DE102008056154A1 - Cylinder head for internal-combustion engine of motor vehicle, has casing comprising screwable region for receiving fuel injecting valve, and contact collar for cylinder head cover on side turned towards combustion chamber - Google Patents

Cylinder head for internal-combustion engine of motor vehicle, has casing comprising screwable region for receiving fuel injecting valve, and contact collar for cylinder head cover on side turned towards combustion chamber Download PDF

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Abstract

The head (1) has a casing (3) with a screwable region (4), which is near to a combustion chamber (6), for receiving a fuel injecting valve (5) for injecting fuel in to the combustion chamber. The casing has a contact collar (7) for a cylinder head cover (8) on a side turned towards the combustion chamber. The casing comprises a sealing element (10a) between the screwable region and a valve train region (9). The sealing element radially surrounds the casing. Another sealing element (10b) is provided between the contact collar and the cylinder head cover.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.

Sie geht von der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 38 024 A1 aus, aus der eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Kraftstoffdirekteinspritzung und Fremdzündung bekannt ist. Im Zylinderkopf, zwischen den Gaswechselventilen ist eine Hülse vorgesehen, zur Aufnahme einer Einspritzvorrichtung und einer Zündvorrichtung. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist eine Benzindirekteinspritzung in die Brennkraftmaschine mit Fremdzündung möglich.It starts from the German publication DE 196 38 024 A1 from which an internal combustion engine with a cylinder head, in particular for motor vehicles with direct fuel injection and spark ignition is known. In the cylinder head, between the gas exchange valves, a sleeve is provided for receiving an injection device and an ignition device. With the proposed device, a gasoline direct injection is possible in the internal combustion engine with spark ignition.

Auch wenn der vorliegende Stand der Technik keinen prinzipiellen Nachteil aufweist, soll eine Maßnahme aufgezeigt werden, mit der die Funktionalität der Hülse vergrößert wird.Also if the present state of the art no fundamental disadvantage a measure should be identified with which increases the functionality of the sleeve becomes.

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the feature in the characterizing part of the claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung übernimmt die Hülse gleichzeitig die Funktion der Abstützung und Anlagefläche für die Zylinderkopfhaube.By the embodiment of the invention takes over the sleeve at the same time the function of the support and contact surface for the cylinder head cover.

Durch diese funktionale Integration der Abstützung der Zylinderkopfhaube in die Hülse können in vorteilhafter Weise weitere Abstützungen und Anlageflä chen für eine Zylinderkopfhaube am Zylinderkopf entfallen, wodurch die Herstellkosten gesenkt werden.By this functional integration of the support of the cylinder head cover in the sleeve can more advantageously Supports and contact surfaces for one Cylinder head cover omitted on the cylinder head, causing the manufacturing costs be lowered.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 werden die Ventiltriebsräume gegenüber den Brennräumen schmiermitteldicht abgedichtet. Darüber hinaus weisen derartige Dichtelemente auch schwingungsdämpfende Eigenschaften auf, so dass die ungewünschte Geräuschabstrahlung minimiert ist. Die Abdichtung erfolgt in bevorzugter Weise axial und/oder radial.With The embodiment according to claim 2 the Ventiltriebsräume opposite the combustion chambers sealed lubricant seal. In addition, such Sealing elements also vibration damping properties, so that the unwanted noise emission is minimized. The seal is preferably axially and / or radially.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel.The Embodiment according to claim 3 is a special preferred embodiment.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 werden ebenfalls die Ventiltriebsräume gegenüber der Umgebung schmiermitteldicht abgedichtet. Auch dieses Dichtelement weist schwingungsdämpfende Eigenschaften auf, so dass die ungewünschte Geräuschabstrahlung minimiert ist. Die Abdichtung erfolgt ebenfalls in bevorzugter Weise axial und/oder radial.With The embodiment according to claim 4 likewise the valvetrain spaces opposite the Environment sealed lubricant seal. Also this sealing element has vibration damping properties, so that the unwanted noise emission is minimized. The seal also preferably takes place axially and / or radial.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel.The Embodiment according to claim 5 is a special preferred embodiment.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 übernimmt die Hülse nochmals eine weitere Funktionalität und dient der einfachen Befestigung eines Lagerdeckels des Ventiltriebs an den Lagerstuhl. Ein separates Befestigungsmittel, wie z. B. eine Schraube, kann entfallen.With the embodiment according to claim 6 takes over the sleeve again another functionality and is used for easy attachment of a bearing cap of the valve train to the camp chair. A separate attachment means, such. A screw, can be omitted.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 ist besonders bevorzugt für direkteinspritzende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen.The Embodiment according to claim 7 is particularly preferred for direct-injection, spark-ignited Internal combustion engines.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles in einer einzigen schematischen Figur näher erläutert.in the The following is the invention with reference to a particularly preferred embodiment explained in more detail in a single schematic figure.

1 zeigt einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine. 1 shows a section through a cylinder head schematically shown for an internal combustion engine.

1 zeigt einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten, erfindungsgemäß ausgestalteten Zylinderkopf 1. Zentral im Zylinderkopf 1 angeordnet befindet sich ein Kraftstoffeinspritzventil 5 zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in einen Brennraum 6 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Radial außen um das Kraftstoffeinspritzventil 5 ist eine erfindungsgemäße Hülse 3 angeordnet. Die Hülse 3 ist mit einem zylinderkopfnahen Anschraubbereich 4 brennraumnah in den Zylinderkopf geschraubt. Ein erstes Dichtelement 10a dichtet beidseitig der Hülse 3 angeordnete Ventiltriebsräume 9, 9' gegenüber einem Brennraum 6 ab. In den Ventiltriebsräumen 9, 9' befindet sich jeweils ein sehr schematisch dargestellter Ventiltrieb 12, 12'. Jedem Ventiltrieb 12, 12' ist in diesem Schnitt jeweils ein Gaswechselventil 2, 2' zugeordnet, deren nicht bezifferte Ventilteller in den Brennraum 6 ragen. 1 shows a section through a schematically illustrated, inventively designed cylinder head 1 , Central in the cylinder head 1 arranged is a fuel injection valve 5 for injecting fuel directly into a combustion chamber 6 a non-illustrated internal combustion engine. Radially outward around the fuel injector 5 is a sleeve according to the invention 3 arranged. The sleeve 3 is with a cylinder head near Anschraubbereich 4 close to the combustion chamber screwed into the cylinder head. A first sealing element 10a seals on both sides of the sleeve 3 arranged Ventiltriebsräume 9 . 9 ' opposite a combustion chamber 6 from. In the valvetrain rooms 9 . 9 ' each is a very schematically illustrated valve train 12 . 12 ' , Every valve gear 12 . 12 ' is in this section each a gas exchange valve 2 . 2 ' assigned, the unnumbered valve disc in the combustion chamber 6 protrude.

Mindestens einer der Ventiltriebe 12, 12' ist ein hubvariabler Ventiltrieb der hier jedoch nicht näher erläutert wird. Ein gattungsgemäßer hubvariabler Ventiltrieb ist beispielsweise aus dem deutschen Patent DE 101 23 186 C1 bekannt.At least one of the valve trains 12 . 12 ' is a variable-stroke valve drive which will not be explained in detail here. A generic variable stroke valve train is for example from the German patent DE 101 23 186 C1 known.

Mindestens einer der Ventiltriebe 12, 12' weist eine Verstellwelle auf, die in zumindest einem geteilten Lager gelagert ist. Das geteilte Lager besteht jeweils aus einem nicht bezifferten Lagerfuß und einem Lagerdeckel 11, 11'. Erfindungsgemäß weist die Hülse 3 auf der dem Brennraum 6 abgewandten Seite einen Anlagenbund 7 für eine Zylinderkopfhaube 8 auf. Zwischen dem Anlagebund 7 und der Zylinderkopfhaube 8 ist ein zweites Dichtelement 10b vorgesehen, das wie das erste Dichtelement 10a bevorzugt axial und/oder radial dichtend angebracht ist. Die Dichtelemente 10a, 10b erstrecken sich bevorzugt radial um die Hülse 3 umlaufend. Weiter dient der Anlagebund 7 als Fixierelement für die Lagerdeckel 11, 11' der Ventiltriebe 12, 12'.At least one of the valve trains 12 . 12 ' has an adjusting shaft, which is mounted in at least one split bearing. The split bearing consists of an unnumbered bearing foot and a bearing cap 11 . 11 ' , According to the invention, the sleeve 3 on the combustion chamber 6 side facing a plant alliance 7 for a cylinder head cover 8th on. Between the investment alliance 7 and the cylinder head cover 8th is a second sealing element 10b provided, like the first sealing element 10a is preferably mounted axially and / or radially sealing. The sealing elements 10a . 10b preferably extend radially around the sleeve 3 circulating. Next serves the investment association 7 as a fixing element for the bearing caps 11 . 11 ' the valve gears 12 . 12 ' ,

In einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 3 derart groß ausgestaltet, dass in der Hülse 3 auch eine Zündvorrichtung anordenbar ist. Besonders bevorzugt weist die Hülse 3 einen Innensechskant, bzw. ein Innenschraubprofil für die Montage an dem erfindungsgemäßen Zylinderkopf 1 auf, wobei auch ein Drei-, Vier- oder ein Vielkant oder auch ein Außenangriff für ein Werkzeug vorgesehen werden kann.In a further particularly preferred embodiment, the sleeve 3 designed so large that in the sleeve 3 An ignition device can be arranged. Particularly preferably, the sleeve 3 a hexagon socket, or a Innenschraubprofil for mounting on the cylinder head according to the invention 1 on, with a three, four or a polygon or an external attack can be provided for a tool.

Die Hülse 3 kann beispielsweise als Drehkörper, z. B. für die Aufnahme von jeweils nur einer Zündkerze oder jeweils nur einem Kraftstoffeinspritzventil 5 oder einer Zündkerze und einem Kraftstoffeinspritzventil 5 gemeinsam oder als Ovalkörper, z. B. für die gemeinsame Aufnahme von Zündkerzen und Kraftstoffeinspritzventilen, wenn z. B. eine zentrale Injektorlage erforderlich ist, ausgestaltet werden. Die Hülse 3 kann in einer weiteren Variante auch beispielsweise schachtelförmig ausgestaltet sein. In einer nochmals weiteren Variante kann die Hülse 3 auch aus zumindest zwei separaten Einzelhülsen zusammengesetzt sein. Im Fall einer Sechszylinderbrennkraftmaschine wären dies sechs aneinandergereihte Einzelhülsen, die die Hülse 3 gemeinsam darstellen und fest oder lösbar miteinander verbunden sein können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Hülse 3 einen zylinderkopfnahen Anschraubbereich 4 in Form eines Außengewindes auf, in einer anderen Ausführungsform kann die Hülse 3 auch mit separaten Befestigungsmitteln, wie z. B. Schrauben, am Zylinderkopf 1 befestigt werden.The sleeve 3 For example, as a rotating body, z. B. for receiving only one spark plug or only one fuel injection valve 5 or a spark plug and a fuel injection valve 5 together or as an oval body, z. B. for the common inclusion of spark plugs and fuel injection valves, if z. B. a central Injektorlage is required to be configured. The sleeve 3 can also be configured, for example, box-shaped in another variant. In yet another variant, the sleeve 3 be composed of at least two separate individual sleeves. In the case of a six-cylinder internal combustion engine, these would be six individual sleeves strung together, the sleeve 3 represent together and can be permanently or detachably connected to each other. In the present embodiment, the sleeve 3 a cylinder head near Anschraubbereich 4 in the form of an external thread, in another embodiment, the sleeve 3 also with separate fasteners, such. As screws on the cylinder head 1 be attached.

Die Hülse 3 beinhaltet somit im Wesentlichen folgende Funktionen:

  • – der Anlagebund 7 dient gleichzeitig als Auflagefläche für eine Zylinderkopfhaube;
  • – der Anlagebund 7 dient darüber hinaus zur Lagefixierung von Lagerdeckeln 11, 11' des Ventiltriebs;
  • – die Hülse 3 dient ferner zur Abdichtung der Ventiltriebsräume 9, 9' geodätisch unten und oben durch entsprechende Dichtelemente 10a, 10b
und führt zu folgenden Vorteilen:
  • – Kostensenkung durch kleinere Zylinderkopfbreite;
  • – dies bedeutet gleichzeitig weniger Material und somit nochmals eine Kostensenkung und
  • – weniger Gewicht.
The sleeve 3 contains essentially the following functions:
  • - the Investment Association 7 also serves as a bearing surface for a cylinder head cover;
  • - the Investment Association 7 also serves to fix the position of bearing caps 11 . 11 ' the valvetrain;
  • - the sleeve 3 also serves to seal the Ventiltriebsräume 9 . 9 ' geodetic down and up by appropriate sealing elements 10a . 10b
and leads to the following advantages:
  • - Cost reduction through smaller cylinder head width;
  • - this means less material at the same time and thus again a cost reduction and
  • - less weight.

11
Zylinderkopfcylinder head
22
GaswechselventilGas exchange valve
2'2 '
GaswechselventilGas exchange valve
33
Hülseshell
44
Anschraubbereichscrewing range
55
KraftstoffeinspritzventilFuel injection valve
66
Brennraumcombustion chamber
77
Anlagebundcontact collar
88th
ZylinderkopfhaubeCylinder head cover
99
VentiltriebsraumValve drive space
9'9 '
VentiltriebsraumValve drive space
10a10a
erstes Dichtelementfirst sealing element
10b10b
zweites Dichtelementsecond sealing element
1111
Lagerdeckelbearing cap
11'11 '
Lagerdeckelbearing cap
1212
Ventiltriebvalve train
12'12 '
Ventiltriebvalve train

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19638024 A1 [0002] - DE 19638024 A1 [0002]
  • - DE 10123186 C1 [0016] - DE 10123186 C1 [0016]

Claims (7)

Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung und mit Gaswechselventilen (2, 2'), zwischen denen eine Hülse (3) mit einem brennraumnahen Anschraubbereich (4) vorgesehen ist zur Aufnahme zumindest eines Kraftstoffeinspritzventils (5) zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) auf der dem Brennraum (6) abgewandten Seite einen Anlagebund (7) für eine Zylinderkopfhaube (8) aufweist.Cylinder head ( 1 ) for an internal combustion engine, in particular for an internal combustion engine with direct fuel injection and with gas exchange valves ( 2 . 2 ' ), between which a sleeve ( 3 ) with a bolting area close to the combustion chamber ( 4 ) is provided for receiving at least one fuel injection valve ( 5 ) for fuel injection into the combustion chamber ( 6 ), characterized in that the sleeve ( 3 ) on the combustion chamber ( 6 ) facing away from an investment covenant ( 7 ) for a cylinder head cover ( 8th ) having. Zylinderkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) zwischen dem Anschraubbereich (4) und einem Ventiltriebsraum (9) ein erstes Dichtelement (10a) aufweist.Cylinder head according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 3 ) between the bolting area ( 4 ) and a valvetrain chamber ( 9 ) a first sealing element ( 10a ) having. Zylinderkopf nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (10a) um die Hülse (3) radial umlaufend ist.Cylinder head according to claim 2, characterized in that the first sealing element ( 10a ) around the sleeve ( 3 ) is radially encircling. Zylinderkopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anlagebund (7) und der Zylinderkopfhaube (8) ein zweites Dichtelement (10b) vorgesehen ist.Cylinder head according to one of the claims 1 to 3, characterized in that between the plant ( 7 ) and the cylinder head cover ( 8th ) a second sealing element ( 10b ) is provided. Zylinderkopf nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (10b) um die Hülse (3) radial umlaufend ist.Cylinder head according to claim 4, characterized in that the second sealing element ( 10b ) around the sleeve ( 3 ) is radially encircling. Zylinderkopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Anlagebund (7) ein Lagerdeckel (11, 11') eines Ventiltriebs (12, 12') lagefixierbar ist.Cylinder head according to one of the claims 1 to 5, characterized in that with the investment association ( 7 ) a bearing cap ( 11 . 11 ' ) of a valvetrain ( 12 . 12 ' ) is position fixable. Zylinderkopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hülse (3) eine Zündvorrichtung anordenbar ist.Cylinder head according to one of the claims 1 to 6, characterized in that in the sleeve ( 3 ) An ignition device can be arranged.
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