CH310941A - Gegossener Zylinderkopf. - Google Patents

Description

  Gegossener     Zylinderkop±       Die     Erfindung    betrifft einen     gegosse-          iien    Zylinderkopf aus     Aluminiiim-Legierung     für ventillose Dieselmotoren mit Strahl  einspritzung, insbesondere für     2-Takt-Diesel-          motoren    mit in diesem     Gussstück    enthaltenen       Brennraum,    der gegen den Zylinderraum  verengt ist. Bei Ausführungen dieser Art       wird    die thermische Beanspruchung des Kol  bens auf ein Minimum gebracht.

   Zur Erzie  lung einer für die Gemischbildung günstig  sten Luftumwälzung ist es bei solchen Moto  ren bekannt, den     Brennraum    gegen den Zy  linderraum einzuschnüren, um gegen das  Ende     der    Verdichtung im     Brennraum    eine  Luftbewegung in Form eines     Toruswirbels    zu  erzeugen. Die     Einschnürungsstelle    ist aber  bei dieser     Brennraumanordnung    erhöhter       thermiseher    Beanspruchung ausgesetzt, die zu  Wärmespannungen am innern Umfang des  eingezogenen Randes, der sogenannten     Brenn-          raumlippe,    führt.

   Trotz des     guten        Wärrne-          leitvermögens    von     Leiehtmet.allglss    treten  wegen     zu    geringer     Bruchdehnung        R.issbildun-          gen    an der     Brennraumlippe    auf. Zur Vermei  dung solcher Schäden ist man daher dazu  übergegangen, an dieser Stelle einen hitze  beständigen Ring aus hoch mit Nickel legier  tem Material mit etwa der Wärmedehnung  des     Leichtmetallgusses    einzugiessen.

   Diese  Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass  wegen des schlechten     Wärmeleitvermögens     dieses Materials die     Brennraumlippe    eine zu  hohe Temperatur     annimmt.    Erfahrungs  gemäss wirkt sich aber eine zu hohe Tempera-         tur    dieser     Brennraumpartie    auf den Verbren  nungsablauf, den thermischen Wirkungsgrad  und die Luftausnutzung nachteilig aus.  



  Die     erwähnten    Nachteile werden beim  gegossenen Zylinderkopf gemäss der Erfin  dung dadurch vermieden, dass der     Brennraum     an der thermisch besonders beanspruchten       Einschnürungsstelle    durch einen Einsatzring  begrenzt ist, der aus einer     Aluminium.-          Schmiede-Legierung    hergestellt ist, die min  destens gleich     gute    Wärmeleitfähigkeit und       annähernd    dieselbe Wärmedehnung, aber  grössere Bruchdehnung,     wie    das Zylinderkopf  material, besitzt.  



  Als Material für den Einsatzring wird       vorteilhaft    eine geschmiedete     Al-Cu-Legie-          rung    gewählt, die beste Wärmeleitfähigkeit  mit grösstmöglicher Bruchdehnung verbindet;  ebenso geeignet erweisen sich auch geschmie  dete Y -Legierung     (Al-Cu-Ni-Legierung    mit       etwa    4     %        Kupfer        und    2     %        Nickel)

          oder        dieser     ähnliche     Legierungen.    Zwecks Übereinstim  mung der Wärmelehm     igskoeffizienten    des  gegossenen Kopfes und des geschmiedeten       Einsatzringes    wird als Material für den Zy  linderkopf vorteilhaft eine     Al-Cu-Giesslegie-          iL.ing    gewählt. Beide Teile haben praktisch  identische     Wärmeausdehnung,    die Bruch  dehnung ist beim geschmiedeten Einsatzring  aber wesentlich höher wie beim gegossenen  Material des Zylinderkopfes.

   Die Wärmeleit  fähigkeit des Einsatzringes in geschmiedeter       Al-Cu-Legierung    ist     mindestens    so gut wie      diejenige des gegossenen Zylinderkopfes, ja       sogar        3-6        %        besser.     



  Die     Fig.    1-6 veranschaulichen beispiels  weise     Ausfühiatngsformen    des     Erfindungs-          gegenstandes.     



  In     Fig.    1 ist ein Zylinderkopf 1, der durch  die Schrauben 2 und die     Muttern    3 auf den  Motorzylinder 4 gepresst wird, mit der Brenn  stoffdüse 5 und dem Brennraum 6 dargestellt.  Der     Einsatzring    7, welcher in der     Ai@sdrehung     8 des Zylinderkopfes 1 vorgesehen ist, grenzt  den     Brennraiun    6 gegen den Zylinderraum 9,  in dem der Kolben 10 seine hin und her  gehende Bewegung ausführt, ab, wobei durch  die     Brennraumlippe    11 eine     Einschnürung     zwischen Brennraum 6 und Zylinderraum 9  gebildet wird.

   Beim     Ausführungsbeispiel    nach       Fig.    1 wird der Einsatzring 7 beim Giess  prozess mit dem Zylinderkopf 1 verbunden.  Der     wulstförmige    Ansatz 12 dient dabei zur  Sicherung des Einsatzringes 7 im Zylinder  kopf 1.  



       Fig.    2 zeigt eine Ausführung, bei welcher  der Einsatzring 7 mit     Presssitz    in die     A.us-          drehung    8 des Zylinderkopfes 1 eingefügt ist.  



  Beim Einbaubeispiel nach     Fig.    3 ist der  Einsatzring 7 mittels des Gewindes 13 in den  Zylinderkopf 1 eingeschraubt.  



  Die     Ausführung    entsprechend     Fig.    4 zeigt  eine Anordnung, bei welcher der Einsatzring  7 durch den separaten, mit     Genwinde    13     ver-          sehenen    Ring 14 im Zylinderkopf 1 gehalten  wird.  



  Bei     Fig.    5 besitzt der     Einsatzring    7 einen       obern    Teil 15 mit grösserem     Aussendurch-          messer,    welcher Teil beim Einpressen unter  elastischer Deformation des Ringes in eine       entsprechende    Hinterdrehung.

   17 der zylindri  schen, im Zylinderkopf vorgesehenen Sitz  fläche für den Ring     einspringt.    Damit das  beschriebene Verfahren richtig gelingt, darf  der Durchmesser des obern Teils 15 des Ein  satzringes 7 nur     iun    denjenigen Betrag grösser  sein     als    der Innendurchmesser des Teils 16  des Zylinderkopfes, dass beim     Einpressvor-          gang    diese Teile nicht über die     Elastizitäts-          g        renne        hinausdeformiert        werden.,

  Somit    nehmen  nach der     Einpressung    die Teile 16 und 15    wieder ihre     ursprünglichen        Masse    an, so dass  der Teil 15 in die Hinterdrehung 17 ein  dringt. Damit sieh der     Einpressvorgang    ohne       Materialabseherung    einleitet, kann. sowohl der  Teil 15 als auch der Teil 16     sehwach    konisch  ausgebildet werden. Allenfalls muss ein ge  eignetes Gleitmittel zur Anwendung gebracht       werden.     



  Zur Sicherung des     Einsatzringes    7 ent  sprechend den Ausführungen nach     Fig.    2 und  3 sowie des Halteringes nach     Fig.    4 ist     Zy-          l.inderkopfmat.eria.l    über den aussen     ange-          schrägten    Rand 18 des Ringes 7 bzw.     1.1    ge  walzt.  



       Fig.    6 zeigt eine     Ausfühiamg,    bei welcher  der Einsatzring 7 in eine Eindrehung 8 im  Zylinderkopf 1     eingepresst    und bei der dem  Zylinderraum 9 zugekehrten Fläche des Zy  linderkopfes mit diesem bei 20 verschweisst  wird.

Claims (1)

1. P ATENT ANSPRL CH Gegossener Zylinderkopf aus Aluminium- Legierung für ventillose Dieselmotoren mit Strahleinspritzung, insbesondere für 2-Takt- Dieselmotoren, mit in diesem Gussstück ent haltenen Brennraum, der -,egen den Zylin derraum.

   verengt ist, dadurch gekennzeichnet, 7 dass der Brennraum an der Einschnürungs- stelle durch einen Einsatzring begrenzt. ist, der aus einer Aluminium-Schmiede-Legierung hergestellt ist, die mindestens gleich gute -Wärmeleitfähigkeit und annähernd dieselbe a Wärmedehnung, aber grössere Bruchdehnung, wie das Zylinderkopfmaterial besitzt. L'NTERANSPRCCHE: 1.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring e aus geschmiedeter Al-Cu-Legierung besteht. 2. Zylinderkopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass der Einsatzring aus geschmiedeter Y-Legierung besteht. 3. Zylinderkopf nach Patentanspruch, da- 9 durch gekennzeichnet, da.ss der Einsatzring in den Zylinderkopf eingegossen ist. 4.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring mit Presssitz in eine Ausdrehung des Zylin derkopfes eingefügt ist. 5. Zylinderkopf nach Patentanpruch, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring in den Zylinderkopf eingeschraubt ist. 6. Zylinderkopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring durch einen separaten, in den Zylinderkopf eingeschraubten Ring gehalten wird. 7.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring einen obern Teil mit grösserem Aussendurch- messer besitzt, welcher Teil in eine entspre chende Hinterdrehung der im Zylinderkopf vorgesehenen zylindrischen Sitzfläche für den Einsatzring eingreift. B. Zylinderkopf nach Patentanspi-Lieh, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatzring in eine Eindrehung im Zylinderkopf eingepresst und bei der dem Zylinderraum zugekehrten Fläche des Zylinderkopfes mit diesem ver schweisst ist. 9.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherging des Einsatzringes Zylin- derkopfmatei@ial über dessen aussen ange- schrägten Rand gewalzt ist. 10.

   Zylinderkopf nach PatentanspiLich und Unteranspi-neh 5, dadurch gekennzeich net, dass zur Sicherung des Einsatzringes Zy- linderkopfmaterial über dessen aussen ange- schrägten Rand gewalzt ist. 11. Zylinderkopf nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass zur Sicherung des Halteringes Zy- linderkopfmaterial über dessen aussen ange- schrägten Rand gewalzt ist.