DE19534904A1

DE19534904A1 - Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19534904A1
Application number: DE19534904A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schulze; Axel Dipl Ing Rueb
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2015-09-21
Also published as: DE19534904B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-39 03 831 C2 ist eine gattungsgemäße Anordnung bekannt, bei der zwischen benachbarten Zylindern jeweils zwei Zylinderkopfschrauben in Querebenen der Brenn kraftmaschine zur Verschraubung des Zylinderkopfes auf das Kurbelgehäuse angeordnet sind. Dabei sind jeweils zwischen zwei in Längsrichtung der Brennkraftmaschine benach barten Zylinderkopfschrauben Gaswechselkanäle in dem Zylinderkopf ausgebildet, die dem zwischen diesen beiden Zylinderkopfschrauben liegenden Zylinder zugeordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung, wie auch in der ähnlichen gemäß DE-42 24 494 A1, sind die Einlaßkanäle gekrümmt und/oder tangential zum Brennraum ausgeführt, um eine gute Gemischverwirbelung zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher zur Erzeugung eines Ladungsdralles geeignet ist, wobei gleichzeitig ein möglichst einfaches Grundkonzept des Zylinderkopfes bezüglich der Anordnung der Zylinderkopfschrauben und des Ventiltriebes realisiert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekenn zeichnet.

Wenn bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine in dem Zylinderkopf zwischen zwei einem Zylinder zugeordneten und diesen in Längsrichtung begrenzenden Querebenen ei ner der beiden diesem Zylinder zugeordneten Einlaßkanäle verläuft und der andere Einlaß kanal eine dieser beiden Querebenen zwischen den in dieser Querebene angeordneten Zylinderkopfschrauben schneidet, so ist durch den dann schräg verlaufenden Kanal die Erzeugung eines Ladungsdralles wesentlich erleichtert. Die üblichen Einschränkungen bezüglich des Kanalverlaufes, die bei Anordnung beider Einlaßkanäle zwischen den beiden Querebenen entstehen, können entfallen.

Der die eine Querebene schneidende Einlaßkanal kann durch das Herumführen um die eine Zylinderkopfschraube in geeigneter Weise zur Verstärkung des Ladungsdralles ausgebildet werden.

Diese Anordnung bietet zudem eine günstige Grundlage für einen einfachen Ventiltrieb, da die beiden dem Brennraum des Zylinders zugeordneten Auslaßöffnungen der beiden Ein laßkanäle parallel zur Längsmittelebene der Brennkraftmaschine liegend angeordnet wer den können, so daß beispielsweise bei einem Vierventilmotor ein üblicher Ventiltrieb mit einer oder zwei oben liegenden parallelen Nockenwellen vorgenommen werden kann. Im Falle von zwei Nockenwellen sind diese dann jeweils ausschließlich Einlaß- oder Auslaßventilen zugeordnet.

Die Erfindung ist vorteilhaft sowohl bei Brennkraftmaschinen anwendbar, die pro Zylinder vier ausschließlich diesem Zylinder zugeordnete Zylinderkopfschrauben aufweisen oder aber bei Brennkraftmaschinen die zwischen zwei benachbarten Zylindern in einer Quer ebene jeweils mindestens zwei Zylinderkopfschrauben aufweisen, die diesen beiden Zylin dern zugeordnet sind. Bei Anordnung von vier Zylinderkopfschrauben pro Zylinder kann der die eine Querebene schneidende Einlaßkanal vorteilhaft zwischen den beiden Querebenen hindurchgeführt werden, welche zwischen benachbarten Zylindern liegen.

Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden, beispielhaften Beschreibung einer Ausführung der Erfindung ersichtlich. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform und

Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung.

Ein insgesamt mit 1 bezeichneter Zylinderkopf ist auf einen nicht gezeigten Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mittels Zylinderkopfschrauben 2 befestigt. Die Brennkraftmaschi ne weist in Längsrichtung L einer Längsmittelebene M-M angeordnete Zylinder 3, 4, 5 auf.

Jedem Zylinder 3, 4, 5 sind insgesamt vier Gaswechselkanäle zugeordnet, wobei zwei als Einlaßkanäle 6, 7 und zwei als Auslaßkanäle 8, 9 ausgebildet sind. Beide Einlaßkanäle 6, 7 weisen Einlaßquerschnitte 10, 11 auf, welche auf einer Längsseite 12 der Brennkraft maschine angeordnet sind. Im Zylinderkopf 1 sind weiterhin den Einlaßkanälen 6, 7 zuge ordnete Auslaßquerschnitte 13, 14 ausgebildet, welcher zur Beatmung der den Zylindern zugeordneten Brennräume dienen.

Die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine sind jeweils von zwei Querebenen Q begrenzt, welche senkrecht zur Längsmittelebene M-M verlaufen und in denen jeweils zwei Zylinderkopfschrauben 2 angeordnet sind. Der eine Einlaßkanal 6 ist jeweils zwischen zwei einem Zylinder zugeordneten Querebenen Q ausgebildet. So verläuft der eine Einlaßkanal 6 des Zylinders 3 mitsamt seinem Einlaßquerschnitt 10 und dem korrespondierenden Aus laßquerschnitt 13 zwischen den beiden Querebenen Q1 und Q2.

Der jeweils andere Einlaßkanal 7 ist derartig verlaufend angeordnet, daß er eine der beiden einen Zylinder seitlich begrenzenden Querebenen Q schneidet, so daß der Einlaßkanal 7 des Zylinders 3 die Querebene Q1 zwischen den beiden in ihr angeordneten Zylinderkopf schrauben 2 schneidet.

Gemäß einer Ausführung nach Fig. 1 sind die in zwischen zwei benachbarten Zylindern liegenden Querebenen Q angeordneten Zylinderkopfschrauben 2 jeweils diesen beiden Zylindern zugeordnet, so daß beispielsweise in der Querebene Q2 liegende Zylinderkopf schrauben 2 den Zylindern 3 und 4 zugeordnet sind. Hierbei ist zwischen den Querebenen Q1 bzw. Q2 jeweils der eine Einlaßkanal 6 des zwischen diesen beiden Querebenen lie genden Zylinders 3 angeordnet sowie der Einlaßquerschnitt 11 und ein Teil des anderen Einlaßkanales 7 des benachbarten Zylinders 4. Dieser Einlaßkanal 7 des Zylinders 4 schneidet dabei die Querebene Q2.

Gemäß einer Ausführung nach Fig. 2 weist jeder Zylinder vier nur ihm zugeordnete Zylinderkopfschrauben 2 auf. Zylinder 3 ist dabei zwischen den Querebenen Q1 und Q2 angeordnet, welche jeweils zwei Zylinderkopfschrauben 2 aufnehmen und Einlaßkanal 6 ist wiederum zwischen diesen Querebenen verlaufend angeordnet. Zylinder 4 ist in Längsrichtung L zwischen Querebenen Q3 und Q4 angeordnet, wobei der eine Einlaßkanal 6 zwischen diesen beiden verlaufend angeordnet ist. Der andere Einlaßkanal 7 von Zylinder 4 durchdringt die Querebene Q3 und verläuft zwischen benachbarten Zylinderkopfschrauben 2 der Querebene Q2 bzw. Q3.

Bei einer Modifikation gemäß Fig. 3, die sowohl bei einer Ausführung nach Fig. 1 oder nach Fig. 2 anwendbar ist, sind die Einlaßkanäle 7 zur weiteren Erhöhung des Dralles schraubenförmig im Bereich der Auslaßquerschnitte 14 so ausgebildet, daß das zugeführte Gas bereits tangential an diese Auslaßquerschnitte 14 herangeführt wird.

Die in den Draufsichten gemäß Fig. 1 und Fig. 3 erkennbare Oberschneidung zwischen benachbarten Einlaßkanälen 6 bzw. 7 im Bereich der stärksten Krümmung des Einlaßkana les 7 um die Zylinderkopfschraube 2 herum resultiert aus einer Staffelung dieser beiden Kanäle bezüglich der Höhe des Zylinderkopfes 1. Hier bietet die Erfindung zusätzliche Vor teile bezüglich des optimalen Kanalverlaufes im Zylinderkopf 1 zur Erzeugung eines maxi malen Einlaßdralles.

Trotz des für die Erzeugung des Dralles notwendigen gekrümmten Verlaufes der Einlaß kanäle 6 bzw. 7 im Zylinderkopf 1 kann die Anordnung der Zylinderkopfschrauben 2 in bekannter Art und Weise getroffen werden, so daß weder für die Fertigung noch für die Montage bzw. Demontage ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist.

Claims

1. Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welche mindestens zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Brennkraftmaschine zueinander angeordnete Zylinder aufweist,
und mit im Zylinderkopf angeordneten Gaswechselkanälen, wobei mindestens zwei pro Zylinder als Einlaßkanäle angeordnet sind und zumindest einer dieser zwei zur Erzeugung eines Ladungsdralles ausgebildet ist,
und mit im wesentlichen in Querebenen zur Längsrichtung angeordneten Zylinder kopfschrauben zur Verschraubung des Zylinderkopfes auf einem Zylinderblock, wobei jedem Zylinder in zwei ihm benachbarten Querebenen jeweils mindestens zwei Zylin derkopfschrauben zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderkopf (1) zwischen zwei einem Zylinder (3) zugeordneten und diesen in Längsrichtung (L) begrenzenden Querebenen (Q1, Q2) verlaufend einer (6) der beiden Einlaßkanäle (6, 7) angeordnet ist und der andere (7) eine der beiden Querebenen (Q1, Q2) zwischen den in ihr angeordneten Zylinder kopfschrauben (2) schneidet.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (1) aus gebildete Einlaßquerschnitte (10, 11) der Einlaßkanäle (6, 7) auf einer (12) der beiden Längsseiten des Zylinderkopfes (1) angeordnet sind.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (1) ausgebildete Auslaßquerschnitte (13, 14) der Einlaßkanäle (6, 7) eines jeden Zylinders in Längsrichtung (L) nebeneinanderliegend und im wesentlichen gleich beabstandet zur Mittellängsebene (M-M) der Brennkraftmaschine angeordnet sind.

4. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Einlaßkanal (7) die eine Querebene (Q1) zwischen der Mittellängsebene (M-M) der Brennkraft maschine und einer in dieser Querebene (Q1) angeordneten Zylinderkopfschraube (2) schneidet.

5. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benach barten Querebenen (Q1, Q2; Q2, Q3) ein Einlaßquerschnitt angeordnet ist, der dem die eine Querebene (Q2; Q3) schneidenden Einlaßkanal (7) zugeordnet ist.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benach barten Querebenen (Q1, Q2) jeweils ein Zylinder (3), der diesem Zylinder (3) zu geordnete Einlaßquerschnitt (10) des einen Einlaßkanales (6) und auch der Ein laßquerschnitt (11) des anderen Einlaßkanales (7) eines direkt benachbarten Zylinders (4) angeordnet ist.

7. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaßquerschnitt (11) eines Einlaßkanales (7) zwischen einander zugewandten Querebenen (Q2 bzw. Q3) von nebeneinander liegenden Zylindern (3 bzw. 4) angeordnet ist und der dazugehörige Einlaßkanal (7) die eine (Q3) der Querebenen (Q2, Q3) zwischen der Mittellängsebene (M-M) der Brennkraftmaschine und der einen Längsseite (12) schneidet.