DE1258655B

DE1258655B - Zylinderkopf fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1258655B
Application number: DEV30209A
Authority: DE
Inventors: Hans Standhardt
Original assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT V
Current assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT V
Priority date: 1966-01-24
Filing date: 1966-01-24
Publication date: 1968-01-11

Description

Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft die Anordnung und bauliche Ausbildung der Ein- und Auslaßkanäle im Zylinderkopf von flüssigkeitsgekühlten, ventilgesteuerten Brennkraftmaschinen mit zwei Ein- und Auslaßventilen.
Bekannt sind bei Brennkraftmaschinen Anordnun-..en von Ein g - und Auslaßkanälen in Zylinderköpfen, bei denen die Einlaßventile auf der einen Längsseite des Zylinderblocks und die Auslaßventile auf dei anderen Längsseite desselben nebeneinanderliegen und die Auslaßkanäle zu einem gemeinsamen Auslaßkanal zusammengefaßt sind, dessen Mündung zwischen den Auslaßventilen auf einer Seite des Zylinderkopfes liegt, und bei denen die Einlaßkanäle etwa senkrecht zu der dem gemeinsamen Auslaßkanal gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfes verlaufen und deren Mündungen auf dieser Seite liegen oder die Einlaßkanäle so angeordnet sind, daß sie um 901 versetzt in den Zylinderkopf und im späteren Verlauf tangential zur Umfangslinie des Zylindermantels in den Verbrennungsraum einmünden.
Bei einem anderen bekanntgewordenen Zylinderkopf vereinigen sich jeweils die Auslaßkanäle und die Einlaßkanäle zu einem Kanal, wobei der Einlaßkanal dem Auslaßkanal gegenüberliegt und die Einströmung und Ausströmung der Luft bzw. Verbrennungsgase. tangential zur Umfangslinie des Zylinders erfolgt.
Die Nachteile bestehen darin, daß die Anordnung der Ein- und/oder Auslaßkanäle in ihrem letzten Teil vor Eintritt in den Brennraum keinen ruhigen und einheitlichen Strömungsverlauf der Luft sowie der Verbrennungsgase im Brennraum gewährleistet und weiterhin im nicht genügend gedrängten Aufbau des Zylinderkopfes durch Anordnung der Ein- und Auslaßkanalmündungen an mindestens zwei Seiten des Zylinderkopfes, der infolge dieser Anordnung von mehreren Richtungen aus zum Brennraum hin mit Kanälen versehen ist, wodurch die Festigkeit des Zylinderkopfes beeinträchtigt wird. Es ist zwar bekannt, bei Zylinderköpfen. mit zwei Einlaßventilen und einem Auslaßventil die Kanäle so anzuordnen, daß auf einer Seite des Zylinderkopfes eine Ein- und eine Auslaßkanalmündung liegt und auf der entgegengesetzten Seite eine weitere Einlaßkanalmündung angeordnet ist, wobei jedoch, wie bereits aufgezeigt, der Zylinderkopf von zwei Seiten aus mit Kanälen durchzogen ist.
Bei weiterhin bekannten Anordnungen von Ein-und Auslaßkanälen in Zylinderköpfen ergibt sieh strömungstechnisch dadurch eine günstige Lösung, daß die Ein- bzw. Auslaßkanäle parallel zueinander im Zylinderkopf verlaufen und die Mündungen der Ein- und Auslaßkanäle auf einer zur Zylinderlängsachse querliegenden Seite des Zylinderkopfes liegen und ihre Achsen an der Kanalmündung mit den zu dieser Seite senkrecht stehenden Seiten des Zylinderkopfes einen spitzen Winkel bilden oder bei denen die Mündungen der Kanäle an einer zur Zylinderblocklängsachse . parallelliegenden Seite des Zylinderkopfes angeordnet sind, jedoch ergeben sich bei diesen Anordnungen von Ein- und Auslaßkanälen verhältnismäßig große Querschnitte der Kanalmündungen am Zylinderkopf, da die Einlaßkanäle eine gemeinsame Mündung aufweisen und der Zylinderkopf dadurch wie auch bei der erstgenannten Anordnung der Kanäle auf Grund der baulichen Gestaltung-von Ventilkanonen in den Kanälen und den sich hieraus ergebenden Nachteilen in bezug auf Festigkeit und wärmetechnischem Verhalten des Zy- linderkopfes keine genügende Stabilität aufweist.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Verbesserung der bekannten Zylinderköpfe in bezug auf Brauchbarkeit und Erhöhung des Wirkungsgrades der Maschinen durch bessere Ausnutzung des Brenn-Stoffes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Zylinderköpfe so zu verändern, daß durch Anordnung der Ein- und Auslaßkanäle ohne gegenseitige Beeinflussung der Eingangsluftströme sieh eine einheitliche Strömungsrichtung ohne Gegenströmungen oder schädliche Wirbel im Verbrennungsraum ergibt, die eine gute Füllung und Leerung des Zylinders mit Luft bzw. von Brenngasen gewährleistet, und daß eine Verbesserung der Festigkeit des Zylinderkopfes durch günstige Gestaltung der Ein-und Auslaßkanäle und vorteilhafte Verlegung der Ein- und Auslaßkanalmündungen am Zylinderkopf erreicht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe so gelöst, daß die Einlaßkanäle voneinander getrennt sind und daß in den Trennwänden, die sich zwischen den in Richtung auf eine zur Zylinderblocklängsachse parallelliegende Seitenwandebene des Zylinderkopfes verlaufenden Einlaßkanälen und dem in gleicher Weise angeordneten Auslaßkanal ergeben, zwei der in bekannter Weise auf einen kreisförmigen Umfang gleichmäßig verteilten acht Aufnahniebohrungen untergebracht sind.
Der Vorteil der Erfindung liegt in dem durch die beschriebene Anordnung der Einlaß- und Auslaßkanäle in Verbindung mit der tangentialen Einströ--mung der Gase entstehenden Drall im Innern des Zylinders, der die Füllung des Zylinders mit Luft bzw. Gas verbessert und weitgehend gewährleistet, daß durch den bei der Verbrennung des Brennstoff-Luftgemisches teilweise erhalten gebliebenen Drall die Brenngase zu den Auslaßventilen hinströmen und gut in die Auslaßkanäle einströmen können. Die ruhige und in der Richtung gleichbleibende Strömung der Luft im Zylinderraum bewirkt weiterhin eine Verbesserung der Verbrennungsverhältnisse durch gute Verteilung des eingespritzten Brennstoffes.
Durch die Anordnung von zwei der Befestigungs--schrauben zwischen die in Richtung auf eine Seitenwandebene des Zylinderkopfes verlaufenden Kanäle, wobei die Kanalmündungen und weitgehend die Kanäle etwa den gleichen Querschnitt aufweisen, genügt der erfmdungsgemäße Zylinderkopf den an ihn gestellten Forderungen in bezug auf Festigkeit und Steifigkeit.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Der in einem Schnitt längs einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene, dargestellte Zylinderkopf 1 weist gleichmäßig über einen entsprechend der vorgesehenen verbindungssteifen Befestigung auf dem Zylinderblock bestimmten Umfang verteilt acht Aufnahmebohrungen für die die Verbindung herstellenden Schraubenbolzen auf. Zentrisch dazu findet die Einspritzdüse 7 ihre Anordnung, und um diese wiederum sind die beiden gleichartigen Einlaßventile 3, 4 sowie die beiden gleichartigen Auslaßventile 5, 6 in der Weise vorgesehen, daß die beiden Einlaßventile 3, 4 auf der einen und die beiden Auslaßventile 5, 6 spiegelbildlich auf der anderen Seite einer zu der den Ein- und Auslaßkanälen 3a, 4a bzw. 6a gemeinsamen Seitenwandebene des Zylinderkopfes 1 senkrecht stehenden Achse liegen. Während die beiden Einlaßventile 3 bzw. 4 jeweils einen eigenen Einlaßkanal 3 a bzw. 4 a aufweisen, sind die beiden von den Auslaßventilen 5 bzw. 6 abgehenden Abführ-ungdeitungen'zu einem- Auslaßkanal 6 a vereint, der vorteilhafterweise vomAuslaßventi16 wegführt und in den, etwa übereinstimmend mit der in seinem letzten Teil vor Austritt aus dem Zylinderkopf 1 zu verzeichnenden Strömungsrichtung, eine vom Auslaßventil 5 wegführende Auslaßkanaleinmündung 5 a mündet.

Claims

Patentanspruch: Zylinderkopf für flüssigkeitsgekühlte, ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaß--und Auslaßventilen, bei dem die Achsen der Einlaßkanäle Tangenten zu zentrisch zum Zylindermantel veilaufenden gedachten Kreisen bilden und die Auslaßventile einen gemeinsamen Auslaßkanal aufweisen, der in radialer Richtung zum Zylindermantel von dem der Kanalmündung nächstgelegenem Auslaßventil wegführt und in den die vom zweiten Auslaßventil abführende Auslaßkanaleinmündung mündet, wobei die Achse der Auslaßkanaleinmündung, etwa übereinstimmend mit der Richtung des Auslaßkanals in seinem letzten Teil vor der Kanalmündung, ebenfalls -eine Tangente zu einem gedachten Kreis bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanäle(3a,4a) voneinander getrennt sind und daß in den Trennwänden, die sich zwischen den in Richtung auf eine zur Zylinderblocklängsachse parallelliegende Seitenwandebene des Zylinderkopfes (1) verlaufenden Einlaßkanälen(3a,4a) und dem in gleicher Weise angeordneten Auslaßkanal(6a) ergeben, zwei der in bekannter Weise auf einem kreisförmigen Umfang gleichmäßig verteilten acht Aufnahmebohrungen (2) untergebracht sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 832 702, 861173, 1140 402; deutsche Auslegeschriften Nr. 1127 144, 1171202; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1667 503; »Motortechnische Zeitschrift«, Jg. 25, H. 8, S. 318, und Jg. 26, H. 4, S. 162.