DE10029242B4

DE10029242B4 - Cylinder head attachment to a cylinder block of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE10029242B4
Application number: DE2000129242
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Löbig Arnold
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: DE10029242A1

Abstract

Eine Zylinderkopfbefestigung an einem Zylinderblock (1) eines Verbrennungsmotors umfasst einen am Zylinderkopf (2) angeflanschten Einlasskrümmer (3) für das Kraftstoff-Luft-Gemisch und einem Auslasskrümmer (4) für das verbrannte Abgas. Zur Schaffung eines Freiraums für neuartige Gestaltungen der Gaswechselkanäle im Zylinderkopf-/Zylinderblock-Bereich ist der Zylinderkopf (2) mittels vom Zylinderblock (1) aus einsetzbaren, lösbaren Befestigungselementen (12; 18) mit dem Zylinderblock (1) fest verbunden ist.A cylinder head attachment to a cylinder block (1) of an internal combustion engine comprises an intake manifold (3) for the fuel-air mixture flanged to the cylinder head (2) and an exhaust manifold (4) for the burnt exhaust gas. To create a free space for novel designs of the gas exchange channels in the cylinder head / cylinder block area, the cylinder head (2) is fixedly connected to the cylinder block (1) by means of detachable fastening elements (12, 18) insertable from the cylinder block (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfbefestigung an einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, mit einem am Zylinderkopf angeflanschten Einlasskrümmer für das Kraftstoff-Luft-Gemisch und einem Auslasskrümmer für das verbrannte Abgas.The invention relates to a cylinder head mounting on a cylinder block of an internal combustion engine, with a cylinder head flanged intake manifold for the fuel-air mixture and an exhaust manifold for the burned exhaust gas.

Insbesondere im Automobilbau wird ein sehr hoher Konstruktions- und Fertigungsaufwand im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung und Schadstoffreduzierung betrieben. Die aufwendigsten und kostspieligsten derartiger Systeme werden insbesondere im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors installiert, wie beispielsweise Dieseldirekteinspritzung, Kanalabschaltung, variable Ventiltriebe und Benzindirekteinspritzung.In particular, in the automotive industry, a very high construction and manufacturing effort is operated in terms of fuel economy and emission reduction. The most expensive and expensive such systems are installed in particular in the cylinder head of the internal combustion engine, such as diesel direct injection, channel cutoff, variable valve trains and gasoline direct injection.

Zylinderköpfe werden üblicherweise mit dem Zylinderblock dadurch verbunden, dass vom Zylinderkopf aus einsteckbare Zylinderkopfschrauben, Stehbolzen, Führungshülsen und dergleichen eingesteckt und mit zugehörigen Gewindelöchern im Zylinderblock verschraubt werden.Cylinder heads are usually connected to the cylinder block in that inserted from the cylinder head plug-in cylinder head bolts, studs, guide sleeves and the like and screwed with associated threaded holes in the cylinder block.

Aus der DE-AS 2 314 793 ist eine solche Zylinderkopfbefestigung für Hubkolbenmaschinen bekannt. Weiterhin wirken die jeweils zwischen zwei benachbarten Zylinderköpfen vorgesehenen Zylinderkopfschrauben über eine Brücke auf die Zylinderköpfe ein. Die schrägen Auflageflächen korrespondieren zu entsprechend geneigten Gegenflächen an den Brücken, um eine hohe Kantenpressung im Befestigungsbereich zu erreichen.From the DE-AS 2 314 793 Such a cylinder head mounting for reciprocating engines is known. Furthermore, each provided between two adjacent cylinder heads cylinder head bolts act on a bridge on the cylinder heads. The oblique bearing surfaces correspond to corresponding inclined mating surfaces on the bridges to achieve a high edge pressure in the mounting area.

Weiterhin offenbart die DE-OS 2 331 510 eine Befestigungsvorrichtung für Auspuffsammelrohre. Am Ventilantriebsgehäuse, welches Teil des Zylinderkopfes ist, und am Zylinderkopf selbst sind Einspannklauen angegossen, die abgeschrägte Flächen aufweisen. Das Auspuffsammelrohr besitzt dazu korrespondierende abgeschrägte Stützflächen, die mit den Einspannklauen in Eingriff bringbar sind. Zwischen den Einspannklauen des Zylinderkopfes bzw. des Ventilantriebsgehäuses einerseits und den schrägen Stützflächen des Auspuffsammelrohres andererseits wird ein elastisches Element, z. B. ein geschlitztes Rohr, eingeschlossen, um eine unterschiedliche Wärmeausdehnung der beteiligten Bauteile zu vermeiden und somit einen unterschiedlichen Druck auf die Zylinderkopfdichtung zu verhindern. Dennoch sind die üblichen Zylinderkopfschrauben zur Verbindung des Zylinderkopfes mit dem Zylinderblock erforderlich.Furthermore, the disclosure DE-OS 2 331 510 a fastening device for exhaust manifolds. On the valve drive housing, which is part of the cylinder head, and on the cylinder head itself Einspannklauen are cast, which have bevelled surfaces. The exhaust manifold has for this purpose corresponding beveled support surfaces which are engageable with the Einspannklauen. Between the Einspannklauen the cylinder head and the valve drive housing on the one hand and the inclined support surfaces of the exhaust manifold on the other hand, an elastic element, for. As a slotted tube, enclosed to avoid a different thermal expansion of the components involved and thus to prevent a different pressure on the cylinder head gasket. Nevertheless, the usual cylinder head bolts for connecting the cylinder head with the cylinder block are required.

Die an sich üblichen Verbindungen des Zylinderkopfes bzw. der Zylinderköpfe mit dem Zylinderblock mittels Zylinderkopfschrauben, Stehbolzen, Schraubenpfeifen usw. führt zwangsläufig immer zu eine Beengung des Freiraumes im Befestigungsbereich, insbesondere hinsichtlich der Gestaltung der Gaswechselkanäle, die durch den Einlasskrümmer und den Auslasskrümmer gebildet werden. Dies führt zu ungünstigen Luftströmungsverläufen der Ein- und Auslasskanäle. Die eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten dieses sensiblen Motorbereiches führt letztendlich zu höherem Kraftstoffverbrauch durch schlechtere Verbrennung bei ungünstiger Luftströmung und darüber hinaus zu kostenintensiver Gestaltung der Strömungskanäle im Zylinderkopf. Es werden schlechtere Werte bei der Schadstoffreduzierung durch ungünstige Strömungsverhältnisse, schlechtere Kühlung durch stark eingeschränkten Wasserraum, speziell im Brennraumbereich, und eine höhere Klopfneigung des Motors erreicht. Neue Luftströmungssysteme zur Erzeugung eines stärkeren Dralls für die Dieseleinspritzung, Kanalabschaltung und Benzineinspritzung usw. zur Kraftstoff-Verbrauchsoptimierung sind besonders bei Kleinmotoren mit geringem Zylinderabstand nicht möglich. Ferner sind neben dem hohem Konstruktionsaufwand und den kostspieligen Entwicklungskosten auch ein großer Bauaufwand für komplizierte Kanal- und Brennraumgestaltungen mit schlechterem Wirkungsgrad die Folge. Diese Kosten erhöhen sich natürlich mit steigender Zylinderzahl des Motors.The per se conventional connections of the cylinder head or the cylinder heads with the cylinder block by means of cylinder head bolts, stud bolts, screw pipes, etc. inevitably always leads to a constriction of the free space in the mounting area, in particular with regard to the design of the gas exchange channels formed by the intake manifold and the exhaust manifold. This leads to unfavorable air flow characteristics of the inlet and outlet channels. The limited design options of this sensitive engine area ultimately leads to higher fuel consumption due to worse combustion in unfavorable air flow and moreover to costly design of the flow channels in the cylinder head. There are worse levels at the pollutant reduction due to unfavorable flow conditions, poorer cooling by severely restricted water space, especially in the combustion chamber area, and a higher tendency to knock the engine. New airflow systems for producing stronger swirl for diesel injection, duct cut-off and fuel injection, etc. for optimizing fuel consumption are not possible, especially in small cylinder engines with small cylinder spacing. Furthermore, in addition to the high design cost and costly development costs, a large construction cost for complicated channel and combustion chamber designs with worse efficiency result. Of course, these costs increase with increasing number of cylinders of the engine.

Aus dem Stand der Technik sind ferner die DE 14 261 29 A , die CH 237 254 A sowie die DE 36 16 629 A1 bekannt.From the prior art are also the DE 14 261 29 A , the CH 237 254 A as well as the DE 36 16 629 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Zylinderkopfbefestigung an einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf die üblichen Zylinderkopf-Schraubenbefestigungen verzichtet werden kann, um Freiraum für neuartige Gestaltungen der Gaswechselkanäle im Zylinderkopf-/Zylinderblock-Bereich zur Verfügung zu stellen, die wirtschaftlich vorteilhaftere Motorkonstruktionen ermöglichen.The invention is based on the object to provide a cylinder head attachment to a cylinder block of an internal combustion engine of the type mentioned, can be dispensed with the usual cylinder head screw fasteners to free space for novel designs of gas exchange channels in the cylinder head / cylinder block area available to provide economically more advantageous engine designs.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zylinderkopf mittels vom Zylinderblock aus einsetzbaren, lösbaren Befestigungselementen mit dem Zylinderblock fest verbunden ist.The object is achieved in that the cylinder head is firmly connected by means of the cylinder block from deployable, releasable fasteners with the cylinder block.

Das Einsetzen der Befestigungselemente vom Zylinderblock aus, d. h. quasi von unten nach oben in den Zylinderkopf bewirkt ein festes Anziehen des Zylinderkopfes am Zylinderblock und sichert dabei eine wirksame Verbindung. Durch diese Maßnahmen werden eine Reihe von Vorteilen erzielt. Durch den umgekehrten Einsatz der sonst üblichen Zylinderkopf-Befestigungsteile, die von oben vom Zylinderkopf aus nach unten in den Zylinderblock geführt werden, wird mehr Freiraum zur Gestaltung der Strömungskanäle geschaffen. Es können somit günstigere Luftströmungsverläufe durch einfacher und optimaler Formen und Verläufe der Kanäle geschaffen werden, die zu einer besseren Kraftstoff-Verbrennung und somit zu geringerem Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß führen. Dadurch werden neue Strömungssysteme, besonders bei Kleinmotoren möglich, da mehr Freiraum für bessere Drallerzeugung bei Dieseleinspritzung, Kanalabschaltung und Benzineinspritzung usw. zur Verfügung steht. Die Fertigungswerkzeuge für die Ein- und Auslasskanäle können in der Herstellung einfacher und kostengünstiger gestaltet und der Materialeinsatz erheblich verringert werden. Schließlich können die Klopfneigung des Motors, die Kühlwasserströmung im gesamten Brennraum- bzw. Zylinderkopfbereich verbessert und das Motorgewicht reduziert werden.The insertion of the fasteners from the cylinder block, ie quasi from bottom to top in the cylinder head causes a firm tightening of the cylinder head on the cylinder block, thereby ensuring an effective connection. These measures provide a number of advantages. By the reverse use of the usual cylinder head fasteners, which are guided from the top of the cylinder head down into the cylinder block, more space for the design of the flow channels is created. It can thus more favorable air flow paths through simple and optimal shapes and gradients of Channels are created, which lead to better fuel combustion and thus lower fuel consumption and pollutant emissions. This makes new flow systems possible, especially for small engines, as there is more room for better swirl generation in diesel injection, duct cut-off and gasoline injection, etc. The manufacturing tools for the inlet and outlet channels can be made easier and cheaper to manufacture and material use can be significantly reduced. Finally, the tendency of the engine to knock can be improved, the cooling water flow in the entire combustion chamber or cylinder head region can be improved, and the engine weight can be reduced.

Die erfindungsgemäße Zylinderkopfbefestigung ist insbesondere für alle Otto- und Dieselmotoren mit unterschiedlichen Zylinderzahlen, sowohl im Zwei- als auch im Mehrventilbetrieb geeignet.The cylinder head mounting according to the invention is particularly suitable for all gasoline and diesel engines with different numbers of cylinders, both in two- and multi-valve operation.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im Zylinderkopf zueinander beabstandete Stangen ausgebildet, die parallel zur Verbindungsebene des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes verlaufen und in die vom Zylinderblock aus einsetzbare Schrauben eingreifen. Sonach befinden sich die Stangen in einer Ebene beabstandet zur Verbindungsebene zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock. Der Abstand der Stangen bezieht sich auch darauf, dass diese bezogen auf den Querschnitt des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes beabstandet, also etwa symmetrisch zueinander in Bezug zur senkrechten Achse im Zylinderkopf liegen.According to a preferred embodiment of the invention, mutually spaced rods are formed in the cylinder head, which extend parallel to the connecting plane of the cylinder head and the cylinder block and engage in the insertable from the cylinder block screws. Sonach are the rods in a plane spaced from the connection plane between the cylinder head and cylinder block. The distance of the rods also refers to the fact that they are spaced relative to the cross section of the cylinder head and the cylinder block, so are approximately symmetrical to each other with respect to the vertical axis in the cylinder head.

Um die im Zylinderkopf eingesetzten Stangen mit dem Zylinderblock in Verbindung bringen zu können, sind die Stangen mit Gewindebohrungen versehen, in welche die Schrauben vom Zylinderblock aus eingreifen.In order to connect the rods used in the cylinder head with the cylinder block, the rods are provided with threaded holes in which the screws engage from the cylinder block.

Zur Erreichung einer besonders haltbaren Verbindung des Zylinderkopfes mit dem Zylinderblock wird es häufig erforderlich sein, die Stangen aus einem anderem Material herzustellen als der Zylinderkopf und der Zylinderblock. Dies erfordert eine optimale Lagerung der Stangen. Bevorzugt sind daher die Stangen in speziell hierfür vorgesehenen Führungsbohrungen im Zylinderkopf gelagert.To achieve a particularly durable connection of the cylinder head with the cylinder block, it will often be necessary to make the rods of a different material than the cylinder head and the cylinder block. This requires optimal storage of the rods. Preferably, therefore, the rods are stored in specially provided for this purpose guide holes in the cylinder head.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zylinderkopfbefestigung weist der Zylinderkopf zueinander beabstandete Gewindebohrungen auf, in die vom Zylinderblock aus einsetzbare Schrauben eingreifen. Dabei werden einfach Schrauben vom Zylinderblock aus nach oben in den Zylinderkopf geführt und in den hierfür vorgesehenen Gewindebohrungen verspannt. Die Oberseite bzw. der obere Bereich des Zylinderkopfes ist daher frei von Schrauben bzw. Schraubenköpfen.According to another embodiment of the cylinder head attachment according to the invention, the cylinder head has mutually spaced threaded bores in which engage from the cylinder block usable screws. In this case, simply screws are guided from the cylinder block upwards into the cylinder head and clamped in the threaded holes provided for this purpose. The upper side or the upper region of the cylinder head is therefore free of screws or screw heads.

Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind beidseitig des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes Schraubenpaare vorgesehen, die jeweils durch einen wippend gelagerten Hebel miteinander verbunden sind, wobei jeweils eine Schraube eines Schraubenpaares im Zylinderkopf verschraubt ist und die jeweils andere Schraube des Schraubenpaares den im Zylinderblock wippend gelagerten Hebel gegen die im Zylinderkopf verschraubte Schraube verspannt. Der wippende Hebel gewährleistet durch den Wippeffekt ein festes Verspannen des Zylinderkopfes gegen den Zylinderblock. Da über den wippend gelagerten Hebel jeweils ein Schraubenpaar gehaltert wird, genügen erheblich kürzer Schrauben mit kurzen Schäften, die in den Zylinderkopf eingreifen. Dadurch wird der Freiraum zur Gestaltung der Strömungskanäle weiter vergrößert und schafft größeren konstruktiven Spielraum.According to a further alternative embodiment of the invention, screw pairs are provided on both sides of the cylinder head and the cylinder block, which are each connected by a rocking lever, wherein in each case one screw of a pair of screws is bolted in the cylinder head and the other screw of the pair of screws mounted in the cylinder block rocking Lever braced against the bolt screwed in the cylinder head. The rocking lever ensures by the rocking effect a firm clamping of the cylinder head against the cylinder block. Since a pair of screws is held in each case via the rocker-mounted lever, considerably shorter screws with short shanks, which engage in the cylinder head, suffice. As a result, the free space for the design of the flow channels is further increased and creates greater design freedom.

Zum Zwecke einer einfachen Montage des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes weist der im Zylinderblock wippend gelagerte Hebel bevorzugt ein gabelförmig geöffnetes Langloch auf. Dadurch kann erst eine Schraube des Schraubenpaares im Zylinderkopf verschraubt, der Hebel mit der Gabel unter dessen Schraubenkopf geschoben und nachfolgend die andere Schraube des Schraubenpaares in das Durchgangsloch des Hebels eingeschoben und am Zylinderblock befestigt werden.For the purpose of a simple assembly of the cylinder head and the cylinder block, the rocker mounted in the cylinder block preferably has a bifurcated open slot. As a result, only one screw of the pair of screws can be screwed into the cylinder head, pushed the lever with the fork under the screw head and subsequently inserted the other screw of the pair of screws in the through hole of the lever and fixed to the cylinder block.

Eine andere Verbindungsmöglichkeit des Zylinderkopfes mit dem Zylinderblock ergibt sich dadurch, dass beidseitig des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes jeweils eine am Zylinderblock befestigte Schraube vorgesehen ist, die einen in den Zylinderkopf eingreifbaren, wippend gelagerten Hebel im Zylinderblock verspannt. Hierbei werden zwar Schrauben gespart und es müssen keine Gewindebohrungen in den Zylinderkopf eingebracht werden, allerdings ist eine spezielle Ausbildung des wippend gelagerten Hebels erforderlich. Vorteilhafterweise ist daher der am Zylinderblock wippend gelagerte Hebel abgewinkelt, wobei die vom Zylinderblock weg ragende Abwinkelung in eine dazu korrespondierende Aussparung im Zylinderkopf eingreift. Die Aussparung kann bereits beim Gießen des Zylinderkopfes integriert werden.Another possibility for connecting the cylinder head to the cylinder block results from the fact that on both sides of the cylinder head and the cylinder block each provided on the cylinder block screw is provided which clamps an engageable in the cylinder head, rocker mounted lever in the cylinder block. Although screws are saved and there are no threaded holes are introduced into the cylinder head, but a special design of the rocker mounted lever is required. Advantageously, therefore, the rocker mounted on the cylinder block is angled, wherein the projecting away from the cylinder block angulation engages in a corresponding recess in the cylinder head. The recess can already be integrated when casting the cylinder head.

Um den Wippeffekt des am Zylinderblock gelagerten Hebels zu bewirken, weist nach einer ersten Ausbildung der am Zylinderblock wippend gelagerte Hebel eine Erhöhung auf, um welche der Hebel beim Verspannen mittels der Schrauben wippen kann. Alternativ dazu kann die für den wippend gelagerten Hebel vorgesehene Auflagefläche am Zylinderblock eine Erhöhung aufweisen. Die Erhöhung gestattet eine hinreichende Hebelwirkung zum Festklemmen des Zylinderkopfes.In order to bring about the rocking effect of the lever mounted on the cylinder block, after a first embodiment the lever mounted in a rocking manner on the cylinder block has an elevation about which the lever can pivot during bracing by means of the screws. Alternatively, the provided for the rocker lever bearing surface on the cylinder block may have an increase. The increase allows sufficient leverage to clamp the cylinder head.

Des Weiteren kann die Hebelwirkung noch dadurch erhöht werden, dass die Unterseiten der Schrauben und die Schraubenauflageflächen des wippend gelagerten Hebels ballig ausgebildet sind. Dabei ist die Unterseite der Schrauben konkav und die Schraubenauflageflächen des Hebels konvex ausgebildet oder umgekehrt. Furthermore, the leverage can be further increased by the fact that the undersides of the screws and the screw bearing surfaces of the rocker mounted lever are formed crowned. The underside of the screws is concave and the screw bearing surfaces of the lever convex or vice versa.

Der bauliche und Montageaufwand für die erfindungsgemäße Zylinderkopfbefestigung kann dadurch verringert werden, dass der Zylinderblock Lagerböcke zur Aufnahme der Schrauben aufweist. Diese sind zweckmäßigerweise gleich am Zylinderkopf und/oder am Zylinderblock angegossen und bestehen aus dem gleichen Material.The structural and assembly costs for the cylinder head mounting according to the invention can be reduced, that the cylinder block has bearing blocks for receiving the screws. These are expediently cast directly on the cylinder head and / or on the cylinder block and consist of the same material.

In Abhängigkeit von der Größe und der Platzierung des detaillierten konstruktiven Gestaltung des Motors kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die zueinander beabstandeten Befestigungselemente im Zylinderblock und im Zylinderkopf in Einsetzrichtung zueinander geneigt angeordnet sind. Durch diese Maßnahme können die Strömungskanäle usw. im Inneren des Zylinderkopfes variabel gestaltet werden.Depending on the size and placement of the detailed structural design of the engine, it may be particularly advantageous if the mutually spaced fasteners in the cylinder block and the cylinder head in the direction of insertion are arranged inclined to each other. By this measure, the flow channels, etc. can be made variable in the interior of the cylinder head.

Anstelle vormals sehr langer Schrauben bzw. Schraubenpfeifen werden für die Verbindung des Zylinderkopfes mit dem Zylinderblock vorzugsweise Außen- bzw. Innentorx-Schrauben oder Außen- bzw. Innensechskant-Schrauben verwendet. Insbesondere Torx-Schrauben sind stark belastbar und bei der Montage leicht handhabbar.Instead of formerly very long screws or screw pipes, external or internal torx screws or external or hexagon socket screws are preferably used for connecting the cylinder head to the cylinder block. In particular Torx screws are strong and easy to handle during assembly.

Mit diesen relativ geringen und unkomplizierten Änderungen am Zylinderkopf und Zylinderblock und einer starken Vereinfachung durch Entfall der ehemals langen Schrauben bzw. Schraubenpfeifen ist nun der Zylinderkopf erheblich einfacher in der Gussgestaltung. Es ist viel mehr Freiraum für völlig neue Zylinderkopfsysteme, auch bei Kleinmotoren, möglich. Natürlich ist die Anzahl der vom Zylinderblock aus einsetzbaren Befestigungselemente von der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors abhängig und nimmt mit steigender Zylinderzahl zu.With these relatively small and uncomplicated changes to the cylinder head and cylinder block and a great simplification by omitting the formerly long screws or screw pipes, the cylinder head is now considerably easier in the casting design. There is much more room for completely new cylinder head systems, even for small engines. Of course, the number of usable from the cylinder block fasteners depends on the number of cylinders of the internal combustion engine and increases with increasing number of cylinders.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung an einem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen inThe idea underlying the invention will be described in more detail in the following description of an embodiment, which is illustrated in the drawings. The drawings show in

1 eine Querschnittsansicht eines Zylinderkopfes und eines damit verbundenen Zylinderblockes eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbefestigung nach einer ersten Ausführungsform, 1 a cross-sectional view of a cylinder head and an associated cylinder block of an automotive internal combustion engine with a cylinder head mounting according to the invention according to a first embodiment,

2 eine Teilansicht des Zylinderkopf-/Zylinderblockbereiches nach 1 in einer zweiten Ausführungsform, 2 a partial view of the cylinder head / cylinder block area after 1 in a second embodiment,

3 eine Teilansicht im Querschnitt eines Zylinderkopfes und eines damit verbundenen Zylinderblockes nach einer dritten Ausführungsform, 3 a partial view in cross section of a cylinder head and a cylinder block associated therewith according to a third embodiment,

4 eine Ansicht entlang der Linie A-A gemäß 3, 4 a view along the line AA according to 3 .

5 eine Teilansicht im Querschnitt eines Zylinderkopfes und eines damit verbundenen Zylinderblockes nach einer vierten Ausführungsform und 5 a partial cross-sectional view of a cylinder head and a cylinder block associated therewith according to a fourth embodiment and

6 eine Ansicht entlang der Linie B-B gemäß 5. 6 a view along the line BB according to 5 ,

Ein Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug umfasst gemäß den 1 bis 6 im Wesentlichen einen Zylinderblock 1, einen Zylinderkopf 2 sowie einen Einlasskrümmer 3 und einen Auslasskrümmer 4. Im Zylinderkopf 2 ist eine Zündkerze 5 befestigt. Des Weiteren befinden sich im Zylinderkopf 2 mindestens ein Einlassventil 6 und ein Auslassventil 7. Der Zylinderblock 1 schließt einen Kolben 8 und eine Pleuelstange 9 ein, welche an einer nicht dargestellten Kurbelwelle befestigt ist.An internal combustion engine for a motor vehicle comprises according to 1 to 6 essentially a cylinder block 1 , a cylinder head 2 and an intake manifold 3 and an exhaust manifold 4 , In the cylinder head 2 is a spark plug 5 attached. Furthermore, are located in the cylinder head 2 at least one inlet valve 6 and an exhaust valve 7 , The cylinder block 1 closes a piston 8th and a connecting rod 9 a, which is fixed to a crankshaft, not shown.

Der Einlasskrümmer 3, an dem sich eine Kraftstoffeinspritzdüse 10 eines Kraftstoffeinspritzsystems des Kraftfahrzeuges befindet, und der Auslasskrümmer 4 besitzen endseitig jeweils einen Flansch 11, wobei die Flansche 11 an entgegengesetzten Seiten des Zylinderkopfes 2 und des Zylinderblockes 1 anliegen.The intake manifold 3 on which there is a fuel injector 10 a fuel injection system of the motor vehicle, and the exhaust manifold 4 each end have a flange 11 , where the flanges 11 on opposite sides of the cylinder head 2 and the cylinder block 1 issue.

Bei der Ausführungsform der Zylinderkopfbefestigung am Zylinderblock 1 nach 1 sind im Querschnitt symmetrisch zueinander zwei schräg verlaufende Schrauben 12 in am Zylinderblock 1 angegossenen Lagerböcken 13 eingesetzt. Diese Schrauben 12 münden in parallel zur Verbindungsebene zwischen dem Zylinderblock 1 und dem Zylinderkopf 2 eingesetzten Stangen 14 im Zylinderkopf 2. Die Schrauben 12 werden durch in den Lagerböcken 13 ausgebildeten Durchgangslöchern 15 geführt und greifen in die in den Stangen 14 befindliche Gewindebohrungen 16 ein. Bevorzugt sind die Schrauben 12 als Außentorx-Schrauben ausgebildet.In the embodiment of the cylinder head attachment to the cylinder block 1 to 1 are cross-sectionally symmetrical to each other two inclined screws 12 in on the cylinder block 1 molded bearing blocks 13 used. These screws 12 open in parallel to the connection plane between the cylinder block 1 and the cylinder head 2 inserted rods 14 in the cylinder head 2 , The screws 12 get through in the pedestals 13 trained through holes 15 guided and reach into the bars 14 located threaded holes 16 one. The screws are preferred 12 designed as Außenentorx screws.

Die Stangen 14 sind in die im Zylinderkopf 2 eingebrachten Führungsbohrungen 17 gelagert. Die Schrauben 12, die durch Durchgangsbohrungen 15 im Zylinderkopf 2 gesteckt werden, klemmen über die Stangen 14 mit den Gewindebohrungen 16, deren Anzahl vorzugsweise der Anzahl der Zylinder des Motors entsprechen, den Zylinderkopf 2 an den Zylinderblock 1.The bars 14 are in the cylinder head 2 introduced guide holes 17 stored. The screws 12 through through holes 15 in the cylinder head 2 be plugged over the bars 14 with the threaded holes 16 whose number preferably corresponds to the number of cylinders of the engine, the cylinder head 2 to the cylinder block 1 ,

Bei der Montage wird die jeweilige, in der Führungsbohrung 17 zum Zwecke des Spiel- und Montageausgleiches drehbare Stange 14 in die Führungsbohrung 17 horizontal eingesteckt. Anschließend werden die Schrauben 12 durch die Durchgangslöcher 15 der Lagerböcke 13 vom Zylinderblock 1 aus in den Zylinderkopf 2 geschoben und mit den Stangen 14 verschraubt.During assembly, the respective, in the guide bore 17 for the purpose of play and assembly compensation rotatable rod 14 in the guide hole 17 inserted horizontally. Then the screws 12 through the through holes 15 the bearing blocks 13 from the cylinder block 1 out in the cylinder head 2 pushed and with the rods 14 screwed.

Die in 2 dargestellte Ausführung zeigt nur eine Seite der Zylinderkopfbefestigung. Die Schraube 12 wird über das Durchgangsloch 15 im Lagerbock 13 des Zylinderblockes 1 eingesteckt und in eine zum Durchgangsloch korrespondierende Gewindebohrung 16 im Zylinderkopf 2 eingeschraubt. Die schräge Ausrichtung der Schraube 12 bewirkt eine enorm feste Verbindung des Zylinderkopfes 2 mit dem Zylinderblock 1.In the 2 illustrated embodiment shows only one side of the cylinder head mounting. The screw 12 gets over the through hole 15 in the bearing block 13 of the cylinder block 1 inserted and in a corresponding hole to the threaded hole 16 in the cylinder head 2 screwed. The oblique orientation of the screw 12 causes an enormously strong connection of the cylinder head 2 with the cylinder block 1 ,

Bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform der Verbindung des Zylinderkopfes 2 mit dem Zylinderblock 1 sind symmetrisch zwei Paare von Schrauben 12 vorgesehen, wobei die innen liegenden Schrauben 12 in kurze Gewindebohrungen 16 im Zylinderkopf 2 eingreifen. Im Zylinderblock 1 werden diese Schrauben 12 durch Durchgangslöcher 15 im Zylinderblock 1 geführt. Die außen liegenden Schrauben 12, die kürzer sind als die innen liegenden Schrauben 12, sind in Gewindebohrungen 16 des Zylinderblockes 1 verschraubt. Zwischen den Paaren von Schrauben 12 befindet sich jeweils ein wippend gelagerter Hebel 18, der gemäß 4 mit einem gabelförmig geöffneten Langloch 19 für die innere, in den Zylinderkopf 2 führende Schraube 12 und einem Durchgangsloch 15 für die außen liegende kürzere Schraube versehen ist. Gemäß 4 ist der Hebel 18 beispielhaft in eine Aussparung 20 im Zylinderblock 1 eingebracht, die den Wassermantel 21 des Kühlsystems des Motors abschirmt.In the in the 3 and 4 shown embodiment of the connection of the cylinder head 2 with the cylinder block 1 are symmetrical two pairs of screws 12 provided, with the internal screws 12 in short tapped holes 16 in the cylinder head 2 intervention. In the cylinder block 1 be these screws 12 through through holes 15 in the cylinder block 1 guided. The outside screws 12 that are shorter than the internal screws 12 , are in tapped holes 16 of the cylinder block 1 screwed. Between the pairs of screws 12 There is a rocker arm each 18 which according to 4 with a forked open slot 19 for the inner, in the cylinder head 2 leading screw 12 and a through hole 15 provided for the outside shorter screw. According to 4 is the lever 18 by way of example in a recess 20 in the cylinder block 1 introduced the water jacket 21 the cooling system of the engine shields.

Auf der rechten Seite der 3 ist der Hebel 18 mit einer Erhöhung 22 versehen, die eine wippende Lagerung des Hebels 18 bewirkt. Im Gegensatz dazu ist auf der linken Seite gemäß 3 eine Erhöhung 22 als Auflagefläche am Zylinderblock 1 ausgebildet.On the right side of the 3 is the lever 18 with an increase 22 provided that a rocking bearing of the lever 18 causes. In contrast, on the left is according to 3 an increase 22 as bearing surface on the cylinder block 1 educated.

Zunächst werden die innen liegenden Schrauben 12 in die Gewindebohrungen 16 im Zylinderkopf 2 festgeschraubt. Anschließend wird der Zylinderkopf 2 zentriert auf den Zylinderblock 2 aufgesetzt, wobei die Schrauben 12 im Zylinderkopf 2 durch die Durchgangslöcher 15 im Zylinderblock 1 gelangen, die einen entsprechend großen Durchmesser besitzen. Danach werden die Hebel 18 mit den gabelförmig geöffneten Langlöchern 19 jeweils unter den Kopf der innen liegenden Schraube 12 geschoben. Unter den Schraubenkopf kann über das gabelförmige Langloch eine Unterlegscheibe aufgelegt oder stattdessen Schrauben 12 verwendet werden, die einen integrierten Flansch aufweisen. Anschließend werden die außen liegenden kürzeren Schrauben 12 am Zylinderblock 1 mit den Lagerböcken 13 verschraubt. Über die Erhöhungen 22 der Hebel 18 bzw. am Zylinderblock 1 ergibt sich eine Hebelwirkung, über die der Zylinderkopf 2 quasi durch eine federnde Verbindung festgeklemmt wird. Um eine gleichmäßige Kraftauflagefläche an den Hebeln 18 zu erzielen, sind die Anlageflächen 23 und formgerecht passend dazu die Unterseiten 24 der Schraubenköpfe ballig ausgebildet und liegen gegeneinander an.First, the inside screws 12 into the threaded holes 16 in the cylinder head 2 screwed. Subsequently, the cylinder head 2 centered on the cylinder block 2 put on, with the screws 12 in the cylinder head 2 through the through holes 15 in the cylinder block 1 arrive, which have a correspondingly large diameter. After that, the levers 18 with the forked open slots 19 each under the head of the internal screw 12 pushed. Under the screw head, a washer can be placed over the bifurcated slot or screws instead 12 used, which have an integrated flange. Subsequently, the outside shorter screws 12 on the cylinder block 1 with the bearing blocks 13 screwed. About the raises 22 the lever 18 or on the cylinder block 1 results in a leverage over which the cylinder head 2 quasi clamped by a resilient connection. For a uniform force bearing surface on the levers 18 to achieve, are the contact surfaces 23 and appropriately matching the undersides 24 the screw heads formed spherical and lie against each other.

Im Unterschied zu dieser Ausbildung zeigt die Ausführungsform gemäß den 5 und 6 den Hebel 18 in einer anderen Gestalt. Der Hebel 18 ist mit einer S-förmigen Abwinkelung 25 versehen, wobei dieser nur mit einer kurzen Schraube 12, die durch eine Durchgangsloch 16 im Hebel 18 führt, in einer Gewindebohrung 16 im Zylinderblock 1 verschraubt ist. Das entgegengesetzte freie Ende des Hebels 18 mündet in einer Aussparung 26 im Zylinderkopf 2 und liegt an einer Auflagefläche 27 der Aussparung 26 auf. Wiederum ist der Hebel 18 und/oder die Auflagefläche am Zylinderblock 1 mit einer Erhöhung 22 zur Erzielung einer besseren Hebelwirkung versehen.In contrast to this embodiment, the embodiment according to the 5 and 6 the lever 18 in a different shape. The lever 18 is with an S-shaped bend 25 provided, this only with a short screw 12 passing through a through hole 16 in the lever 18 leads, in a threaded hole 16 in the cylinder block 1 is screwed. The opposite free end of the lever 18 flows into a recess 26 in the cylinder head 2 and lies on a support surface 27 the recess 26 on. Again, the lever 18 and / or the bearing surface on the cylinder block 1 with an increase 22 to achieve better leverage.

Claims

Cylinder head mounting on a cylinder block of an internal combustion engine, with a cylinder head flanged intake manifold for the fuel-air mixture and an exhaust manifold for the burnt exhaust gas, characterized in that the cylinder head ( 2 ) by means of the cylinder block ( 1 ) of deployable, detachable fasteners ( 12 ; 18 ) with the cylinder block ( 1 ), wherein in the cylinder head ( 1 ) spaced bars ( 14 ) are formed, which are parallel to the connecting plane of the cylinder head ( 2 ) and the cylinder block ( 1 ) and into the cylinder block ( 1 ) from usable screws ( 12 ) intervene.

Cylinder head mounting according to claim 1, characterized in that in the cylinder head ( 2 ) bars ( 14 ) with threaded holes ( 16 ) into which the screws ( 12 ) intervene.

Cylinder head mounting according to claims 1 to 2, characterized in that the rods ( 14 ) in guide bores ( 17 ) in the cylinder head ( 2 ) are stored.

Cylinder head mounting according to claim 1, characterized in that the cylinder head ( 2 ) spaced apart threaded holes ( 16 ) in which the cylinder block ( 1 ) from usable screws ( 12 ) intervene.

Cylinder head mounting on a cylinder block of an internal combustion engine, with a cylinder head flanged intake manifold for the fuel-air mixture and an exhaust manifold for the burnt exhaust gas, characterized in that the cylinder head ( 2 ) by means of the cylinder block ( 1 ) of deployable, detachable fasteners ( 12 ; 18 ) with the cylinder block ( 1 ), wherein on both sides of the cylinder head ( 2 ) and the cylinder block ( 1 ) Pairs of screws are provided, each by a rocking lever ( 18 ) are connected to each other, wherein in each case a screw ( 12 ) of a pair of screws in the cylinder head ( 2 ) and the other screw ( 12 ) of the pair of screws in the cylinder block ( 1 ) rocker-mounted lever ( 18 ) against the cylinder head ( 2 ) bolt ( 12 ) braced.

Cylinder head mounting according to claim 5, characterized in that the cylinder block ( 1 ) rocking levers ( 18 ) a fork-shaped open slot ( 19 ) having.

Cylinder head mounting according to claim 5, characterized in that on both sides of the cylinder head ( 2 ) and the cylinder block ( 1 ) one each on the cylinder block ( 1 ) fastened screw ( 12 ) is provided, the one in the cylinder head ( 2 ) engageable, rocker mounted lever ( 18 ) in the cylinder block ( 1 ) braced.

Cylinder head mounting according to claim 7, characterized in that the cylinder block ( 1 ) rocking levers ( 18 ), angled, whereby the cylinder block ( 1 ) Outstanding angling ( 25 ) in a corresponding recess ( 26 ) in the cylinder head ( 2 ) intervenes.

Cylinder head mounting according to claims 5 to 8, characterized in that the cylinder block ( 1 ) rocking levers ( 18 ) an increase ( 22 ) having.

Cylinder head mounting according to claims 5 to 8, characterized in that the rocker for the rocker ( 18 ) provided bearing surface on the cylinder block ( 1 ) an increase ( 22 ) having.

Cylinder head mounting according to claims 5 to 10, characterized in that the undersides ( 24 ) of the screws ( 12 ) and the screw support surfaces ( 27 ) of the rocker mounted lever ( 18 ) are formed spherical.

Cylinder head mounting according to claims 1 to 11, characterized in that the cylinder block ( 1 ) Bearing blocks ( 13 ) for receiving the screws ( 12 ) having.

Cylinder head mounting according to claims 1 to 12, characterized in that the mutually spaced fasteners ( 12 ; 18 ) in the cylinder block ( 1 ) and in the cylinder head ( 2 ) are arranged inclined in the insertion direction to each other.

Cylinder head mounting according to claims 1 to 13, characterized in that the for connecting the cylinder head ( 2 ) with the cylinder block ( 1 ) used screws ( 12 ) are preferably external or internal torx screws or external or hexagon socket screws.

Cylinder head mounting according to claims 1 to 14, characterized in that the number of cylinder block ( 1 ) made of insertable fasteners ( 12 ; 18 ) is dependent on the number of cylinders of the motor vehicle internal combustion engine and increases with increasing number of cylinders.