DE2113840B2 - Im druckguss hergestellter zylinderkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung be'i-ht sich auf einen im Druckguß hergestellten Zylinderkopf für wassergekühlte Brennkraftmaschinen mit in Schraubenlinien gekrümmten Ladungswechselkanälen, bei dem die Hohlräume für das Kühlwasser nur mit frei ausfornibaren und von den Außenflächen des Zylinderkopfes senkrecht und geradlinig abziehbaren Kernteilen gebildet werden.

Es sind bereits im Druckguß hergestellte Zylinderköpfe bekannt, die insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit einer anspruchsvollen Wasserkühlung einen außerordentlich komplizierten Formguß darstellen. Die Kompliziertheit dieses Formgusses entsteht unter anderem durch eine übliche Krümmung der Ladungswechselkanäle, gegebenenfalls durch die Form des Brennraumes sowie auch durch die verschiedensten Formen der für die vollkommene Kühlung des Brennraumes und der Auspuffkanälc notwendigen Hohlräume, insbesondere an der Basisfläche des Zylinderkopfes.

Zu einer außerordentlichen Komplikation kommt es bei durch Druckguß hergestellten flachen Zylinderköpfen für moderne Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, bei denen zwar ein Verbrennungsraum entfällt, die jedoch mit schraubenförmig gekrümmten Ladungswechselkanälen versehen sind. Die gekrümmten Ansaugkanäle dienen dazu, das Brennstofi-Luft-Gemisch in eine intensi\ kreisende Bewegung /u versetzen, um hierdurch eine vollkommene Verbrennung des Gemisches zu erreichen, und die gekrümmten Auspuffkanäle dienen zur leichteren Entleerung der Zylinder. Das Problem wird normalerweise so gelöst, daß der durch Preßguß hergestellte Zylinderkopf geteilt wird, wobei die beiden Teile entweder mittels besonderer Verbindungsbolzen oder durch Klebemittel verbunden werden. Diese l.ösiingsmetliode garantiert jedoch nicht eine auf die Dauer vcrläl.ll: Ii dichtende Verbindung der Beruhrungsflächen ties Zylinderkopfes, abgesehen davon, daß sie technologisch sehr anspruchsvoll ist.

Eine andere Methode. Zylinderköpfe mit schraustallun» besteht darin, daß diese Einlagen mit Rück sieht auf den Ventilsitz, mit dem sie ein Stück bilden aus einem anderen Werkstoff als der Zylinderkopl hergestellt werden müssen, was mit Rücksicht auf die verschiedene, insbesondere die thermische Dehnung der beiden Verbindungsteile die Anwendung ein,-speziellen und teuren Werkstoffs für die vorgefertigten Einlagen bedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Zylinderkon: im Druckguß in einfacher Weise herzustellen, wobei die Hohlräume ohne Anwendung von beliebigen Formkernen nur mit Hilfe der üblichen Formungwerkzeuge. die sich senkrecht zur Fläche des durch Druckguß hergestellten Zylinderkopfe'- bewegen, herstellbar sein sollen.

Es handelt sich in erster Linie um Hohlräume tin die Kühlflüssigkeit, bei denen die Bedingung besteh;, daß sie gegenseitig geeignet verbunden und gut abgedichtet sein müssen für den notwendigen Kreislau' der Kühlflüssigkeit und daß sie gleichzeitig genügenden Zutritt der Kühlflüssigkeit zu den am meisten thermisch beanspruchten Stellen des Zylinderkopfe*. ermöglichen. Zur Abdichtung dieser Hohlräume, die meistenteils /ur oberen Seite des Zylinderkopfes hin offen sind, ist es bekannt, ungeteilte Verschlußstopfen und zur Abdichtung der an den Seiten offenen Hohlräume die Flansche der an die Gaswechselkanäle angeschlossenen Rohrleitungen zu benutzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ladungswechselkanäle in an sich bekannter Weise aus einem zur Zylinderachse parallelen und einem hierzu senkrechten ^nnalteil bestehen, welche Kanalteile durch ein parallel zur Zylinderachse von oben in den Zylinderkopf einsetzbares einen Kanalkrümmer bildendes Einsatzstück stoßfrei verbunden sind, daß der Kanalkrümmer zur Bildung einer schraubenförmigen Krümmung mit ihrer Mitte zur Ventüführung versetzbare Kugelflächenteile aufweist und daß das Einsatzstück aus demselben Werkstoff wie der Zylinderkopf besteht. Durch diese Ausbildung ist es möglich. Z\ linderköpfe im Preßgußverfahren mit einfachen Mitteln herzustellen. Durch die Verwendung von Einsatzstücken, die aus dem gleichen Werkstoff wie der Zylinderkopf bestehen und die zusammen mit den Venlilführungsbüchsen nachträglich in den Zylinderkopf eingepreßt werden, werden die Schwierigkeiten, die sich aus den unterschiedlichen thermischen Dehnungen ergeben, vermieden und somit eine mögliche Lockerung der Einsatzstiicke ausgeschlossen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt des Zylinderkopfes in einer durch einen Ansaugkanal verlaufenden Ebene.

F i g. 2 in der oberen Hälfte eine Ansicht von der linken Seite in der Richtung des Pfeiles b in Fig. 1. in der unteren Hälfte einen Schnitt nach der Linie C-C in F ig. 1.

F i g. 3 in der oberen Hälfte einen Längsschnitt in der Ebene D-D der Fig. 1. in der unteren Hälfte eine Ansicht von unten in der Richtung des Pfeiles c in F i g. 1.

Ein durch Druckguß hergestellter Zylinderkopf 1

weist in Schraubenlinien gekrümmte Ansaugkanäle 2, sowie auch Auspuffkanal 3 auf, die zum Beispiel an einer Seite des Zylinderkopfes 1 ausmünden. Die Ansiiug- und Auspuffkanäle 2, 3 werden im gegebenen Fall durch maßig abgeschrägte Formungsdorne geformt, von denen die zur Zylinderachse parallefen bei der Formung durch die ganze Zylinderkopfhöhe hindurchgehen. Dadurch werden zur Zylinderachse parallele Kanalteile 4 der beiden Kanäle und HohlläumeS gebildet (s. in F i g. 1 — strichpunktiert eingezeichnet), in die nach Ausreiben vorgefertigte Einsatzstücke 6 eingepreßt werden. Zur Zylinderachse senkrechte Kanalteile 7, die zusammen mit den Kanalteilen 4 die Ladungswechselkanäle bilden, werden durch Formungsdorne gebildet, die bei der Formung zum Aufsitzen auf die zur Zylinderachse parallelen Formunsisdorne kommen.

Ein allmählicher Krümmungsubergang aus den senkrechten Kanalteilen 7 in die parallelen Kanaleile 4 wird dabei einesteils durch innere Kugel!lachenteile 8 der vorgeformten Emsatzstucke 6 ehe m

bezue zur Ventilachse um ein Maß 9 versetzt m.hI. andernteils durch eine schraubenförmige Krummun, 10 rinas um eine Nabe 11 der Vent.lfuhrung geb.ldet Die vorgefertigten Einsatzstucke 6, d.e in du Mitte des Schnittpunktes der Achsen der parallelen

xo und der senkrechten Kanalteile 4. 7 reichen, sind /um Zweck der deichen Dehnung aus derselben Metall· Leoicri-ne hergestellt wie der Zyl.nderkopt 1. wolx sie^Cauf ihrem äußeren Umfang mit einer ringförmigen Aussparung 12 versehen sind, und m.t Vorteil »n d:,

auseeriebeien ZylinderLopfhohlraume cmgeprel-t werden, schon mit im vorhinein eingepreßter Ventiltührunu 13.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Im Druckguß hergestellter Zylinderkopf für wassergekühlte Brennkraftmaschinen mit in Schraubenlinien gekrümmten Ladungssvechselkaniilen. bei dem die Hohlräume für das Kühlwasser nur mit frei ausformbaren und von den Außenflächen des Zylinderkopfes senkrecht und geradlinig abziehbaren Kernteüen gebildet werden. dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungswechselkanäle in an sich bekannter Weise aus einem zur Zylinderachse parallelen (4) und einem hierzu senkrechten (7) Kanalteil bestehen, welche Kanalteile (4.7) durch ein parallel zur Zylinderachse von oben in den Zylinderkopf (I) einsetzbares, einen Kanalkrümmer bildendes Einsatzstück (6) stoßfrei verbunden sind, daß der K.malkrümmei zur Bildung einer schraubenförmigen Krümmung (10) mit ihrer Mitte zur Venlilführuiig (13) versetzbare Kugelflächenteile (8) aulweist und daß das Einsatzstück (6) aus demselben Werkstoff wie der 7\linderkopf (1) besteht.

   25 benförmisen Ladungswechselkanälen im Druckguß herzustellen, besieht darin, in die vorgepreßten unte-