DE1951254A1

DE1951254A1 - Zylinderkopf fuer eine vorzugsweise fluessigkeitsgekuehlte Kolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauform mit obenliegender Nockenwelle

Info

Publication number: DE1951254A1
Application number: DE19691951254
Authority: DE
Inventors: Johann Schmuck
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1971-04-22

Description

(A 361) LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

TP-St/Sl

den 14. August I969

Zylinderkopf für eine vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauform mit obenliegender Nockenwelle

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nach außen möglichst glatten Aufbau des Zylinderkopfes zu erzielen, der eine möglichst wirksame Schalldämmung ermöglicht· Dabei soll der Bauaufwand so gering wie möglich sein.

Bei den bisher bekannten Kolbenbrennkraftmaschinen der eingangs genannten Art ist das Ansaugrohr als gesondertes Bauteil am Zylinderkopf befestigt· Erfahrungsgemäft strahlt dieses Ansaugrohr in starkem Maße Schall an die Luft ab. Es ist zwar auoh schon bekannt, bei derartigen Brennkraftmaschinen eine für alle Zylinder gemeinsame Zylinderkopfhaube vorzusehen, die mit der Ansaugleitung aus einem Werkstück, vorzugsweise aus elnemi Lelohtmetallwerkstüok,besteht· Auoh derartige Zylinderkopf-

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hauben strahlen Schall in einem starken Maße ab·

Zur Lösung der gestellten Aufgabe erstreckt sich zumindest annähernd parallel zur Nockenwelle zumindest auf einer, vorzugsweise auf jeder Seite derselben eine bzw, je eine Zwischenwand, die den die Nockenwelle aufnehmenden Raum gegen einen das angesaugte Gas, bei Dieselmotoren also die angesaugte Luft,, bzw» bei aufgeladenen Dieselmotoren die von einem Gebläse zugeführte Luft, führenden Raum abgrenzt. Die Achse der Nockenwelle liegt dabei zumindest annähernd auf der Verlängerung der Zylinderachse oberhalb der zur Aufnahme des Kühlwassers vorgesehenen Räume. Durch die Zwischenwände wird ein Raum gebildet, der die Nockenwelle aufnimmt und der öldicht ausgestaltet werden kann« Da die Nockenwelle seitlich nur wenig Platz bean* sprucht, kann beiderseits je ein sich über die gesamte Länge des Zylinderkopf es erstreckender angegossener Ansaugkanal, d.ho Raum für das angesaugte Gas, vorgesehen werden, ohne daß dadurch die Zylinderkopfkontur gegenüber der durch die erforderlichen Kühlwasserräume gegebenen Kontur vergrößert wird₀ An jeweils demjenigen Ende dieses zur Führung des angesaugten Gases dienenden Raumes, das der Seite der Brennkraftmaschine, von der aus der Antrieb der Nockenwelle erfolgt, gegenüberliegt, ist Raum für eine Ansaugöffnung für diesen Raum vorgesehen· Es kann an jeden Raum mit einem Anschluß ein Luftfilter angeschlossen sein· Es können aber auch an diesem Ende beide Räume

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zu einem gemeinsamen Anschluß, beispielsweise^ einem gemein« samen Luftfilter zusammengeschlossen sein·

In den das angesaugte Gas führenden Räumen bzwo dem das angesaugte Gas führenden Raum können zur Befestigung des Zylinder* kopfes dienende Schrauben .angeordnet sein»

Der das Gas führende Raum kann nach außen durch einen Deckel
verschlossen sein, der sich über die gesamte Länge des Raumes erstreckt und durch den die Befestigungsschrauben zugängig
sind· Zweckmäßigerweise besteht der Deckel aus einem schalldämmenden oder schalldichten Werfcsstoff, beispielsweise aus
gedoppeltem Blech·

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die den die Nockenwelle aufnehmenden Raum begrenzenden Zwischenwände in Abständen, vorzugsweise jeweils zwischen zwei Zylindern, durch Querwände verbunden sind, in denen die Nockenwelle zwischengelagert ist·

In den gemäß der Erfindung vorgesehenen Zwischenwänden, die den die Nockenwelle aufnehmenden Raum zu den das Gas führenden
Räumen abgrenzen, können in Weiterausgestaltung der Erfindung Bohrungen für zur Befestigung des Zylinderkopfes dienende Be« festigungsschrauben bzw· Zuganker vorgesehen sein, die vorzugs-

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weise im Bereich des Anschlusses je einer Querzwischenwand * an die Zwischenwand vorgesehen sind. Weiterhin können in den Zwischenwänden oder in einer Zwischenwand weitere Ausnehmungen, Kanäle oder Bohrungen vorgesehen sein, die je ein weiteres, mit dem Zylinder zusammenwirkendes Organ aufnehmen, beispielsweise eine Einspritzdüse oder eine Zündkerze oder eine Glühkerze oder dergl.

Die Erfindung soll weiterhin ermöglichen, bei geringem Bauaufwand eine wartungsfreie Ventilsteuerung auszugestaltenο Bekannt sind Brennkraftmaschinen mit einer direkt auf die Ventile wirkenden, obenliegenden Nockenwelle· Bei den bekannten Brennkraft·* maschinen ist jedoch nur eine mechanische Spieleinstellmöglichkeit für das Ventilspiel vorgesehen, da die ölzuführung zur Speisung eines hydraulischen Spielausgleich^ bislang zu schwierig war. In Weiterausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die von der Nockenwelle getriebenen Ventilstößel einen hydraulischen Spielausgleich aufweisen. Zu diesem Zweck kann im Gehäuse ein sich parallel zur Nockenwelle erstreckender, zur Versorgung der hydraulischen Spielausgleicheinrichtungen mit öl dienender Kanal vorgesehen sein.Die Nocken« welle ihrerseits kann mit einer L ängsbohrung versehen sein, durch welche die Stößelgleitflächen und bzw· oder die Lagerstellen der Nockenwelle mit Schmierstoff versorgt werden. Der Sahmierstoff kann am Ende der Nockenwelle mittels einer Drehzuführung

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zugeführt werden, kann jedoch auch durch eine gebohrte Leitung im Zylinderkopf, welche vom Kurbelgehäuse her gespeist wird, über eine Lagerstelle zugeführt werden. Das öl verteilt sich durch die Längsbohrung der Nockenwelle zu den einzelnen Lager·· und Schmierstellen·

Unterhalb der Nockenwelle verbindet eine im Zylinderkopfmaterial vorgesehene, beispielsweise gebohrte Ölleitung alle hydraulischen Spielausgleicheinrichtungen. Diese Ölleitung kann neben den Stößeln liegen bzw« diese umgehen. Eine solche Anordnung ist schwierigere Einfacher ist eine geradlinige Ölleitung, die durch die Stößel unterbrochen wird» Die einzelnen, zwischen jeweils den Stößeln liegenden Leituhgsabschnitte dieser Ölleitung können von den Lagerstellen der Nockenwelle in den Quer zwischen*· wänden aus mit öl versorgt werden.

Ein unterhalb der Ventilfederkammern und Stößelführungen angebrachter, über alle Zylinder hinweggehender Ölrücklaufkanal sorgt für die sichere Abführung des verbrauchten Schmieröles. Dieser ölrücklaufkanal steht mit je Zylinder zwei Durchbrüchen mit dem Nockenwellenraum in Verbindung, so daß auch aus diesem Raum auf einfachste Weise öl abfließen kann und eine Belüftung des die Nockenwelle aufnehmenden Raumes zum Kurbelgehäuse hin erfolgt, so daß sich durch Temperaturänderungen keine Druckänderungen in diesem Räum bilden.können· Das Rücklauföl fließt

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durch öffnungen im Kurbelgehäuse zur ölwanne ab*

Um den Zylinderkopf so weitgehend wie möglich zu vervollkommnen, ist für Weiterausgestaltungen die Aufgabe gestellt, das ' Ansaugsystem, zumindest soweit engere Quersdnitte erforderlich sind, möglichst weitgehend bearbeitbar zu machen, damit glatte Wände erzielt werden und möglichst gleichmäßige Füllungen in jedem Zylinder erzielt werden. Darüber hinaus soll ermöglicht werden, daß in der Ventilkammer vor dem Einlaßventil ein Drall erzeugt wird, der sich in den Zylinder fortpflanzt und dadurch eine bessere Gemischaufbereitung und bessere Verbrennung ermöglicht· Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß einer Weiterausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß von jedem je auf einer'Seite der Nockenwelle liegenden,das angesaugte Gas führenden Raum aus je ein Kanal zu jeder Einlaßventilkammer führt, so daß also zu jeder Einlaßventilkammer zwei Kanäle führen, von denen jeder von einem anderen das ange« saugte Gas führenden Raum ausgeht_o Dabei ist vorgesehen, daß die beiden Kanäle mit zueinander versetzten Achsen tangential in die Ventilkammer einmünden, so daß die von zwei Richtungen her in die Ventilkammer einströmenden Gasetröme in der Ventilkammer einen Drall erzeugen.

Durch die Anordnung der Nockenwelle und damit der Stößelantriebe zwischen zwei Zwischenwänden wird die Äbstrahlung der Geräusche von diesen mechanischen Teilen zur Seite hin wesentlich gedämmt.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt·

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Zylinderkopf in einer Ebene senkrecht zur Nockenwellenachse.

Figur 2 zeigt im Schnitt eine Draufsicht auf den gleichen Zylinderkopf und

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Ebene der Zylind eraehsen.

Der Zylinderkopfdeckel 1 ist durch Befestigungsschrauben 2 und gegen den in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Zylinder gepreßt. Oberhalb des Zylinderdeckels 1 befinden sich Kühlwasserräume 4. Im Mittelteil 5 des Zylinderkopfes sind einerseits in Führungshülsen 6 die Ventilsehäfte 7 geführt, deren zugehörige Ventilteller 8 gegen die Ventilsitze 9 anliegen. Oberhalb der Führungshülsen 6 sind hydraulische Spielausgleicheinrichtungen Io Vorgesehen und unterhalb derselben die Ventilfedern 11. Unterhalb der hydraulischen Spielausgleicheinrichtungen Io sind weiterhin Leckölräume 12 vorgesehen. Von dem Mittelteil 12 aus erstrecken sich nach oben Zwischenwände IJ, die wiederum durch Querzwischenwände l4 miteinander verbunden sind. In diesen ist die Nockenwelle 15 gelagert· An den Übergangsstellen zwischen den Zwischenwänden 13 und den Querzwischenwänden, 14 sind Bohrungen 16 vorgesehen, durch die sich die Zylinderkopf-Befestigungsschrauben 3 erstrecken. In einer

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der Zwischenwände IJ sind weiterhin Ausnehmungen 17 vorgesehen, die zur Aufnahme je einer Einspritzdüse dienen. Durch die Zwischenwände 13 und die Querzwischenwände 14 ist ein die Nockenwelle aufnetoender Raum gebildet, der durch die Zwischen« wände IJ gegen je einenRaum 18 abgeschlossen ist, wobei jeder Raum 18 zur Führung der angesaugten Luft dient und über eine Einlaßöffnung 19 mit einem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Luftfilter verbunden ist. Von jedem Raum 18 aus führen zu jeder Einlaßventilkammer 2o zwei Kanäle 21, die tangential mit zueinander versetzten Achsen in die Ventilkammer 2o einmünden, so daß durch d& von zwei Seiten versetzt zueinander tangential einströmenden Luftströme in der Ventilkammer 2o eine intensive Drallströmung erzeugt wird. Die Einlaßkanäle 21 sind · gerade und für die Bearbeitung zugängig. An die Auslaßventil-» kammer 22 schließt je ein Auslaßkanal 2J an.

Jeder Raum 18 ist nach außen durch einen Deckel 25 abgeschlossen, naoh dessen Abnehmen die Befestigungsschrauben 2 zugänglich sind· Der die Nockenwelle 15 aufnehmende Raum ist nach oben .duroh eine Haube 26 abgeschlossen. Im Bereich jedes Ventiles sind im Mittelteil 5 zwei Durchbrechungen 27 vorgesehen, die den die Nockenwelle 15 aufnehmenden Raum mit dem Raum 12 verbinden und über diesen und den den Antrieb der Nockenwelle 15 aufnehmenden Raum 28 mit dem Kurbelgehäuseraum. Die Nockenwelle wird über das Zahnrad 29 angetrieben und weist eine sich der

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Länge nach durch die Nockenwelle 15 erstreckende Bohrung J5o auf.

Im Mittelteil 5 ist eine Ölleitungsbohrung 31 angeordnet, die über Seitenbohrungen 32 mit den Lagerstellen der Nockenwelle in Verbindung steht und über einen Anschluß 33 mit Schmieröl versorgt wird.. , , _.,. _r . ._ ,... .. -. .. ^...,..,_ä._;._f,. _r^,,,.

Patentansprüche
Blatt Zeichnungen

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Claims

(A ,361) ;. · LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

'-.■■-i. 60/81 1351254

TP-St/Sl

den 13. August 1969 .

Patentansprüche

!•/zylinderkopf für eine vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauform mit obenliegender Nockenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest annähernd parallel zur Nockenwelle (15) zumindest auf einer, vorzugsweise auf jeder Seite derselben(15) eine Zwischenwand (I?) erstreckt, die den die Nockenwelle (15) aufnehmenden Raum gegen einen das angesaugte Gas führenden Raum (l8) '-; abgrenzt. ",'

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das angesaugte .Gas führwenden.Raum (l8) zur Befestigung ; des Zylinderkopfes dienende Schrauben (2) angeordnet sind» >;

3· Zylinderkopf nach Anspruch JL, dadurch, gekennzeichnet, daß l· ... der. gas führende Raum (l8.) nach außen durch einen Deckel (25) ^: verschlossen ist. ....... ■-.."-..",

4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß_r, der Deckel (25) aus sohalldämmendem Material besteht·

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5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände (13) in Abständen durch Querzwischenwände (l4) miteinander verbunden sind, in denen die Nockenwelle (15) gelagert ist.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenwänden (13) Bohrungen für Befestigungsschrauben (3) vorgesehen sind.

7· Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Zwischenwand (13) Ausnehmungen (17) für je eine Einspritzdüse vorgesehen sind»

8. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Nockenwelle (I5) getriebenen Ventilstößel hydraulische Spielausgleichseinrichtungen (lo) aufweisen·

9· Zylinderkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein sich parallel zur Nockenwelle erstreckender Kanal (31) zur Versorgung der hydraulischen Spielausgleichs-· einrichtungen (lo) mit öl vorgesehen ist.

Lo. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (15), wie an sich bekannt, mit einer Längsbohrung (30) versehen ist, durch welche die Lagerstellen der Nockenwelle mit Schmierstoff versorgt werden.

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11. Zylinderkopf nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (5) angeordnete Kanal (31) mit zu den Lagerstellen der Nockenwelle (15) füHrenden Anschlüssen (j52) versehen ist.

12« Zylinderkopf nach Anspruch 1 mit auf jeder Seite der Nockenwelle (15) je einem Raum für das angesaugte Gas, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem dieser beiden Räume (l8) aus zu jeder Einlaßventilkammer (2o) je ein Gaskanal· (21) führt und daß beide Gaskanäle (2l| mit zueinander versetzten Achsen tangential in die zugeordnete Ventilkammer (2o) einmünden.

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