DE19953419A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents
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- F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
- F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
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- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
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- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
- F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Bei bekannten Brennkraftmaschinen erfolgt die Auswahl der Werkstoffe für das Kurbelgehäuse und den Zylinderkopf nach Haltbarkeits- und Gewichtsanforderungen. So werden heutzutage als Werkstoffe für das Kurbelgehäuse und den Zylinderkopf im Bereich von Industrie- und Nutzfahrzeugmotoren fast ausschließlich Graugußwerkstoffe verwendet. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf 3 aus einem Graugußwerkstoff und der Zylinderkopfaufsatz 4 aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt. Dieser Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es insbesondere bei den heutigen selbstzündenden Brennkraftmaschinen mit den durch die modernen Einspritzsysteme hervorgerufenen hohen Einspritzdrücken und den hohen Verbrennungsdrücken erforderlich ist, im Interesse der für Industrie- und Nutzfahrzeugmotoren geforderten hohen Lebendauer als Werkstoff für den Zylinderkopf 3 einen Graugußwerkstoff zu verwenden. Dagegen ist der Zylinderkopfaufsatz 4 erheblich geringeren mechanischen Belastungen ausgesetzt, so daß hier erfindungsgemäß ein Aluminiumwerkstoff zur Herstellung verwendet wird. Gleichzeitig sind in dem Zylinderkopfaufsatz 4 obenliegende Nockenwellen 8a, 8b gelagert, die die Gaswechselventile 6 über Rollenhebel 7 betätigen.
Description
Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit
einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist,
an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist,
wobei der Kolben in einem Zylinder bewegbar ist, der von einem Zy
linderkopf unter Bildung eines Arbeitsraums abgedeckt ist, wobei dem
Arbeitsraum über Gaswechselkanäle und Gaswechselventile Brenn
luft zuführbar sowie Abgas abführbar ist und wobei Betätigungsele
mente für die Gaswechselventile in einem auf dem Zylinderkopf auf
gesetzten Zylinderkopfaufsatz angeordnet sind.
Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der WO 98/45579 bekannt.
Die Auswahl der Werkstoffe für das Kurbelgehäuse und den Zylinder
kopf erfolgt dabei nach Haltbarkeits- und Gewichtsanforderungen. So
werden heutzutage im Pkw-Bau für das Kurbelgehäuse und den Zy
linderkopf vielfach Aluminiumwerkstoffe eingesetzt, während im Be
reich der Herstellung von Industrie- und Nutzfahrzeugmotoren über
wiegend Graugußwerkstoffe verwendet werden. In dem zuvor ge
nannten Dokument wird für den Zylinderkopfaufsatz auch Druckguß
als möglicher Werkstoff angegeben. In dem Zylinderkopfaufsatz sind
Kipphebel für die Betätigung der Gaswechselventile angeordnet. Die
se Kipphebel werden über Stoßstangen von einer untenliegenden
Nockenwelle betätigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstzündende
Brennkraftmaschine bereitzustellen, die weiter optimiert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Betätigungselemente
zumindest eine Nockenwelle und jeweils einen Nocken der Nocken
welle und einen Ventilschaft eines Gaswechselventils kraftübertra
gend verbindender Rollenhebel sind und daß der Zylinderkopf aus
einem Graugußwerkstoff und der Zylinderkopfaufsatz aus einem Alu
miniumwerkstoff hergestellt sind. Dieser Ausbildung liegt die Er
kenntnis zugrunde, daß es insbesondere bei den heutigen selbstzün
denden Brennkraftmaschinen mit den durch die modernen Einspritz
systeme (Pumpe-Leitung-Düse-Systeme und Common-Rail-Systeme)
hervorgerufenen hohen Einspritzdrücken und den hohen Verbren
nungsdrücken erforderlich ist, im Interesse der für Industrie- und
Nutzfahrzeugmotoren geforderten hohen Lebensdauer als Werkstoff
für den Zylinderkopf einen Graugußwerkstoff zu verwenden. Dagegen
ist der Zylinderkopfaufsatz erheblich geringeren mechanischen Belas
tungen ausgesetzt, so daß hier erfindungsgemäß ein Aluminium
werkstoff zur Herstellung verwendet wird, wobei in diesem gleichzei
tig die Nockenwelle oder bei insbesondere einer Vierventilbrenn
kraftmaschine zwei Nockenwellen angeordnet sind. Die Lagerdeckel
zur Befestigung der Nockenwellen sind vorteilhaft auch aus Alumi
nium hergestellt. Um insbesondere genügend Platz für ein mittig zu
dem Brennraum angeordnetes Einspritzventil zu gewährleisten, sind
die Nockenwellen nach außen in Bezug zu der Ebene der jeweiligen
Gaswechselventile versetzt und betätigen die Gaswechselventile über
Rollenhebel. In die Rollenhebel können hydraulische Ventilspielaus
gleichsvorrichtungen eingesetzt sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Gaswechselkanal zur Zufüh
rung von Brennluft vom Zylinderkopf in den Zylinderkopfaufsatz über
einen Zylinderkopfschraubenkopf hinweg an eine Längsseitenwand
des Zylinderkopfaufsatzes geführt. Dabei ist in weiterer Ausgestal
tung der Erfindung ein mit dem Gaswechselkanal zur Zuführung von
Brennluft zusammenwirkender Sammelkanal zumindest teilweise in
den Zylinderkopfaufsatz integriert.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Kurbelgehäuse der Brenn
kraftmaschine ebenfalls aus einem Graugußwerkstoff hergestellt, wo
bei in weiterer Ausgestaltung der Graugußwerkstoff ein Kugelgraphit
guß (globularer Grauguß, GGG) oder ein Vermikularguß (GGV) sein
kann. Kugelgraphitguß hat sich seit langem als Werkstoff insbesonde
re zur Herstellung von Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen be
währt, während der Vermikularguß eine neuere Entwicklung ist und
eine höhere Verschleißfestigkeit aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbe
schreibung zu entnehmen, in der ein in der Figur dargestelltes Aus
führungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Die einzige Figur zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine selbstzün
dende Brennkraftmaschine für Nutzfahrzeuge oder Industrieanwen
dungen. Das teilweise dargestellte Kurbelgehäuse 1 ist ebenso wie
der mittels Zylinderkopfschrauben 2 darauf befestigte Zylinderkopf 3
aus einem Graugußwerkstoff hergestellt ist. Der Zylinderkopf 3 ist
von einem Zylinderkopfaufsatz 4 abgedeckt, der aus einem Alumi
niumwerkstoff hergestellt ist. Der Zylinderkopfaufsatz 4 ist schließlich
von einem Deckel 5 verschlossen, der ebenfalls aus einem Alumi
niumwerkstoff oder gegebenenfalls auch aus einem Kunststoffwerk
stoff hergestellt ist.
In dem Zylinderkopf 3 sind Gaswechselventile 6 eingesetzt, deren
Ventilschäfte 6a über Rollenhebel 7 von Nocken 11a, 11b obenlie
gender Nockenwellen 8a, 8b betätigt werden. Die Nockenwellen 8a,
8b sind in dem Zylinderkopfaufsatz 4 in der Trennebene zu dem Dec
kel 5 gelagert und mit Lagerbrücken 9a, 9b befestigt. In dem Zylin
derkopf 3 und dem Zylinderkopfaufsatz 4 sind zusammenwirkend mit
den Gaswechselventilen 6 Gaswechselkanäle 13 eingelassen, wobei
der dargestellte Gaswechselkanal 13 ein Einlaßkanal und mit einem
seitlich an dem Zylinderkopfaufsatz 4 befestigten Sammelkanal 10
zusammenwirkt. Dieser Sammelkanal 10 ist wiederum aus einem
Aluminiumwerkstoff oder Kunststoffwerkstoff hergestellt.
Claims (5)
1. Selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse,
in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein
einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in
einem Zylinder bewegbar ist, der von einem Zylinderkopf unter Bil
dung eines Arbeitsraums abgedeckt ist, wobei dem Arbeitsraum über
Gaswechselkanäle und Gaswechselventile Brennluft zuführbar sowie
Abgas abführbar ist und wobei Betätigungselemente für die Gas
wechselventile in einem auf dem Zylinderkopf aufgesetzten Zylinder
kopfaufsatz angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente zumindest
eine Nockenwelle (8a, 8b) und jeweils einen Nocken (11a, 11b) der
Nockenwelle und einen Ventilschaft (6a) eines Gaswechselventils (6)
kraftübertragend verbindender Rollenhebel (7) sind und daß der Zy
linderkopf (3) aus einem Graugußwerkstoff und der Zylinderkopfauf
satz (4) aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Gaswechselkanal (13) zur Zufüh
rung von Brennluft vom Zylinderkopf (3) in den Zylinderkopfaufsatz
(4) über einen Zylinderkopfschraubenkopf (2a) hinweg an eine
Längsseitenwand (12) des Zylinderkopfaufsatzes (4) geführt ist.
3. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Gaswechselkanal (13) zur
Zuführung von Brennluft zusammenwirkender Sammelkanal (10) zu
mindest teilweise in den Zylinderkopfaufsatz (4) integriert ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse (1) aus einem
Graugußwerkstoff hergestellt ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Graugußwerkstoff GG, GGG oder
GGV ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19953419A DE19953419A1 (de) | 1999-11-06 | 1999-11-06 | Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19953419A DE19953419A1 (de) | 1999-11-06 | 1999-11-06 | Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19953419A1 true DE19953419A1 (de) | 2001-05-10 |
Family
ID=7928112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19953419A Withdrawn DE19953419A1 (de) | 1999-11-06 | 1999-11-06 | Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19953419A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10226688A1 (de) * | 2002-06-15 | 2004-01-15 | Daimlerchrysler Ag | Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
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DE102011079166A1 (de) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine |
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- 1999-11-06 DE DE19953419A patent/DE19953419A1/de not_active Withdrawn
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DE102010060785A1 (de) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine |
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