DE1476381C - Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, vorzugsweise mit innerer Gemischbildung und direkter Einspritzung, mit beiderseits des Zylinderkopfes, quer zur Maschinenlängsachse etwa parallel und bezüglich ihrer Gasstromrichtung gleichsinnig zum Kühlluftstrom für schrägstehende Ventile geführte Gaskanäle, durch deren aufsteigende, seitlich in eine obere Deckplatte einmündende Wandteile oder durch einen mit diesen über Kühlrippen verbundenen Wandteil auf der Anströmseite zu beiden Seiten des Zylinderkopfes je eine vertikale Bohrung und eine dritte vertikale Bohrung zwischen verdickten Teilen einer mittleren Kühlrippe auf der Abströmseite verläuft, die zur Durchführung von insgesamt drei Zugankern zur Zylinderkopfbefestigung dienen. ...

Bei bekannten Zylinderköpfen dieser Art (britische Patentschrift 958 935) hat man sich bemüht, durch entsprechende Anordnung der Kühlrippen und der Gaskanäle günstige Voraussetzungen für die Abführung der Verlustwärme zu schaffen.

Der' Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gleichzeitig großer Formsteifigkeit -und Formbeständigkeit des Zylinderkopfes gegenüber den auf ihn einwirkenden, durch Zuganker, Gasdruck und thermische Verformungen hervorgerufenen Kräften noch ungenutzte Möglichkeiten zur Verbesserung der Kühlung zu erschließen. Letzteres ist von besonderer Bedeutung für Zylinderköpfe aus Leichtmetall.
■ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Zylinderkopf der eingangs beschriebenen Art gelöst durch eine in Kühlluftstromrichtung versetzte, an sich bekannte Anordnung der Ventilstoßstangen auf der Anströmseite, so daß sie sich im Bereich des Kühlluftstroms weitgehend decken.

Die auf der Anströmseite befindlichen Ventilstoßstangen bieten in der erfindungsgemäßen Anordnung der anströmenden Kühlluft nur sehr geringen Widerstand.

Der Abgaskanal wird besonders intensiv gekühlt, indem er durch eine Verzweigung des Kühlluftstroms beiderseitig und an einer Stirnseite von Kühlluft bestrichen wird. .

Durch die sinnvolle Anwendung der zum Teil bekannten Kennzeichen ist es gelungen, einen Zylinderkopf für Hochleistungsmotoren zu schaffen, der als Gußteil einen unkomplizierten Aufbau bei optimalen Bedingungen für die Raumausnutzung, die Kühlluft- und Gasstromführung sowie für die Beherrschung der auftretenden Kräfte mittels dreier Zuganker ermöglicht.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel· eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes dargestellt.

Abb. 1 zeigt einen Länngsschnitt nach der Ebene E-F;

A b b. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Ebene A-B;

A b b. 3 zeigt einen Schnitt nach der Ebene C-D;

A b b. 4 zeigt einen Querschnitt nach der Ebene G-H;

A b b. 5 zeigt eine Seitenansicht in Richtung /.

Der Einlaßkanal 1 und der Auslaßkanal 2 liegen parallel zueinander und zu dem in Richtung des Pfeiles / (Abb. 2) geführten Kühlluftstrom, welcher quer zur Ebene E-F verläuft. Die Gaskanäle (Einlaßkanal 1, Auslaßkanal 2) sind beiderseits weit nach außen gerückt, um viel Platz für die Anordnung von Kühlrippen 3 zu schaffen. Durch den sich bei dieser Anordnung ergebenden Versatz der Gaskanäle in Richtung des Pfeiles / ist Gewähr dafür geboten, daß die anströmende Kühlluft die Wärmeübergangsflächen erreicht, bevor sie vom Auslaßkanal 2 aufgeheizt werden kann.

Aufsteigende Wandteile 4 des Einlaßkanals 1 und aufsteigende Wandteile 5, die in der Nähe des Ventilsitzes 6 des Auslaßventils 7 entspringen und sämtlich in einer Deckplatte 8 münden, sind mit vertikalen Bohrungen für zwei Zuganker 9,10 versehen. Hierdurch bietet sich den Zugankerkräften ein großer Werkstoffquerschnitt dar und beiderseits auch eine breite Basis, auf der sich die Spannkräfte, über den Sitzrand 11 des Zylinderkopfes gleichmäßig verteilen

können. ■" ■

Der Wand teil 5 ist in vorteilhafter Weise über Kühlrippen 12 mit der Wandung des Auslaßkanals 2 verbunden.

Die Zuganker 9 und 10 liegen abseits des Kühlluft-

ao Stroms, während der dritte Zuganker 13 strömgungstechnisch günstig zwischen verdickten Teilen 14. einer mittleren Kühlrippe .angeordnet ist. Um auch in diesem Bereich eine gleichmäßige Verteilung der Spannkraft des Zugankers 13 auf eine breite Basis des Sitzrandes 11 zu erzielen, sind außer den verdickten Teilen 14 auch die aufsteigenden Wandteile 15 des Auslaßkanals 2 und einer Verlängerung 16 eines aufsteigenden Wandteils des Einlaßkanals 1 mit Spannkräften belastet. Die so erzielte Querschnittsverteilung und die damit erzielte Starrheit ermöglichen es, auch bei hohen Gaskräften mit drei Zugankern für die Zylinderkopfbefestigung auszukommen.

Die Schäfte des Auslaßventils 7 und des Einlaßventils 17 konvergieren nach dem Zylinder hin in einer quer zum Kühlluftstrom liegenden Ebene E-F. Dadurch wird im oberen Teil des Zylinderkopfes zusätzlich Raum für die Anordnung von Kühlrippen 3 geschaffen.

Das Auslaßventil 7 und das Einlaßventil 17 werden

.über zwei schräggestellte Kipphebel 18 betätigt, die ihren Antrieb wiederum über Ventilstoßstangen 19 erhalten, welche auf der Anströmseite gemäß A b b. 5 so angeordnet sind, daß sie sich im Bereich des Kühlluftstroms weitgehend decken und nach der Nockenwelle 20 hin divergieren.

. Die Einspritzdüse 21 und der Düsenhalter 22 sind durch ihre Schrägstellung in der Ebene C-D (Abb. 2) so in den Kühlluftstrom gelegt, daß sie nur einen geringen Strömungswiderstand verursachen.

Der hinter dem Zuganker 9 nach dem Rande hin nach außen geschwungene Drallkanal 23 verursacht keine Verengung des Kühlluftquerschnitts.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   . Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, vorzugsweise mit innerer Gemischbildung und direkter Einspritzung, mit beiderseits des Zylinderkopfes, quer zur Maschinenlängsachse etwa parallel und bezüglich ihrer Gasstromrichtung gleichsinnig zum Kühlluftstrom für schrägstehende Ventile geführte Gaskanäle, durch deren aufsteigende, seitlich in eine obere Deckplatte einmündende Wandteile oder durch einen mit diesen über Kühlrippen verbundenen Wandteil auf der Anströmseite zu beiden Seiten des

   Zylinderkopfes je eine vertikale Bohrung und eine dritte vertikale Bohrung ' zwischen verdickten Teilen einer mittleren Kühlrippe auf der Abströmseite verläuft, die zur Durchführung von insgesamt drei Zugankern zur Zylinderkopfbefestigung dienen, gekennzeichnet durch eine in Kühlluftstromrichtung versetzte, an sich bekannte Anordnung der Ventilstoßstangen (19) auf der Anströmseite, so daß sie sich im Bereich des Kühlluftstroms weitgehend decken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen