DE19614825A1 - Cylinder head for multicylinder internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Einlaßventilen, die von einer er sten Nockenwelle gesteuert werden, sowie mit wenigstens zwei Auslaß ventilen, die von einer zweiten Nockenwelle gesteuert werden, und einer Anzahl von Betätigungselementen, die zwischen den Nocken der Nocken wellen und den Ventilen angeordnet sind.The present invention relates to a cylinder head of a multi-cylinder Internal combustion engine with at least two intake valves by one Most camshaft can be controlled, and with at least two exhaust valves controlled by a second camshaft and one Number of actuators between the cams of the cams waves and the valves are arranged.
Bei derartigen Zylinderköpfen mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen ist problematisch, daß der zur Verfügung stehende Bauraum relativ beengt ist. Diese Situation verschärft sich drastisch, wenn eine noch größere An zahl von Ventilen, z. B. drei Einlaß und zwei Auslaßventile, vorgesehen werden soll.In such cylinder heads with two intake and two exhaust valves problematic that the available space is relatively cramped is. This situation worsens drastically when an even bigger an number of valves, e.g. B. three inlet and two outlet valves are provided shall be.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zylinderkopf zu konzipieren, der ohne große strukturelle Änderungen eine optimale Aus nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a cylinder head conceive an optimal way without major structural changes use of the available space is permitted.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß einer ersten Ausführungsform durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Dadurch, daß die Grundkreise der Nocken der ersten Nockenwelle einen anderen Durchmesser aufweisen als die Grundkreise der Nocken der zweiten Nockenwelle, ist es möglich, daß die Achsen der beiden Nockenwellen mit unterschiedlichem Abstand zu den Arbeitsflächen der Betätigungselemente angeordnet sind. Deshalb können die Positionen der Nockenwellen in verbesserter Art und Weise an die verschiedenen räumlichen Gegebenheiten von Einlaß- und Auslaß seite des jeweiligen Zylinderkopfes angepaßt werden, so daß der verfüg bare Bauraum optimal ausgenutzt werden kann. According to a first embodiment, this object is achieved by Features of claim 1. The fact that the basic circles of Cam of the first camshaft have a different diameter than the base circles of the cams of the second camshaft, it is possible that the axes of the two camshafts are at different distances are arranged to the working surfaces of the actuators. That's why can adjust the positions of the camshafts in an improved way the different spatial conditions of inlet and outlet side of each cylinder head can be adjusted so that the disp available space can be optimally used.
Die Aufgabe wird entsprechend einer zweiten Ausführungsform auch da durch gelöst, daß die erste Nockenwelle und die zweite Nockenwelle je weils unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Daher kann der Durchmesser der ersten oder der zweiten Nockenwelle größer oder gerin ger gewählt werden, um den zur Verfügung stehenden Bauraum in opti maler Weise zu nutzen. Beispielsweise wirkt sich der geringere Durchmesser einer der Nockenwellen auf die zugehörigen Lagerdurch messer aus, so daß notwendige Ölversorgungskanäle problemlos durch die Lagerschalen der Nockenwelle mit dem geringerem Durchmesser hin durchgeführt werden können, ohne dabei mit der Nockenwelle zu kollidieren und ohne dabei empfindlich dünne Wandungen zu erzeugen. Außerdem kann dadurch, daß eine der Nockenwellen einen größeren oder einen geringeren Durchmesser aufweist, zum Beispiel berücksichtigt werden, daß auf der Einlaßseite des Zylinderkopfes eine größere Anzahl von Ventilen mit einer entsprechend größeren Anzahl von Betätigungs elementen gegenüber einer geringeren Anzahl von Ventilen und Betätigungselementen auf der Auslaßseite des Zylinderkopfes vorgese hen ist.The task is also there according to a second embodiment solved by that the first camshaft and the second camshaft each because they have different diameters. Therefore, the Diameter of the first or the second camshaft larger or smaller ger can be selected in order to optimize the available space in opti painterly way to use. For example, the lower one has an effect Diameter of one of the camshafts on the associated bearings knife, so that necessary oil supply channels pass through easily the bearing shells of the camshaft with the smaller diameter can be performed without using the camshaft collide and without creating sensitive thin walls. In addition, one of the camshafts can have a larger one or has a smaller diameter, for example taken into account be that on the intake side of the cylinder head a larger number of valves with a correspondingly larger number of actuations elements compared to a smaller number of valves and Actuators on the exhaust side of the cylinder head hen is.
Darüber hinaus kann speziell bei aufgepreßten Nocken mit größeren oder kleineren Grundkreisdurchmessern den veränderten Beanspruchungen der Verbindung von Nockenwelle und Nocken Rechnung getragen wer den.In addition, especially with pressed-on cams with larger or smaller base circle diameters the changed loads the connection of the camshaft and cam taken into account the.
Zudem wird die Aufgabe gemäß einer dritten Ausführungsform durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst. Da bei dieser dritten Ausfüh rungsform die Betätigungselemente der Einlaßventile und die Betäti gungselemente der Auslaßventile auf Steckachsen mit unterschiedlichem Durchmesser angeordnet sind, können die beiden Steckachsen dort so angeordnet sein, daß die Betätigungselemente der Einlaßventile und die Betätigungselemente der Auslaßventile in ähnlichen Arbeitsstellungen aber mit verschiedenen Abständen zu den beiden Nockenwellen positioniert sind.In addition, the task is performed according to a third embodiment Features of claim 2 solved. Because in this third embodiment tion form the actuators of the intake valves and the actuators supply elements of the exhaust valves on thru axles with different Diameters are arranged, the two thru axles there be arranged that the actuators of the intake valves and Actuators of the exhaust valves in similar working positions but at different distances from the two camshafts are positioned.
Bevorzugt werden diese drei Ausführungsformen miteinander kombiniert, so daß dann die Grundkreise der Nocken der ersten Nockenwelle einen anderen Durchmesser aufweisen als die Grundkreise der Nocken der zweiten Nockenwelle, daß die Durchmesser der ersten Nockenwelle und der zweiten Nockenwelle verschieden sind und daß die Betätigungsele mente der Einlaßventile und die Betätigungselemente der Auslaßventile auf Steckachsen mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind. Somit wird eine noch größere Flexibilität bei der Positionierung der Nockenwellen und der Steckachsen erzielt, woraus sich eine weiter ver besserte Ausnutzung des vorhandenen Bauraumes ergibt.These three embodiments are preferably combined with one another, so that then the base circles of the cams of the first camshaft one have a different diameter than the base circles of the cams second camshaft that the diameter of the first camshaft and the second camshaft are different and that the actuation elements of the intake valves and the actuators of the exhaust valves are arranged on thru axles with different diameters. This will provide even greater flexibility in positioning the Camshafts and thru axles achieved, from which a further ver better utilization of the available space results.
Zweckmäßigerweise sind die Betätigungselemente als Schlepp- oder Kipphebel ausgebildet.The actuating elements are expediently designed as towing or Rocker arm trained.
Es ist bevorzugt, daß der Größenunterschied der verschiedenen Durch messer der Grundkreise der Nocken, der Nockenwellen bzw. der Steckachsen 20% nicht übersteigt. Somit ist sichergestellt, daß durch die veränderten Durchmesser keine zu großen Festigkeits- und Reibungsun terschiede, die sich nachteilig auswirken würden, auftreten können. Außerdem werden durch diese Begrenzung keine zu großen Durchmes ser mehr verwendet, welche den verfügbaren Bauraum unnötig stark be anspruchen würden.It is preferred that the size difference of the different diameters knife of the base circles of the cams, the camshafts or the Thru axles do not exceed 20%. This ensures that changed diameter no excessive strength and friction Differences that would have an adverse effect can occur. In addition, this limitation does not make the diameters too large ser uses more, which unnecessarily heavily the available space would claim.
Besonders vorteilhaft ist die den Zylindern zugewandte Unterseite des Zylinderkopfes und die den Zylindern abgewandte Oberseite des Zylinderkopfes um einen Winkel α zueinander geneigt angeordnet. Daraus resultiert je nach Anbringung des Zylinderkopfes oder der Zylinderköpfe an einer Brennkraftmaschine - insbesondere an einer Brennkraftmaschine in V-Anordnung - eine erhebliche Einsparung an Bauhöhe.The bottom of the cylinder facing the cylinders is particularly advantageous Cylinder head and the top of the cylinder facing away from the cylinders Cylinder head arranged at an angle α to each other. This results, depending on the attachment of the cylinder head or the Cylinder heads on an internal combustion engine - in particular on one V-arrangement internal combustion engine - a considerable saving Overall height.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgende Zeichnungsfigur näher erläutert.The present invention will be described with reference to the following Drawing figure explained in more detail.
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zy linderkopf in stark vereinfachter und nicht maßstabsgetreuer Darstel lungsweise.The single figure shows a section through a Zy according to the invention Lindenkopf in a greatly simplified and not to scale representation way.
Ein Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine weist wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Einlaßventile 1 und zwei nebeneinander angeordnete Auslaßventile 1′ pro Zylinder sowie eine erste Nockenwelle 2 zur Steuerung der Einlaßventile 1 und eine zweite Nockenwelle 2′ zur Steuerung der Auslaßventile 1′ auf. A cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine has at least two side-by-side inlet valves 1 and two side-by-side outlet valves 1 'per cylinder and a first camshaft 2 for controlling the inlet valves 1 and a second camshaft 2 ' for controlling the outlet valves 1 '.
Zwischen den Einlaßventilen 1 und zugeordneten Nocken 3 der ersten Nockenwelle 2 ist jeweils ein Betätigungselement angeordnet. Die Betäti gungselemente sind auf einer parallel zu der Nockenwelle 2 angeordneten ersten Steckachse 4 gelagert und als Schlepphebel 5 ausgebildet. Die Schlepphebel 5 weisen eine gewölbte Arbeitsfläche 6, die mit der Mantelfläche 7 der Nocken 3 im Eingriff steht, und eine abgerundete Nase 8, die das Schaftende 9 des Einlaßventils 1 beaufschlagt, auf.An actuating element is arranged between the inlet valves 1 and associated cams 3 of the first camshaft 2 . The Actuate supply elements are mounted on a parallel to the camshaft 2 arranged first thru axle 4 and designed as a rocker arm 5 . The rocker arms 5 have a curved working surface 6 , which is in engagement with the outer surface 7 of the cams 3 , and a rounded nose 8 , which acts on the shaft end 9 of the inlet valve 1 .
In entsprechender Weise sind zwischen den Auslaßventilen 1′ und zuge ordneten Nocken 3′ der zweiten Nockenwelle 2′ auf einer zweiten Steckachse 4′ gelagerte Schlepphebel 5′ angeordnet. Die Schlepphebel 5′ weisen ebenfalls eine gewölbte Arbeitsfläche 6′ auf, die mit der Mantelfläche 7′ der Nocken 3′ im Eingriff steht, und eine abgerundete Nase 8′, die das Schaftende 9′ des Anlaßventils 1′ beaufschlagt.In a corresponding manner, rocker arms 5 'are arranged between the exhaust valves 1 ' and assigned cams 3 'of the second camshaft 2 ' on a second thru axle 4 '. The rocker arms 5 'also have a curved working surface 6 ', which is in engagement with the outer surface 7 'of the cams 3 ', and a rounded nose 8 ', which acts on the shaft end 9 ' of the starter valve 1 '.
Die erste Nockenwelle 2 zur Steuerung der Einlaßventile 1 hat einen Durchmesser DNE und die zweite Nockenwelle 2′ zur Steuerung der Auslaßventile 1′ hat einen Durchmesser DNA. Diese unterschiedlichen Durchmesser DNE, DNA wirken sich auch auf die Lagerdurchmesser der beiden Nockenwellen 2, 2′ aus, so daß bei einem kleineren Durchmesser DNE, DNA die Lagerdurchmesser entsprechend kleiner und umgekehrt bei einem größeren Durchmesser DNE, DNA die Lagerdurchmesser ent sprechend größer sind. In der Figur ist der Durchmesser DNE größer als der Durchmesser DNA. Daraus resultiert, daß der Abstand der Achse der ersten Nockenwelle 2 von der Arbeitsfläche 6 des Schlepphebels 5 gerin ger ist als der Abstand der Achse der zweiten Nockenwelle 2′ von der Ar beitsfläche 6′ des Schlepphebels 5′.The first camshaft 2 for controlling the intake valves 1 has a diameter D NE and the second camshaft 2 'for controlling the exhaust valves 1 ' has a diameter D NA . These different diameters D NE , D NA also affect the bearing diameter of the two camshafts 2 , 2 ', so that with a smaller diameter D NE , D NA, the bearing diameter is correspondingly smaller and, conversely, with a larger diameter D NE , D NA Bearing diameters are larger accordingly. In the figure, the diameter D NE is larger than the diameter D NA . As a result, the distance of the axis of the first camshaft 2 from the working surface 6 of the rocker arm 5 is less than the distance of the axis of the second camshaft 2 'from the ar beitsfläche 6 ' of the rocker arm 5 '.
Der Nocken 3 der ersten Nockenwelle 2 weist einen Grundkreis durchmesser DGE auf, der geringfügig größer ist als der Grundkreis durchmesser DGA des Nockens 3′ der zweiten Nockenwelle 2′. Dieser größere Grundkreisdurchmesser DGE der Nocken 3 ist in zweckmäßiger Weise auf den größeren Durchmesser DNE der Nockenwelle 2 abgestimmt wie auch der kleinere Grundkreisdurchmesser DGA der Nocken 3′ in zweckmäßiger Weise auf den kleineren Durchmesser DNA der Nockenwelle 2′ abgestimmt ist.The cam 3 of the first camshaft 2 has a base circle diameter D GE , which is slightly larger than the base circle diameter D GA of the cam 3 'of the second camshaft 2 '. This larger base circle diameter D GE of the cam 3 is appropriately matched to the larger diameter D NE of the camshaft 2 and the smaller base circle diameter D GA of the cam 3 'is appropriately matched to the smaller diameter D NA of the camshaft 2 '.
Darüber hinaus zeigt die erste Steckachse 4 für den Schlepphebel 5 zur Betätigung der Einlaßventile 1 einen größeren Durchmesser DSE als die zweite Steckachse 4′ für den Schlepphebel 5′ zur Betätigung der Auslaßventile 1′. Der unterschiedliche Durchmesser DSE, DSA der Steck achsen 4, 4′ hat zur Folge, daß die Steckachsen 4, 4′ in verschiedenen Abständen zu den Achsen der Nockenwellen 2, 2′ angeordnet sind, wobei die Schlepphebel 5, 5′ ähnliche Arbeitsstellungen aufweisen. Der unterschiedliche Durchmesser DSE, DSA der Steckachsen 4, 4′ hat außerdem zur Folge, daß die Steckachsen 4, 4′ verschieden dicht an den Ventilen 1, 1′ angeordnet sind.In addition, the first thru axle 4 for the rocker arm 5 for actuating the intake valves 1 has a larger diameter D SE than the second thru axle 4 'for the rocker arm 5 ' for actuating the exhaust valves 1 '. The different diameter D SE , D SA of the plug-in axes 4 , 4 'has the result that the plug-in axles 4 , 4 ' are arranged at different distances from the axes of the camshafts 2 , 2 ', the rocker arms 5 , 5 ' similar working positions exhibit. The different diameter D SE , D SA of the quick-release axles 4 , 4 'also has the consequence that the quick-release axles 4 , 4 ' are arranged differently close to the valves 1 , 1 '.
Natürlich können die Größenunterschiede auch so gewählt werden, daß die Durchmesser auf der Einlaßseite kleiner sind als die Durchmesser auf der Auslaßseite des Zylinderkopfes. Zudem ist aber auch eine Kombina tion von entgegengesetzten Größenverhältnissen der verschiedenen Durchmesser denkbar, wobei zum Beispiel eine der Nockenwellen einen größeren Durchmesser und Nocken mit geringerem Grundkreisdurchmes ser aufweist und/oder eine der Nockenwellen einen geringeren Durchmesser und Nocken mit größerem Grundkreisdurchmesser aufweist. Es sollte jedoch immer gewährleistet sein, daß die Größenunterschiede einen Wert von 20% nicht übersteigen, da sonst gegebenenfalls Festigkeitsprobleme auftreten können und/oder die größeren Durchmes ser im vorhandenen Bauraum zu viel Platz einnehmen würden.Of course, the size differences can also be chosen so that the diameters on the inlet side are smaller than the diameters the exhaust side of the cylinder head. But it is also a Kombina tion of opposite proportions of the different Diameter conceivable, for example one of the camshafts larger diameter and cams with a smaller base circle diameter water and / or one of the camshafts a smaller one Has diameter and cam with a larger base circle diameter. However, it should always be ensured that the size differences do not exceed a value of 20%, otherwise, if necessary Strength problems can occur and / or the larger diameter would take up too much space in the existing installation space.
Aus der Figur geht schließlich deutlich hervor, daß der Zylinderkopf auf der Auslaßseite eine geringere Höhe aufweist als auf der Einlaßseite. Dies führt dazu, daß die Oberseite des Zylinderkopfes nicht parallel sondern um einen Winkel α zur Grundfläche des Zylinderkopfes geneigt orientiert ist.Finally, it is clear from the figure that the cylinder head is open the outlet side has a lower height than on the inlet side. This leads to the fact that the top of the cylinder head is not parallel but oriented at an angle α to the base of the cylinder head is.
Claims (10)
- - wenigstens zwei Einlaßventilen (1), die von einer ersten Nocken welle (2) gesteuert werden,
- - wenigstens zwei Auslaßventilen (1′), die von einer zweiten Nockenwelle (2′) gesteuert werden, und
- - einer Anzahl von Betätigungselementen, die zwischen den Nocken (3, 3′) der Nockenwellen (2, 2′) und den Ventilen (1, 1′) angeordnet sind,
- - At least two inlet valves ( 1 ) which are controlled by a first cam shaft ( 2 ),
- - At least two exhaust valves ( 1 '), which are controlled by a second camshaft ( 2 '), and
- - A number of actuators, which are arranged between the cams ( 3 , 3 ') of the camshafts ( 2 , 2 ') and the valves ( 1, 1 '),
- - die Grundkreise der Nocken (3) der ersten Nockenwelle (2) einen anderen Durchmesser (DGE) aufweisen als die Grundkreise der Nocken (3′) der zweiten Nockenwelle (2′).
- - The base circles of the cams ( 3 ) of the first camshaft ( 2 ) have a different diameter (D GE ) than the base circles of the cams ( 3 ') of the second camshaft ( 2 ').
- - wenigstens zwei Einlaßventilen (1), die von einer ersten Nocken welle (2) gesteuert werden,
- - wenigstens zwei Auslaßventilen (1′), die von einer zweiten Nockenwelle (2′) gesteuert werden, und
- - einer Anzahl von Betätigungselementen, die zwischen den Nocken (3, 3′) der Nockenwellen (2, 2′) und den Ventilen (1, 1′) angeordnet sind,
- - At least two inlet valves ( 1 ) which are controlled by a first cam shaft ( 2 ),
- - At least two exhaust valves ( 1 '), which are controlled by a second camshaft ( 2 '), and
- - A number of actuators, which are arranged between the cams ( 3 , 3 ') of the camshafts ( 2 , 2 ') and the valves ( 1, 1 '),
- - die erste Nockenwelle (2) und die zweite Nockenwelle (2′) unter schiedliche Durchmesser (DNE, DNA) aufweisen.
- - The first camshaft ( 2 ) and the second camshaft ( 2 ') have different diameters (D NE , D NA ).
- - wenigstens zwei Einlaßventilen (1), die von einer ersten Nocken welle (2) gesteuert werden,
- - wenigstens zwei Auslaßventilen (1′), die von einer zweiten Nockenwelle (2′) gesteuert werden, und
- - einer Anzahl von Betätigungselementen, die zwischen den Nocken (3, 3′) der Nockenwellen (2, 2′) und den Ventilen (1, 1′) angeordnet sind,
- - At least two inlet valves ( 1 ) which are controlled by a first cam shaft ( 2 ),
- - At least two exhaust valves ( 1 '), which are controlled by a second camshaft ( 2 '), and
- - A number of actuators, which are arranged between the cams ( 3 , 3 ') of the camshafts ( 2 , 2 ') and the valves ( 1, 1 '),
- - die Betätigungselemente der Einlaßventile (1) und die Betäti gungselemente der Auslaßventile (1′) auf Steckachsen (4, 4′) mit unterschiedlichen Durchmessern (DSE, DSA) angeordnet sind.
- - The actuating elements of the inlet valves ( 1 ) and the actuating elements of the outlet valves ( 1 ') on thru axles ( 4 , 4 ') with different diameters (D SE , D SA ) are arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996114825 DE19614825A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Cylinder head for multicylinder internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996114825 DE19614825A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Cylinder head for multicylinder internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19614825A1 true DE19614825A1 (en) | 1997-04-30 |
Family
ID=7791311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996114825 Ceased DE19614825A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Cylinder head for multicylinder internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F01L 1/18 |
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| 8131 | Rejection |