DE1297946B

DE1297946B - Zylinderkopf fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1297946B
Application number: DER37629A
Authority: DE
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1963-04-08
Filing date: 1964-04-06
Publication date: 1969-06-19
Also published as: US3274981A; FR1361447A; GB1061528A

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem Paar in Reihe angeordneter, benachbarter Zylinder, bei dem sowohl die Einlaßventile als auch die Auslaßventile in der Ebene der Zylinderachsen des Zylinderpaares angeordnet sind, wobei die Einlaßkanäle mit Spiralen enden, die in die zugehörigen Einlaßventile münden.
Es ist bekannt, den Einlaßkanälen eine solche Form und Richtung zu geben, daß der Gasstrom, der in seinem Verlauf durch die Wandung des Kanals gerichtet wird, dem Einlaßventil zugeführt wird, nachdem er gezwungen worden ist, die zur gewünschten Verwirbelung geeignete Bewegung auszuführen.
Bekanntlich ist die Geschwindigkeit der kreisenden Bewegung, die auf diese Weise im Zylinder erhalten werden kann, um so höher, je weiter der Verlauf des Einlaßkanals zur Achse des Einlaßventils exzentrisch ist; jedoch ist, wenn ein ventilgesteuerter Einlaßkanal in der herkömmlichen Weise gestaltet wird, die größtmögliche Exzentrizität, die dem Kanal gegeben werden kann, stark durch die Notwendigkeit beschränkt, die Zylinderkopf-Befestigungsbolzen und die Führungen für die Stoßstangen an einer geeigneten Stelle anzuordnen, wobei selbstverständlich eine Vergrößerung des Achsabstandes der Zylinder, welche den gewünschten Verlauf erleichtern würde, nicht in Betracht kommen kann.
Des weiteren ist ein Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit in Reihe angeordneten Zylindern bekannt, deren Einlaßventile und Auslaßventile in der Ebene der Zylinderachsen liegen, bei dem- das Brennstoff-Luft-Gemisch den einzelnen Einlaßventilen durch spiralig endende Einlaßkanäle zugeführt wird, die von einer parallel zur Ebene der Zylinderachsen verlaufenden, horizontalen Hauptzuführleitung gespeist werden. Während die Einlaßspirale des einen Zylinders von außen her zu dem angeschlossenen Einlaßventil führt, verläuft die Einlaßspirale des benachbarten Zylinders über diesen hinweg, wodurch die Anordnung des zu diesem Zylinder gehörenden Auslaßventils sehr erschwert wird.
Es ist ferner bereits bekannt, dem Einlaßventil einer Brennkraftmaschine eine Wirbelkammer vorzuschalten, der das Brennstoff-Luft-Gemisch durch einen exzentrisch zum Einlaßventilsitz verlaufenden geradlinigen Einlaßkanal zugeführt wird. Es fehlen eine paarweise Zusammenfassung der Zylinder und die Speisung der Einlaßventile der Zylinderpaare durch einen gemeinsamen, symmetrisch gelegenen Einlaß.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Zylinderkopf der genannten Art zu schaffen, bei dem die spiralförmige Führung der Einlaßkanäle weder durch die Anordnung der Zylinderkopf-Befestigungsbolzen und die Führungen für die Stoßstangen noch durch die Anordnung der Auslaßventile behindert wird.
Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß bei dem eingangs beschriebenen Zylinderkopf die beiden Einlaßventile zu beiden Seiten der Auslaßventile des Zylinderpaares liegen und daß die zu den Einlaßventilen des Zylinderpaares führenden Einlaßkanäle von einem gemeinsamen, von den beiden Einlaßventilen etwa gleich weit entfernten Einlaß ausgehen, auf den zur Ebene der Zylinderachsen etwas schräg verlaufende Einlaßkanalteile folgen, wobei die Spiralen außen um die Zylinder herumführen.
Dieser Verlauf der Ansaugkanäle ermöglicht es, ihnen in dem zur Verfügung stehenden Raum die zum Erzielen einer bestmöglichen Verwirbelung notwendige Exzentrizität zu geben.
Eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1 einen Schnitt des Zylinderkopfes nach der Linie 1-I in F i g. 2; F i g. 2 und 3 zeigen Schnitte des Zylinderkopfes nach den Linien II-II bzw. III-III in F i g. 1.
Aus F i g.1 ist ersichtlich, wie die Einlaßkanäle 1 und 2 für zwei benachbarte mit 3 und 4 bezeichnete Zylinder verlaufen.
Der Sitz des Einlaßventils 5 des Zylinders 3 und der Sitz des Einlaßventils 6 des Zylinders 4 befinden sich zu beiden Seiten der Sitze der Auslaßventile 7 und B.
Die Einlaßkanäle 1 und 2 haben einen gemeinsamen Eimaß 9, der so weit als möglich in der Mitte des Abstandes zwischen den beiden Zylindern 3 und 4 angeordnet und seitlich zum Zylinderkopf zwischen zwei Führungen 10 für die Stoßstangen der nicht dargestellten Kipphebel der Auslaßventile liegt. Vorzugsweise werden, um diesem Einlaß 9 die größtmögliche Breite geben zu können, diese Führungen 10 durch Rohre gebildet, die durch ihn hindurchgeführt sind. Zu dem gleichen Zweck kann auch, wie dargestellt, der Achsabstand dieser Rohre größer gemacht werden als der Achsabstand der Sitze der Auslaßventile 7 und B.
Ausgehend vom Einlaß 9, folgt jeder der Einlaßkanäle 1 und 2 einem zur Ausrichtung der Zylinder 3, 4 etwas schrägen Verlauf, worauf sich die Einlaßkanäle 1, 2 krümmen und an den Sitzen der Einlaßventile 5, 6 mit einer um sie herum geführten Spirale münden.
Wie ersichtlich, haben diese Einlaßkanäle 1, 2 bei der dargestellen Ausführungsform mit Bezug auf die Sitze der Einlaßventile 5, 6 eine Exzentrizität »e«, welche zumindest gleich dem Halbmesser »R« der Einlaßventile 5, 6 ist, wie F i g. 3 zeigt, da bei einer geringeren Exzentrizität »e« nicht eine stabile Kreiselbewegung der für den Eintritt in den Zylinder bestimmten Gasströmung erzielt werden kann.
Die Einlaßkanäle 1, 2 haben vom Einlaß 9 bis zu ihrer Mündung an den Einlaßventilen einen rechteckigen Querschnitt (s. F i g. 2 und 3), der sich verengt, so daß eine Konvergenzwirkung entsteht, wodurch die Gasströmung in den Einlaßkanälen 1, 2 beschleunigt wird. Außerdem weist jeder Einlaßkanal 1, 2 ein Gefälle zum Ventilsitz auf, so daß der Luft (da keine Verwirbelungskammer vorgesehen ist) eine günstige Richtung bei ihrem Eindringen in die Zylinder 3, 4 gegeben wird. Um der Gasströmung so weit wie möglich eine gleichmäßige Kreiselgeschwindigkeit zu verleihen, ist es vorteilhaft, den Einlaßkanälen 1, 2 eine Breite zu geben, die wesentlich geringer ist als ihre Höhe (die Breite soll 2/s der Höhe nicht überschreiten).
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, haben die Einlaßkanäle 1, 2 einen Querschnitt, der weder eine Drosselstelle noch eine plötzliche Richtungsänderung aufweist, so daß die Füllung der Zylinder 3, 4 mit geringstmöglichen Ladeverlusten erfolgen kann. Das Eindringen der Gasströmung in die Zylinder 3, 4 ist in F i g. 1 und 2 durch Pfeile dargestellt. Der größte Platzbedarf der Spirale befindet sich, wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich ist, auf der den Sitzen der Auslaßventile 7 und 8 entgegengesetzten Seite, wodurch die Anordnung des Wasserumlaufs zwischen den Sitzen der Einlaßventile 5, 6 und der Auslaßventile 7, 8 wesentlich erleichtert wird. Die Auslaßkanäle sind zu einem Kanal 11 vereinigt. Die Durchführungen für die Zylinderkopf-Befestigungsbolzen sind mit 12 bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem Paar in Reihe angeordneter, benachbarter Zylinder, bei dem sowohl die Einlaßventile als auch die Auslaßventile in der Ebene der Zylinderachsen des Zylinderpaares angeordnet sind, wobei die Einlaßkanäle mit Spiralen enden, die in die zugehörigen Einlaßventile münden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einlaßventile (5, 6) zu beiden Seiten der Auslaßventile (7, 7) des Zylinderpaares (3, 4) liegen und daß die zu den Einlaßventilen (5, 6) des Zylinderpaares (3, 4) führenden Einlaßkanäle (1, 2) von einem gemeinsamen, von den beiden Einlaßventilen (5, 6) gleich weit entfernten Einlaß (9) ausgehen, auf den zur Ebene der Zylinderachsen etwas schräg verlaufende Einlaßkanalteile folgen, wobei die Spiralen außen um die Zylinder (3, 4) herumführen.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaßkanal (1, 2) mit Bezug auf den entsprechenden Sitz des Einlaßventils (5, 6) in an sich bekannter Weise eine Exzentrizität (e) aufweist, die zumindest gleich dem Halbmesser (R) dieses Sitzes ist.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaßkanal (1, 2) zum Sitz des Einlaßventils (5, 6) hin in an sich bekannter Weise ein Gefälle hat.
4. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jedes Einlaßkanals (1, 2) in an sich bekannter Weise schmaler als hoch ist und zum Sitz des Einlaßventils (5, 6) hin abnimmt.