the thread 22 onto a neck 23 which delimits the gate 24 (passage). Zwvisehen the Zylin derkopf 1 and the combustion chamber 21, a seal 25 is inserted, 26 is a fuel nozzle opposite the gate 24, wel cher through the feed line 27 is fed to fuel. By means of a union nut 28, the supply line 27 is held on the bushing 29 which forms the continuation of the combustion chamber 21. 30 is a union nut which seals the cooling space of the cylinder head 1 on the liner 29. 31 and 34 are openings for the passage of the cooling liquid on the inlet or
Outlet side of the cylinder head 1. 32 and 35 are rubber seals provided in this area, 33 and 36 are the openings 31 and 34 over- (leaking connection channels for the circulation of the coolant between the cooling jacket 4 and the cylinder head 1.
As a result of the described position and shape of the combustion chamber 21, the corresponding one-sided heating of the working piston and, in part, of the cylinder head, which occurs when the combustion chamber is arranged on the side, is avoided.
In Fig. 2 37 and 38 are fastening bolts on the inlet and outlet sides of the cylinder head 1 for fastening the same on the crankcase. The combustion chamber 21 has in its upper part a fuel nozzle 26 surrounding the annular part 39, to which the enlarged sleeve 29 connects.
In FIG. 4, 41 denotes the lower part of an approximately spherical combustion chamber, which is welded to the upper part 42 of the same, 43 the lower part of a shell surrounding the combustion chamber, which has been welded to the upper part 44 of this shell after the combustion chamber has been inserted. 45 is a thread provided on the shell base 43 for attaching the combustion chamber to the cylinder head. 46 is a bushing connected to the shell upper part 44 of the combustion chamber, which is used to receive the fuel nozzle and the connection of its feed line, for which a thread 47 is provided.
48 is a rotation on the bushing 46, while 49 is a fitting that centers the parts 42 and 44 in one another, 50 is a fitting that is used to center the parts 41 and 43. A bushing 51 is provided on the lower part 41 of the combustion chamber and represents the passage 52 to the main combustion chamber of the cylinder.
53 is a gap between the parts 41 and 42 of the combustion chamber on the one hand and the shell parts 43 and 44 on the other.
In the cylinder head 1 according to FIGS. 1-3, three inlet and three outlet valves are provided. The combustion chamber 21 arranged between these in the cylinder axis can accommodate more than half of the compression volume. The combustion chamber 21 can be dimensioned so that it has the usual compression ratios for diesel engines of z.
B. <B> 1: </B> 13 to 1:20 between 80 to 901 / o of the compression volume is able to accommodate, so that only a small unavoidable part of the compression volume remains in the cylinder space. Such a large combustion chamber can also when arranging five valves, e.g. B. three inlet and two outlet valves, are provided in the cylinder head, but this is with a smaller number of valves, z. B. with four valves is not possible if the valve cross-sections are selected which are sufficient for a high performance of the motor. The combustion chamber 21 does not have to lie exactly in the cylinder axis; certain deviations from the central position are also possible.
The combustion chamber gate 24 is, since most of its circumferential surface is free in the coolant, accordingly effectively cooled, which is also true for the fuel nozzle 26, as the ring-shaped part 39 surrounding it is also washed around by the coolant.
In the cylinder head 1 described, both each of the three intake valves 5 and each of the three exhaust valves 6 is actuated by its own cam 13 or 14. This means a reduction in the masses to be accelerated to actuate the relatively smaller valves compared to actuation of several valves by a common cam and swing lever, which enables the valves to be opened and closed more quickly; consequently, the valves can be kept fully open for a longer period of time than usual, which means that the engine cylinder is filled and flushed out much more intensely, and thus higher engine power is achieved.
The cooling liquid arrives at the jacket 4 through the connecting channel 36 and the opening 34 into the cooling spaces of the cylinder head 1 and is returned through the opening 31 and the connecting channel 33 into another part of the cooling jacket.
In order to keep the temperature in the area of the piston opposite the combustion chamber port as low as possible, a controlled flow of cooling liquid through the piston can be provided. In this way, despite the relatively large combustion ducts and the narrow diameter of the gate, distortion of the valves can be avoided, since the jet of fire emerging from the combustion chamber is not directed against the valves.
The bottom of the cylinder head delimiting the main combustion chamber can be flat, as in the embodiment shown, or it can be approximately flat. The valves do not protrude in the closed position over the bottom surface of the cylinder head, which is why the Ar beitskolben was down to the smallest due to the manufacturing tolerances required from (for example 1 to 1.5 mm) can be brought to the ground.
The combustion chamber door can be kept narrow because it can be cooled well and, in addition, due to the corresponding design of the combustion chamber, no great heat losses arise in the same due to the high flow velocities.
For this purpose, the combustion chamber according to FIG. 4 can be formed from an inner wall 41, 42 and an outer wall 43, 44, where the inner wall parts 41 and 42 are conveniently made of a non-scaling building material, e.g. B. from a with. Chromium and silicon alloy steel, which is very resistant to high temperatures. while the wall parts 43 and 44, which are washed around almost their entire circumferential surface by the irrigation fluid flowing through the cylinder head, are made of a building material with high cold strength. are;
is under building material of the latter type. A low-alloy heat-treated steel is meant that has a tensile strength, for example 100 kg / mm2, at normal temperature. The wall thickness of the parts 41. and 42 and the thickness of the air gap 53 left between the inner and outer walls of the combustion chamber is dimensioned so that, as a result of the taking place. Dissipation of the heat by itself sets such a temperature of the wall of the combustion chamber that the most favorable course of the combustion is achieved.
The ratio of the height to the diameter of the interior of the combustion chamber is advantageously chosen so that it is at least approximately 1: 1. The invention is particularly advantageous for motor cylinders with a larger bore, for example from 120 mm.