DE19510270A1 - Einstückige Motorblockkonstruktion für Viertaktmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Viertakt-Ver­ brennungsmotoren, die im Zylinderkopf Auslaßöffnungen aufweisen, welche in einer Fläche vorgesehen sind, die zur Zylinderachse geneigt ist oder schräg verläuft. In der Vergangenheit stellte die Bearbeitung der Einlaß- bzw. Auslaßventilsitze (in der geneigten Fläche), die die Ein­ laß- und Auslaßöffnungen umgeben, kein ernstes Problem dar, da die Zylinder gesondert von dem Zylinderblock her­ gestellt wurden.

Die Anwendung von Einlaß- und Auslaßventilsitzen in einer Schrägfläche an dem Kopfende eines einstückigen Motor­ blocks wirft jedoch Probleme auf.

Auf die folgenden US-Patente wird hingewiesen:

Ferner wird auf die japanische Anmeldung Nr. 3-206473 hingewiesen, die am 23. Juli 1991 eingereicht wurde.

Durch die Erfindung wird ein Viertaktmotor bereitge­ stellt, der gekennzeichnet ist durch einen Motorblock mit einem mittleren Abschnitt, der eine zylindrische Bohrung mit einer Achse begrenzt und ein Kopfende sowie ein Kur­ belgehäuseende aufweist, mit einem Kopfendabschnitt, der sich von dem Kopfende des mittleren Abschnitts in integral einstückiger Beziehung dazu erstreckt und eine ebene Ventilsitzfläche aufweist, die sich unter einem spitzen Win­ kel zur Achse der zylindrischen Bohrung erstreckt und einen Ventilsitz mit einer Mitte und einem Umfang auf­ weist, der durch einen Radius definiert ist, welcher sich von der Mitte erstreckt, und mit einem Kurbelgehäuseend­ abschnitt, der sich von dem Kurbelgehäuseende des mittle­ ren Abschnitts in integral einstückiger Beziehung dazu erstreckt und einen teils zylindrischen Abschnitt, der koaxial zu der zylindrischen Bohrung ausgerichtet ist, sowie einen Ausnehmungsabschnitt aufweist, der sich von dem teils zylindrischen Abschnitt erstreckt und eine periphere Wand hat, die von einer sich rechtwinklig zu der Ventilsitzfläche und von der Ventilsitzmitte er­ streckenden Linie einen Abstand hat, der größer ist als der Radius.

Die Erfindung stellt ferner einen Viertaktmotor bereit, der gekennzeichnet ist durch einen einstückigen Motor­ block mit einem mittleren Abschnitt, der eine zylindri­ sche Bohrung mit einer Achse begrenzt und ein Kopfende sowie ein Kurbelgehauseende aufweist, mit einem Kopfend­ abschnitt, der sich integral von dem Kopfende des mittle­ ren Abschnitts erstreckt und eine geneigte Fläche auf­ weist, die sich unter einem spitzen Winkel zu der Achse der zylindrischen Bohrung erstreckt und einen Auslaßöff­ nungsventilsitz und einen Einlaßöffnungsventilsitz auf­ weist, welche jeweils eine Mitte und einen Umfang haben, wobei die Umfänge durch Radien definiert sind, die sich von den Mitten erstrecken, und mit einem Kurbelgehäuse­ endabschnitt, der sich integral von dem Kurbelgehäuseende des mittleren Abschnitts erstreckt und einen teils zy­ lindrischen Abschnitt, der koaxial zu der zylindrischen Bohrung ausgerichtet ist, und einen Ausnehmungsabschnitt aufweist, der sich von dem teils zylindrischen Abschnitt erstreckt und eine periphere Wand hat, die erste und zweite Flügel aufweist, die respektive durch Wandab­ schnitte definiert sind, welche von betreffenden Linien, die sich senkrecht zu und von der geneigten Fläche und von den betreffenden Ventilsitzmitten erstrecken, einen Abstand haben, der größer ist als der betreffende Radius.

Weitere Gesichtspunkte, Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung werden aus der folgenden allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine Teildarstellung eines einstückigen Viertaktmotorblocks in einer Schnittansicht, bei dem ver­ schiedene Gesichtspunkte der Erfindung verwirklicht sind.

Fig. 2 zeigt eine Teildarstellung mit einer Ansicht ent­ lang der Linie 2-2 der Fig. 1.

Bevor eine Ausführungsform der Erfindung detailliert er­ läutert wird, ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung in ihrer Ausführung nicht auf die in der folgenden Be­ schreibung beschriebenen oder in den Figuren illustrier­ ten Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung von Komponenten beschränkt ist. Die Erfindung kann auch in anderen Ausführungsformen verwirklicht werden. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die hier gewählte Terminologie dem Zwecke der Erläuterung dienen soll und nicht als be­ schränkend ausgelegt werden sollte.

In den Figuren ist eine Motorblockanordnung 11 für einen Viertakt-Verbrennungsmotor dargestellt. Die Motorblockan­ ordnung 11 weist einen Motorblock 13 und einen Zylinder­ einsatz 15 auf. Der Zylinderblock 13 ist ein einstücki­ ges, integrales Gußteil, welches einen mittleren oder zylindrischen Abschnitt 21 mit einem Kopfende 23 und einem Kurbelgehäuseende 25, einen sich von dem Kopfende 23 des mittleren oder zylindrischen Abschnitts 21 er­ streckenden Kopfendabschnitt 31 und einen Kurbelgehäuse­ abschnitt 33 aufweist, welcher sich von dem Kurbelgehäuse­ ende 25 des mittleren oder zylindrischen Abschnitts 21 erstreckt und ein Kurbelgehäuse 35 teilweise begrenzt. Der zylindrische Abschnitt 21 weist ferner eine zylindri­ sche Höhlung oder Bohrung 37 auf, die die Achse 39 hat und den Zylindereinsatz 15 aufnimmt.

Der Kopfendabschnitt 31 des Motorblocks 13 hat eine pla­ nare, zentral offene, ringförmige Zylinderendfläche 41, die sich rechtwinklig zu der Achse 39 des zylindrischen Abschnitts 21 erstreckt, und eine schräge oder geneigte Ventilsitzfläche 43, die sich von einem Abschnitt der Zylinderendfläche 41 erstreckt und die gemäß Fig. 2 Einlaß- und Auslaßöffnungen 47 bzw. 49 sowie ringförmige Einlaß- und Auslaßventilsitze 53 bzw. 55 definiert, die in einer die Einlaß- und Auslaßöffnungen 47 und 49 umge­ benden Weise in der geneigten Flache 43 vorgesehen sind. Die Einlaßöffnung 47 hat die Mitte 63, und der Ventilsitz 53 weist einen Außenumfang 73 mit einem von der Mitte 63 aus gemessenen Radius 83 auf. Die Auslaßöffnung 49 hat die Mitte 65, und der Ventilsitz 55 einen äußeren Umfang 75 mit einem von der Mitte 65 aus gemessenen Radius 85.

Von den Einlaß- und Auslaßöffnungen 47 bzw. 49 in dem Kopfendabschnitt 31 erstrecken sich Einlaß- und Auslaßka­ näle 93, von denen nur einer gezeigt ist. Durch die Ein­ laßkanäle und Auslaßkanäle 93 erstrecken sich Einlaßven­ tile und Auslaßventile 103 (nur eines gezeigt) zur Beauf­ schlagung oder zur Eingriffnahme mit den Einlaß-bzw. Aus­ laßventilsitzen 53 bzw. 55.

Der Kopfendabschnitt 31 weist zusätzliche Fläche(n) 107 auf, die sich zwischen der geneigten Fläche 43 und der ringförmigen Zylinderendfläche 41 erstrecken, um einen Teil einer Verbrennungskammer 109 mit variablem Volumen zu begrenzen, die ferner von dem zylindrischen Abschnitt 21 des Motorblocks 13 und von einem Kolben (nicht ge­ zeigt) begrenzt ist. Die Fläche(n) 109 kann irgendeine geeignete Form haben und Öffnungen sowie Gewinde, wie bei 111 gezeigt, aufweisen, um eine Zündkerze (nicht gezeigt) aufzunehmen.

Der Kopfendabschnitt 31 und der zylindrische oder mittle­ re Abschnitt 21 weisen ferner geeignete Hohlräume 115 eines Wasserkühlmantels auf, um eine Kühlung des Motor­ blocks 13 vorzusehen.

Der Kurbelgehäuseabschnitt 33 weist einen teils zylindri­ schen Abschnitt 121 auf, welcher eine Fortsetzung der zylindrischen Bohrung 37 bildet. Um einen Zugriff für eine ökonomische Bearbeitung der Ventilsitzfläche 43 zu ermöglichen, hat der Kurbelgehäuseabschnitt 33 ferner einen sich relativ nach außen erstreckenden, aufgeweite­ ten Abschnitt 123 mit einer peripheren Wand 122, die ein Paar benachbarte Flügel 125 und 127 aufweist, welche die Bearbeitung des Einlaßventilsitzes 53 und des Auslaßven­ tilsitzes 55 erleichtern und die mit betreffenden Radien 135 bzw. 137 erzeugt werden, die sich senkrecht zu den betreffenden Linien oder Achsen 145 bzw. 147 erstrecken, die sich rechtwinklig von der geneigten Ventilsitzfläche 43 und von den Mittelpunkten 155 und 157 der betreffenden Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen 47 bzw. 49 erstrecken, wobei die Radien 135 und 137 größer sind als der Radius oder der Abstand von den Mittelpunkten 155 und 157 der Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen 47 und 49 zu dem äußeren Durchmesser 73 und 75 der Ventilsitze 53 und 55. Dementsprechend ermöglichen der Einlaßventilsitz-Bearbei­ tungsflügel 125 und der Auslaßventilsitz-Bearbeitungsflü­ gel 127 in dem Kurbelgehäuseabschnitt 33 des Motorblocks 13 ein Einführen entlang der Achsen 145 und 147, die sich von den Mittelpunkten 155 und 157 der Ventilsitze 53 und 55 erstrecken, so daß die Ventilsitze 53 und 55 durch einfache Drehbewegung der verwendeten Werkzeuge bearbei­ tet werden können.

Verschiedene Gesichtspunkte und Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Patentansprüchen wiedergegeben.

Claims (2)

1. Viertaktmotor, gekennzeichnet durch einen Block (13) mit einem mittleren Abschnitt (21) , der eine zylindri­ sche Bohrung (37) mit einer Achse (39) definiert und ein Kopfende (23) sowie ein Kurbelgehäuseende (25) aufweist, einem Kopfendabschnitt (31), der sich von dem Kopfende (23) des mittleren Abschnitts (21) in integral einstückiger Beziehung dazu erstreckt und eine planare Ventilsitzfläche (43) aufweist, die sich unter einem spitzen Winkel zu der Achse (39) der Zy­ linderbohrung (37) erstreckt und einen Ventilsitzein­ laß (47), eine Ventilsitzflächenmitte (155) und einen Umfang (73) aufweist, der durch einen Radius (83) de­ finiert ist, welcher sich von der Mitte (155) er­ streckt, und mit einem Kurbelgehäuseendabschnitt (23), der sich von dem Kurbelgehäuseende (25) des mittleren Abschnitts (21) in integral einstückiger Beziehung dazu erstreckt und einen teils zylindrischen Abschnitt (121), der koaxial zu der zylindrischen Bohrung (37) ausgerichtet ist, sowie einen aufgeweiteten Abschnitt (123) aufweist, der sich von dem teils zylindrischen Abschnitt (121) erstreckt und eine periphere Wand (122) hat, die von einer sich senkrecht zu der Ventil­ sitzfläche (43) und von der Ventilsitzmitte (155) erstreckenden Linie (145) einen Abstand hat, der größer ist als der Radius (83).

2. Viertaktmotor, gekennzeichnet durch einen einstückigen Block (13) mit einem mittleren Abschnitt (21), der eine zylindrische Bohrung (37) mit einer Achse (39) definiert und ein Kopfende (23) sowie ein Kurbelge­ häuseende (25) aufweist, mit einem Kopfendabschnitt (31), der sich integral von dem Kopfende (23) des mittleren Abschnitts (21) erstreckt und eine geneigte Fläche (43) aufweist, die sich unter einem spitzen Winkel zu der Achse (39) der zylindrischen Bohrung (37) erstreckt und einen Auslaßöffnungsventilsitz (55) und einen Einlaßöffnungsventilsitz (53) aufweist, die jeweilige Mitten (155, 157) und Umfänge (73, 75) ha­ ben, welche durch Radien (83, 85) definiert sind, die sich von den Mitten (155, 157) erstrecken, und mit einem Kurbelgehäuseendabschnitt (33), der sich integral von dem Kurbelgehäuseende (25) des mittleren Ab­ schnitts (21) erstreckt und einen teils zylindrischen Abschnitt (121), der koaxial zu der zylindrischen Boh­ rung (37) ausgerichtet ist, und einen Ausnehmungsab­ schnitt (123) aufweist, der sich von dem teils zylind­ rischen Abschnitt (121) erstreckt und eine periphere Wand (122) hat, die erste und zweite Flügel (125, 127) aufweist, die jeweils durch Wandflächen definiert sind, welche von betreffenden Linien (145, 147), die sich rechtwinklig zu der geneigten Fläche (43) von den betreffenden Ventilsitzmitten (155, 157) erstrecken, einen Abstand haben, der größer ist als die betreffen­ den Radien (83, 85)