DE1054278B

DE1054278B - Cylinder head for multi-cylinder valve-controlled internal combustion engines

Info

Publication number: DE1054278B
Application number: DEO6187A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl August Huboi
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1958-05-24
Filing date: 1958-05-24
Publication date: 1959-04-02

Description

Zylinderkopf für mehrzylindrige ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft den Zylinderkopf von mehrzylindrigen ventilgesteuerbenBrennkraftmaschinen mit Zwillingsventilkammern für die Einlaßventile benachbarter Zylinder, die jeweils durch einen außerhalb des Zylinderkopfes verlaufenden gemeinsamen Einlaßkanal versorgt werden, wobei die Eintrittsöffnung in den Zylinderkopf zwischen den beiden Einlaßventilen angeordnet ist.Cylinder head for multi-cylinder valve-controlled internal combustion engines The invention relates to the cylinder head of multi-cylinder valve-controlled internal combustion engines with twin valve chambers for the intake valves of adjacent cylinders, each supplied by a common intake port extending outside the cylinder head with the inlet opening in the cylinder head between the two inlet valves is arranged.

Die Voraussetzung für möglichst gleiche Leistung der einzelnen Zylinder ist bei Vergasermotoren neben guter Zündung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ein möglichst gleiches Ladungsgewicht der Zylinder mit gleich guter Zusammensetzung des Gemisches. Es war daher von jeher das Bestreben der Motorenkonstrukteure, die Füllung der einzelnen Zylinder von Mehrzylindermaschinen durch entsprechende Gestaltung der Ansaugleitung möglichst gleichmäßig zu halten.The prerequisite for the same performance of the individual cylinders as possible in carburettor engines is good ignition and combustion of the fuel-air mixture the same loading weight of the cylinders as possible with the same good composition of the mixture. It has therefore always been the endeavor of engine designers that Filling of the individual cylinders of multi-cylinder machines by appropriate design to keep the suction line as even as possible.

So sind die verschiedenartigsten Formen von Ansaugleitungen entwickelt worden. Es kann nun jedes Einlaßventil einen besonderen Kanal im Zylinderkopf besitzen, oder es können die Einlaßventile zweier benachbarter Zylinder durch einen gemeinsamen Einlaßkanal mit Gemisch versorgt werden. In diesem Falle mündet der gemeinsame Einlaßkanal in eine Ventilkammer, die beide Ventilöffnungen umfaßt.The most varied forms of suction lines have thus been developed been. Each inlet valve can now have a special channel in the cylinder head, or the intake valves of two adjacent cylinders can be shared by one Inlet channel are supplied with mixture. In this case the common inlet channel opens into a valve chamber which includes both valve openings.

Es ist bekannt, diese Zwillingsventilkammer symmetrisch auszubilden und den Ansaugkanal in die Ventilkammer ebenfalls symmetrisch eintreten zu lassen, d. h. die Eintrittsöffnung in den Zylinderkopf zwischen die beiden Einlaßventile zu legen. Dabei ergeben sich aber wegen des unterschiedlichen Zeitintervalls zwischen den Öffnungszeiten der beiden Einlaßventile Verhältnisse, die zu einer ungleichmäßigen Beladung der beiden Zylinder mit Gemisch führen.It is known to design this twin valve chamber symmetrically and to let the suction channel enter the valve chamber also symmetrically, d. H. the inlet opening in the cylinder head between the two inlet valves to lay. However, because of the different time interval between the opening times of the two inlet valves ratios that lead to an uneven Load the two cylinders with mixture.

Auch ist es bekannt, Zwillingsventilkammern für die Einlaßventile benachbarter Zylinder durch einen gemeinsamen Einlaßkanal seitlich anzuschneiden, wobei dieser Kanal innerhalb des Zylinderkopfes von einer zentralen Versorgungsleitung abzweigt und sich dadurch zwangläufig verschiedene Leitungslängen vom Vergaser zu den beiden Ventilöffnungen ergeben. Bei den bekannten Ausführungen wurde diese Leitungsanordnung im Hinblick auf gleiche Füllung der Zylinder bisher immer als Nachteil angesehen, so daß es als abwegig erscheinen würde, sie ohne das Vorliegen einer konstruktiven Notwendigkeit beizubehalten.It is also known to have twin valve chambers for the intake valves to cut adjacent cylinders laterally through a common inlet port, this channel within the cylinder head from a central supply line branches off and this inevitably leads to different line lengths from the carburetor result from the two valve openings. In the known designs, this line arrangement was with regard to the same filling of the cylinders so far always seen as a disadvantage, so that it would seem absurd to use them without the presence of a constructive one Need to maintain.

Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, daß auch im Falle, daß die Eintrittsöffnung des außerhalb des Zylinderkopfes verlaufenden gemeinsamen Einlaßkanals für die Zwillingsventilkammern jeweils zwischen den beiden Einlaßventilen angeordnet ist und sich somit ein symmetrischer Aufbau der Zwillingsventilkammern anbieten würde, der gemeinsame Einlaßkanal im Zylinderkopf in Richtung auf eines der beiden Einlaßventile verläuft, während das andere Einlaßventil in einer im stumpfen Winkel zur Achse des Einlaßkanals liegenden Tasche angeordnet ist.In contrast, the invention proposes that even in the event that the Inlet opening of the common inlet channel running outside the cylinder head for the twin valve chambers each arranged between the two inlet valves is and thus offer a symmetrical structure of the twin valve chambers would, the common intake port in the cylinder head in the direction of one of the two Intake valves extends while the other intake valve is at an obtuse angle is arranged to the axis of the inlet channel lying pocket.

Es hat sich herausgestellt, daß bei symmetrischem Aufbau der Zwillingsventilkammer und des Einlaßkanals derjenige Zylinder das kleinere Ladungsgewicht erhält, dessen Einlaßventil unter Zugrundelegung des kürzesten Zeitintervalls in der Saugfolge zuletzt öffnet. Dieses Ergebnis wird damit erklärt, daß sich der nach jedem Saugzug abfallende Gemischdruck beim Öffnen des später öffnenden Einlaßventils noch nicht wieder voll aufbauen konnte.It has been found that with a symmetrical structure of the twin valve chamber and of the intake port that cylinder receives the lesser cargo weight, its Inlet valve based on the shortest time interval in the suction sequence last opens. This result is explained by the fact that the the mixture pressure does not drop when the inlet valve that opens later is opened could fully build up again.

Zum Ausgleich dieser Bevorzugung in der Gemischversorgung für den zuerst öffnenden Zylinder wird deshalb nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Achse des Einlaßkanals in Richtung auf das später öffnende Einlaßventil gelegt. To compensate for this preference in the mixture supply for the cylinder that opens first, according to a further feature of the invention, the axis of the inlet channel is placed in the direction of the inlet valve that opens later.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vierzylindermotors mit der Ansaugleitung für die Einlaßventile, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Hälfte des Zylinderkopfes eines Vierzylindermotors.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown, namely Fig. 1 shows a schematic representation of a four-cylinder engine with the suction line for the inlet valves, Fig. 2 is a section through one half of the cylinder head of a four-cylinder engine.

Die einzelnen Zylinder 11, 12, 13, 14 besitzen jeweils ein Einlaßventi115, 16, 17, 18 und ein Auslaßventil19, 20, 21, 22. Von jedem Auslaßventil führt ein Kanal 23, 24, 25, 26 in einen nicht dargestellten Auspuffkrümmer. Die Einlaßventile der benachbarten Zylinderpaare 11, 12 und 13, 14 liegen sich gegenüber und werden durch je einen gemeinsamen Ansaugkanal 27, 28 versorgt. Das Saugrohrsystem besteht aus dem Fallrohr 29 bei abwärts strömendem Gemisch und dem waagerechten Verteilerrohr 30 mit dem Anschlußstutzen 31 für die Einlaßventile der Zylinder 11 und 12 und dem Anschlußstutzen 32 für die Einlaßventile der Zylinder 13 und 14.The individual cylinders 11, 12, 13, 14 each have an inlet valve 115, 16, 17, 18 and an outlet valve 19, 20, 21, 22. From each outlet valve leads in Channel 23, 24, 25, 26 in an exhaust manifold, not shown. The inlet valves of the adjacent cylinder pairs 11, 12 and 13, 14 are opposite to each other and are each supplied by a common intake duct 27, 28. The intake manifold system consists of the downpipe 29 with the mixture flowing downwards and the horizontal one Distributor pipe 30 with the connecting piece 31 for the inlet valves of the cylinders 11 and 12 and the connecting piece 32 for the inlet valves of cylinders 13 and 14.

In Fig. 2 ist die eine Hälfte eines Zylinderkopfes 40 im Schnitt dargestellt. Die andere Hälfte des Zylinderkopfes ist spiegelbildlich gleich. Mit 33 ist die Öffnung des Auslaßventils des Zylinders 13, mit 34 und 35 sind die Einlaßventilöffnungen der Zylinder 13 und 14 und mit 36 ist die Auslaßventilöffnung des Zylinders 14 bezeichnet. Die Auspuffgase der beiden Zylinder 13 und 14 werden in separaten Kanälen 25 und 26 in den nicht dargestellten Auspuffkrümmer geleitet.In Fig. 2, one half of a cylinder head 40 is shown in section. The other half of the cylinder head is the same as a mirror image. At 33 she is Opening of the outlet valve of cylinder 13, with 34 and 35 are the inlet valve openings the cylinders 13 and 14 and with 36 the exhaust valve opening of the cylinder 14 is designated. The exhaust gases of the two cylinders 13 and 14 are in separate channels 25 and 26 passed into the exhaust manifold, not shown.

Das angesaugte Gemisch strömt durch den gemeinsamen Ansaugkanal 28 in die Zwillingsventilkammer 37 und von da durch eine der beiden Ventilöffnungen 34 oder 35 in den darunter liegenden Zylinder 13, 14 ein.The intake mixture flows through the common intake channel 28 into the twin valve chamber 37 and from there through one of the two valve openings 34 or 35 into the cylinder 13, 14 located below.

Der in Fig. 2 nicht dargestellte Ansaugstutzen 32 wird mittels Schrauben in den Gewindebohrungen 38 und 39 befestigt. Der Einlaßkanal 28 verläuft zunächst zwischen den beiden Löchern 41, 42 für die Befestigungsschrauben auf ein kurzes Stück senkrecht zur Anschlußfläche und biegt dann in Richtung auf die Einlaßöffnung 35 des Zylinders 14 ab. Von diesem Kanal zweigt unter einem stumpfen Winkel ein Kanal 43 zur Ventilöffnung 34 des Zylinders 13 ab. Die Ansaugung von Gemisch in den Zylinder 14 erfolgt auf kürzestem Wege, während der Ansaugstrom zur Ventilöffnung 34 des Zylinders 13 durch Umlenkung einen erhöhten Strömungswiderstand zu überwinden hat. Dadurch wird der Vorteil an größerer Füllung, den der Zylinder 13 auf Grund der Saugfolge 1-3-4-2 beim Vierzylindermotor hat, ausgeglichen und eine gleichmäßige Füllung der durch eine gemeinsame Ansaugleitung versorgten Zylinder 13, 14 erreicht.The intake port 32, not shown in Fig. 2, is secured by means of screws fixed in the threaded holes 38 and 39. The inlet channel 28 runs first between the two holes 41, 42 for the fastening screws on a short Piece perpendicular to the pad and then bends towards the inlet port 35 of the cylinder 14. From this canal branches off at an obtuse angle Channel 43 to valve opening 34 of cylinder 13 from. The suction of mixture in the cylinder 14 takes place on the shortest path, while the intake flow to the valve opening 34 of the cylinder 13 to overcome an increased flow resistance by deflection Has. This has the advantage of greater filling that the cylinder 13 due to the suction sequence 1-3-4-2 in the four-cylinder engine is balanced and even Filling of the cylinders 13, 14 supplied by a common suction line is achieved.

Die Löcher 44, 45, 46 und 47 sind für die Ventilstoßstangen vorgesehen. Die Bohrungen 41, 42, 48, 49, 50, 51 und 52 dienen zur Befestigung des Zylinderkopfes am Zylinderblock.Holes 44, 45, 46 and 47 are for the valve push rods. The bores 41, 42, 48, 49, 50, 51 and 52 are used to attach the cylinder head on the cylinder block.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cylinder head for multi-cylinder valve-controlled Internal combustion engines with twin valve chambers for the intake valves of neighboring Cylinders, each through a common cylinder head extending outside of the cylinder head Intake port are supplied, with the inlet opening in the cylinder head between the two inlet valves is arranged, characterized in that the common Inlet port in the cylinder head, as is known, in the direction of one (18) of the two inlet valves, while the other inlet valve (17) in an im is arranged at an obtuse angle to the axis of the inlet channel (28) lying pocket.

2. Cylinder head according to claim 1, characterized in that that inlet valve lies in the axis of the inlet channel (28) which - taking into account the shortest time interval in the suction sequence - opens later. Publications considered: Austrian Patent No. 115 10'8; British Patent No. 259,412; U.S. Patents Nos. 1 190 252, 1625 189.