DE19833618A1

DE19833618A1 - Cylinder head of an I.C. engine has an inlet channel having a plastic lining formed by a tubular molded body inserted in the inlet channels

Info

Publication number: DE19833618A1
Application number: DE1998133618
Authority: DE
Inventors: Erwin Rutschmann; Julius Weber; Claus Bruestle; Johannes Wuest
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1998-07-25
Filing date: 1998-07-25
Publication date: 2000-01-27

Abstract

Cylinder head of an I.C. engine has a valve control comprising an inlet channel with a valve to control gas exchange. A wall of the inlet channel is provided with a plastic lining formed by a tubular molded body (14) inserted in the inlet channels (13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit Ventilsteuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine Valve control according to the preamble of patent claim 1.

Aus der US-PS 4,300,494 geht ein Zylinderkopf mit einem Einlaßkanal hervor, dessen Innenseite mit einer thermisch isolierenden Beschichtung aus Kunstoff ausgekleidet ist. Die Beschichtung wird mittels Flammspritzen aufgebracht, ein Verfahren, das, weil aufwendig, kostenträchtig ist und dessen reproduzierbare Anwendung gerade bei einer Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Einlaßkanälen deutliche Grenzen gesetzt sind.From US-PS 4,300,494, a cylinder head with an intake port emerges, the Inside is lined with a thermally insulating coating made of plastic. The coating is applied by flame spraying, a process that because is complex, costly and its reproducible application an internal combustion engine with a large number of inlet channels has clear limits are set.

Die DE-OS 26 43 326 zeigt einen Einlaßkanal eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine in den ein als elastische Wandung wirkender Schlauch eingesetzt ist, mit dem der Querschnitt im Einlaßkanal in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine veränderbar ist.DE-OS 26 43 326 shows an intake port of a cylinder head Internal combustion engine inserted into a hose acting as an elastic wall with which the cross-section in the inlet duct is dependent on operating parameters the internal combustion engine is changeable.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Einlaßkanal eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine die Isolation zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs so zu gestalten, daß sie bei guter Funktion auf wirtschaftlich günstige Weise realisierbar ist.The object of the invention is one in the intake port of a cylinder head Internal combustion engine insulation to reduce fuel consumption design that it can be realized with good function in an economically advantageous manner.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1 solved. Further features embodying the invention are in the subclaims contain.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß der zur Wärmeisolation dienende Formkörper sowohl die Gemischaufbereitung für den Verbrennungsprozeß verbessert und damit auch den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine verringert, wie auch ein leicht herstellbares Bauteil ist, das sich auf einfache Weise in den Einlaßkanal integrieren läßt. Durch die formschlüssige Halterung des Formkörpers in dem Einlaßkanal entfallen besondere Befestigungsmittel. Bei entsprechender Gestaltung kann der Formkörper auch für zwei benachbarte Einlaßkanäle einer Ventilkonfiguration verwendet werden, die zwei Einlaßventile umfaßt. Der Formkörper läßt sich auf einfache Weise dadurch verwirklichen, indem er eine Verlängerung einer Sauganlage bildet und mit dieser aus einem Stück hergestellt ist. Schließlich besteht die Möglichkeit den Innenquerschnitt des Formkörpers bezüglich seines Querschnitts so zu verändern, daß eine definierte Gasgeschwindigkeitscharakteristik erzielt wird.The main advantages achieved with the invention are the fact that the Moldings serving as heat insulation, both the mixture preparation for the Improved combustion process and thus the fuel consumption of the Internal combustion engine is reduced, as is an easy-to-manufacture component that is can be easily integrated into the inlet duct. Through the form-fitting Holding the molded body in the inlet channel omitted special Fasteners. With a suitable design, the molded body can also be used for two Adjacent intake ports of one valve configuration are used, the two Includes intake valves. The molded body can be easily realize by forming an extension of a suction system and with this is made in one piece. Finally, there is the possibility of the internal cross section to change the shaped body with respect to its cross section so that a defined Gas velocity characteristic is achieved.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind. Es zeigen:In the drawing, embodiments of the invention are shown, the following are described in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Formkörper im Bereich eines Einlaßkanals, Fig. 1 a cross section through a cylinder head of an internal combustion engine with an inventive shaped body in the region of the inlet channel

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der Fig. 1, teilweise im Schnitt, Fig. 2 is a view in the direction of arrow X of Fig. 1, partly in section,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt eines Zylinderkopfs mit einer anderen Ausführungsform eines Formköpers. Fig. 4 shows a partial cross section of a cylinder head with another embodiment of a molded body.

Ein Zylinderkopf 1 einer im Viertaktverfahren arbeitenden Brennkraftmaschine weist eine erste untere horizontale Begrenzungswand 2 und eine zweite obere horizontale Begrenzungswand 3 auf. Die Begrenzungswand 2 schließt an ein nicht gezeigtes Zylinderkurbelgehäuse an. Bei 4 ist ein Brennraum vorgesehen, der mit einem Einlaßkanal 5 und einem Auslaßkanal 6 in Verbindung steht. Von der Begrenzungswand 3 aus sind Nockenwellen 7 und 8 in den Zylinderkopf 1 eingesetzt, die ein Einlaßventil 9 und ein Auslaßventil 10 betätigen. Die Ventile 9 und 10 dienen zur Gaswechselsteuerung im Einlaßkanal 5 und im Auslaßkanal 6. Außerdem umfaßt der Zylinderkopf 1, der aus Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung besteht, eine linke vertikale Begrenzungswand 11 und eine rechte vertikale Begrenzungswand 12. Zwischen der Begrenzungswand 11 und der Begrenzungswand 2 verläuft der Einlaßkanal 5, der Auslaßkanal 6 verläuft zwischen der Begrenzungswand 12 und der Begrenzungswand 2.A cylinder head 1 of an internal combustion engine operating in the four-stroke process has a first lower horizontal boundary wall 2 and a second upper horizontal boundary wall 3 . The boundary wall 2 connects to a cylinder crankcase, not shown. At 4 , a combustion chamber is provided which is connected to an inlet duct 5 and an outlet duct 6 . From the boundary wall 3 , camshafts 7 and 8 are inserted into the cylinder head 1 , which actuate an intake valve 9 and an exhaust valve 10 . The valves 9 and 10 are used for gas exchange control in the inlet duct 5 and in the outlet duct 6 . In addition, the cylinder head 1 , which is made of metal, preferably an aluminum alloy, comprises a left vertical boundary wall 11 and a right vertical boundary wall 12 . The inlet duct 5 runs between the boundary wall 11 and the boundary wall 2 , the outlet duct 6 runs between the boundary wall 12 and the boundary wall 2 .

Der Einlaßkanal 5 besitzt eine innere Kanalwand 13, die zumindest abschnittsweise mit einem aus Kunststoff, z. B. Polyamid, bestehenden Formkörper 14 ausgekleidet ist. Der formsteife Formkörper 14 wirkt temperaturisolierend, und er weist eine rohrartige Gestalt auf. Die Halterung des Formköpers 14 erfolgt zum einen dadurch, daß der Querschnitt des Einlaßkanals 13 ovalförmig ist, wodurch der Formkörper 14, dessen Außenform 15 mit der Innenform 16 des Einlaßkanals 5 nach Art einer Passung formschlüssig zusammenarbeitet, in radialer Richtung festgelegt ist. In axialer Richtung ist der Formkörper 14 durch eine Sauganlage 17 lagemäßig gesichert, und zwar dadurch, daß sie mit einem Flansch 18 an der Begrenzungswand 2 anliegt und einen Kragen 19 des Formkörpers 14 formschlüssig begrenzt. Der Kragen 19 ist in vollem Umfang versenkt in einer korespondierenden Ausnehmung 20 des Zylinderkopfs 1 angeordnet.The inlet channel 5 has an inner channel wall 13 which at least in sections with a plastic, for. B. polyamide, existing molded body 14 is lined. The dimensionally stable molded body 14 has a temperature-insulating effect and it has a tubular shape. The holding of the molded body 14 takes place on the one hand in that the cross section of the inlet channel 13 is oval, whereby the molded body 14 , the outer shape 15 of which cooperates with the inner shape 16 of the inlet channel 5 in a form-fitting manner, is fixed in the radial direction. In the axial direction, the molded body 14 is secured in position by a suction system 17 , namely in that it bears against the boundary wall 2 with a flange 18 and positively delimits a collar 19 of the molded body 14 . The collar 19 is arranged completely recessed in a corresponding recess 20 of the cylinder head 1 .

Der Formkörper 14 wird von der Begrenzungswand 2 aus in den Einlaßkanal 13 eingesetzt und erstreckt sich nur über einen Teilbereich des Einlaßkanals 13, d. h. der besagte Formkörper endet stromab vor, jedoch benachbart einer Ventilschaftbohrung 21 des Einlaßventils 9.The molded body 14 is inserted from the boundary wall 2 into the inlet channel 13 and extends only over a partial region of the inlet channel 13 , ie the said molded body ends downstream, but adjacent to a valve stem bore 21 of the inlet valve 9 .

Gemäß Fig. 2 sind in dem Zylinderkopf 1 zwei nebeneinanderliege Einlaßkanäle 13, 13'- Ausführung zwei Einlaßventile pro Zylinder - vorgesehen, und der Formkörper 14' kleidet beide Einlaßkanäle 13, 13' aus. Zu diesem Behufe ist der Formkörper 14' hosenförmig gestaltet, wobei Kanalabschnitte 22, 22' durch ein Mittelstück 23 voneinander getrennt sind. Referring to FIG. 2 1 two adjacently lying inlet channels 13, 13 are in the cylinder head '- embodiment, two intake valves per cylinder - is provided, and the molded body 14' clothes both inlet channels 13, 13 'from. For this purpose, the molded body 14 'is designed in the shape of a trousers, channel sections 22 , 22 ' being separated from one another by a central piece 23 .

Darüber hinaus weist der Einlaßkanal 13 über seine Länge gesehen, d. h. an der Innenseite einen sich verändernden Querschnittsverlauf auf. Dabei ist der Kanalquerschnitt Q1 benachbart dem Kragen 19 kleiner als der Kanalquerschnitt Q2 in der Nähe der Ventilschaftbohrung 21.In addition, the inlet channel 13 is seen over its length, ie on the inside has a changing cross-sectional profile. The channel cross section Q1 adjacent the collar 19 is smaller than the channel cross section Q2 in the vicinity of the valve stem bore 21 .

In Fig. 4 ist der Formkörper 24 als eine Verlängerung 25 einer aus Kunststoff bestehenden Sauganlage 26 ausgebildet. Aus Gründen einer günstigen Fertigung ist der Formkörper 24 aus einem Stück mit der Sauganlage 26 hergestellt. Die Sauganlage 26 ist mit einem Flansch 27 an eine vertikale Gehäusewand 28 eines Zylinderkopfs 29 angeschlossen. Zwischen der Gehäusewand 28 und dem Flansch 29 sind beiderseits des Formkörpers 24 Dichtkörper 30, 31 vorgesehen.In Fig. 4 of the mold body 24 is formed as an extension 25 consisting of plastics suction 26th For reasons of favorable production, the molded body 24 is produced in one piece with the suction system 26 . The suction system 26 is connected with a flange 27 to a vertical housing wall 28 of a cylinder head 29 . Sealing bodies 30 , 31 are provided on both sides of the shaped body 24 between the housing wall 28 and the flange 29 .

Claims

1. Cylinder head of an internal combustion engine with valve control, which comprises at least one inlet duct with a valve for gas exchange control, a duct wall of the inlet duct being provided with a plastic lining, characterized in that the plastic lining is inserted through a tube-like and into the inlet duct ( 13 , 13 ') dimensionally stable molded body ( 14 , 14 '; 24 ) is formed.

2. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 13 , 13 ') is held in position at least by positive locking.

3. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 14 , 14 ') extends only over a portion of the inlet duct ( 13 , 13 ').

4. Cylinder head with a valve stem bore for a valve stem of the valve according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the shaped body ( 14 , 14 '; 24 ) downstream of the inlet duct ( 13 ; 13 ') seen before, but adjacent the valve stem bore ( 21 ) ends.

5. Cylinder head whose inlet duct extends between a vertical and a horizontal housing wall according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 14 , 14 '; 24 ) from the vertical housing wall ( 11 ) into the inlet duct ( 13 , 13 ') is used.

6. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 13 , 13 '; 24 ) adjacent to the vertical - housing wall ( 11 ) has a collar ( 19 ) which is located on a corresponding recess ( 20 ) of the Supports the cylinder head ( 1 ).

7. Cylinder head according to claim 5 with a suction system made of plastic, which is connected to the vertical housing wall, characterized in that the shaped body ( 24 ) is designed as an extension ( 25 ) of the suction system ( 26 ).

8. Cylinder head according to claim 7, characterized in that the shaped body ( 24 ) is made in one piece with the suction system ( 26 ).

9. Cylinder head according to claims 7 and 8, characterized in that the suction system ( 26 ) with a flange ( 27 ) connects to the vertical housing wall ( 28 ), wherein between the housing wall ( 28 ) and the flange ( 27 ) sealing body ( 30 , 31 ) are provided.

10. Cylinder head with two side-by-side inlet ducts according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 14 ') is tubular and has both inlet ducts ( 13 , 13 ') lining.

11. Cylinder head according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inside of the shaped body ( 14 ) has a cross-sectional profile (Q1 and Q2) which changes over its length.