DE1272626B

DE1272626B - Vierventil-Zylinderkopf fuer Viertakt-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1272626B
Application number: DEA51825A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Apfelbeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1968-07-11

Description

Vierventil-Zylinderköpf für Viertakt-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Vierventil-Zylinderkopf für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit je zwei einander gegenüberliegenden Ein- und Auslaßventilen je Zylinder, die jeweils paarweise V-förmig hängend in zwei sich etwa rechtwinkelig kreuzenden Ebenen angeordnet sind, wobei die Einlaßventile einen größeren Durchmesser aufweisen als die Auslaßventile.
Bei Zylinderköpfen dieser Bauart (österreichische Patentschrift 1.74 503) ist es bekannt, die beiden Ventilpaare mit gleichen V-Winkeln anzuordnen. Dabei ist es bereits möglich, in günstiger Weise ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen den größeren Einlaßventilen und den kleineren Auslaßventilen sowie insgesamt sehr große Ventilquerschnitte auszuführen und so einen hohen Füllungsgrad der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Weiter ist es bei einem ähnlichen Zylinderkopf (britische Patentschrift 233 032) bekannt, die Ein- und Auslaßventile in unterschiedlichen V-Winkeln anzuordnen, wobei die Einlaßventile einen kleineren V-Winkel bilden als die Auslaßventile. Dabei ist jedoch auf ein günstiges Größenverhältnis sowie auf möglichst große Ventilöffnungsquerschnitte der Ein- und Auslaßventile nicht geachtet, sondern die Anordnung wurde nur zur Begünstigung der Ventilsteuerung in dieser Weise ausgebildet. Schließlich sind auch Ausbildungen bekannt, bei denen Ein- und Auslaßventile unter gleichen Winkeln angeordnet und gleich groß ausgeführt sind. Die Einlaßventile sind hierbei zugunsten der Auslaßventile in ihrer Größe begrenzt, so daß weder ein besonders großer öffnungsquerschnitt der Einlaßventile noch ein günstiges Größenverhältnis zwischen Ein- und Auslaßventilen gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, größtmögliche Öffnungsquerschnitte der Einlaßventile mit einem günstigen Größenverhältnis zwischen den Ein-und Auslaßventilen zu verbinden und dabei die in einem etwa halbkugeligen Brennraum zur Verfügung stehende Oberfläche soweit wie möglich für die Ventilgrößen auszunutzen. Dieses Ziel wird von der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einlaßventile in an sich bekannter Weise einen kleineren V-Winkel einschließen als die Auslaßventile und daß die kleinsten Abstände der Ventilumfangslinien der Ein- und Auslaßventile voneinander und von der Begrenzungslinie zwischen Zylinderkopf und Zylinder etwa gleich und möglichst klein sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Oberfläche des Brennraumes für die Ventilanordnung bestens auszunutzen, ohne daß hiermit andere bauliche oder wirkungsmäßige Nachteile verbunden sind, sofern die Annäherung der Ventile untereinander und an die Begrenzungslinie zwischen Zylinderkopf und Zylinder nicht zu eng gewählt wird, weil dann die Ventilöffnungen im überschneidungsbereich zu gering sind und bei eingesetzten Ventilsitzringen keine ausreichende Schrumpfsitzfestigkeit mehr zur Verfügung steht. Versuche haben ergeben, daß durch den erfindungsgemäßen Vierventil-Zylinderkopf bisher nicht erreichte Werte des Füllungsgrades und der Nutzleistung verwirklicht werden können.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar F ig.1 einen Längsschnitt durch einen Vierventil-Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine in einer von den Auslaßventilen und der Zylinderachse bestimmten Ebene 1-1 in F i g. 2, F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-11 in F ig. 1 und F i g. 3 einen Längsschnitt nach der Linie III-III in F ig. 2.
Ein Zylinderkopf 1 für eine Viertakt-Brennkraftmaschine, ist mit vier radial zum Mittelpunkt seines halbkugelförmigen Brennraumes 2 angeordneten, hängenden Ventilen versehen, von denen jeweils die beiden Einlaßventile 3 und die beiden Auslaßventile 4 einander diametral gegenüberliegen. Die Schäfte Y, 4' der Ventile sind daher V-förmig zueinander angeordnet. Die von den Einlaßventilen 3 gesteuerten Einlaßkanäle 5 liegen parallel zur Achse des Zylinders 6 und winden sich in ihrem letzten Teil mit großen Krümmungsradien an die öffnungen 7 der Einlaßventile 3 heran, so daß eine Fallstromanordnung mit geringem Strömungswiderstand gegeben ist. Die Auslaßkanäle 8 laufen dagegen von den öffnungen 9 der Auslaßventile 4 unmittelbar radial nach außen, so daß sich innerhalb des Zylinderkopfes 1 nur geringe diesen aufheizende Kandlflächen befinden. Die öff- nungen 7 und 9 der Ein- und Auslaßventile 3, 4 reichen alle etwa gleich knapp an die Dichtfläche l' des Zylinderkopfes 1 gegenüber dem Zylinder 6 heran. Da die Einlaßventile 3 einen größeren Durchmesser als die Auslaßventile 4 aufweisen, ergibt sich aus der Halbkugelform des Brennraumes 2 für die Schäfte 4' der Auslaßventile 4 ein größerer V-Winkel als für die Schäfte 3' der Einlaßventile 3. Gleichzeitig führt diese Anordnung zu einem günstigen Verhältnis zwischen den größeren öffnungen 7 der Einlaßventile 3 und den kleineren öffnungen 9 der Auslaßventile 4. Für die Steuerung sämtlicher vier Ventile ist eine einzige, in der Achse des Zylinders 6 angeordnete Nockenwelle 10 vorgesehen. Diese ist hohl ausgebildet und auf einem ebenfalls hohlen Lagerrohr11 gelagert, das den Durchtritt für eine in der Achse des Zylinders 6 angeordnete Zündkerze 12 ermöglicht. Die Nockenwelle 10 trägt ein Kettenrad 13 für die Antriebsverbindung mit einer Königswelle 14 über eine Kette 15. Die Nockenwelle 10 weist weiter zwei unmittelbar übereinanderliegende Nockenlaufbahnen 16 auf, die mit üblichen Nocken 16' versehen sind. Die Nockenwelle 10 ist im Drebzahlverhältnis 1: 2 zur Kurbelwelle der Maschine angetrieben. Eine Nockenlaufbahn 16 steuert jeweils über je einen Stößel 17 und einen Kipphebel 18 ein Einlaßventil 3 und ein Auslaßventil 4. Dabei sind jweils zwei einander benachbarte Ventile zusammengefaßt, und zwar diejenigen, die in Drehrichtung der Nockenwelle 10 gesehen als Auslaßventil 4 und als Einlaßventil 3 aufeinanderfolgen, wodurch in Verbindung mit der Winkelstellung von etwa 90' der zugehörigen Stößel 17 den Gesetzmäßigkeiten fÜr die Ventilsteuerung entsprochen ist. Die unterschiedlich hohe Lage der Nockenlaufbahnen 16 und Stößel 17 untereinander ist durch verschiedene Längen der Schäfte Y, 4' der Ventile und verschieden hohe Anordnung der Lagerachsen 18' für die Kipphebel 18 ausgeglichen. Dem unterschiedlichen V-Winkel zwischen den Ventilpaaren gleicher Art ist durch Kipphebel 18 mit verschiedenem Hebelwinkel Rechnung getragen.

Claims

Patentanspruch: Vierventil-Zylinderkopf für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit je zwei einander gegenüberliegenden Ein- und Auslaßventflen je Zylinder, die jeweils paarweise V-förmig hängend in zwei sich etwa rechtwinkelig kreuzenden Ebenen angeordnet sind, wobei die Einlaßventile einen größeren Durchmesser aufweisen als die Auslaßventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (3) in an sich bekannter Weise einen kleineren V-Winkel bilden als die Auslaßventile (4) und daß die kleinsten Abstände der Ventilumfangslinien der Ein- und Auslaßventile (3, 4) voneinander und von der Begrenzungslinie zwischen Zylinderkopf (1) und Zylinder (6) etwa gleich und möglichst klein sind. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschrift Nr. 290 893; österreichische Patentschrift Nr. 174 503; französische Patentschriften Nr. 504 380, 592 910, 621245; britische Patentschriften Nr. 233 032, 539 750; USA.-Patentschrift Nr. 3 137 283.