DE2349173A1 - Water cooled IC engine - has cylinder block and head as single unit - Google Patents
Water cooled IC engine - has cylinder block and head as single unitInfo
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Abstract
Description
Kiöckner-Humboidt-Deutzag iiilCHD 5 Köln 80, den 18. Sept. 1973 Kiöckner-Humboidt-Deutzag iiilCHD 5 Cologne 80, September 18, 1973
Unser Zeichen: D 73/81 APTB N/BOur reference: D 73/81 APTB N / B
Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Zylinder-ZylinderkopfeinheitLiquid-cooled reciprocating internal combustion engine with a cylinder-cylinder head unit
Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, das sich bis über den Zylinderkopfboden erstreckt und in das eine Zylinder-Zylinderkopfeinheit eingesetzt und durch in Schraubenbutzen des Zylinderkopfes angeordneten Schrauben befestigt ist.The invention relates to a liquid-cooled reciprocating internal combustion engine with a crankcase that extends over the cylinder head base and into which a cylinder-cylinder head unit inserted and fastened by screws arranged in screw lugs of the cylinder head.
Es ist bekannt (DT-OS 1 936 022), die Schraubenbutzen an der äußeren den Zylinderkopf umschließenden Wand zu befestigen, wobei der Innenmantel der äußeren Wand in Form eines Zylindermantels ausgebildet ist, der bis zum Zylinderkopfboden reicht. Da jedoch die Gaskräfte beim Betrieb der Brennkraftmaschine vom Zylinderkopfboden aufgenommen werden und zu den Schraubenbutzen geführt werden müssen, ist diese. Ausgestaltung der Zylinder-Zylinderkopfeinheit ungünstig, da die Kräfte vom gylinderkopfboden nur indirekt zu den Schraubenbutzen gelangen, so daß eine Verformung des Zylinderkopf bod ei* erfolgt, die aufgrund des wechselnden Druckanstiegs im Brennraum der Brennkraftmaschine zu Zerstörungen des Zylinderkopfbodens und der Ventilsitze führen kann. WiiJ der Zylinderkopf bzw. der Zylinderkopfboden hinreichend stark ausgebildet, so ergibt sich eine Bauart, die sehr schwer ist und schlechte Wärmeleitfähigkeit hat.It is known (DT-OS 1 936 022) to attach the screw lugs to the outer wall surrounding the cylinder head, with the inner jacket of the outer wall is designed in the form of a cylinder jacket that extends to the bottom of the cylinder head. However, since the gas forces are absorbed by the bottom of the cylinder head during operation of the internal combustion engine and fed to the screw lugs need to be is this. Design of the cylinder-cylinder head unit unfavorable, since the forces from the cylinder head base only get indirectly to the screw lugs, so that a deformation of the cylinder head bod ei * takes place, which is due to the changing pressure increase can lead to destruction of the cylinder head base and the valve seats in the combustion chamber of the internal combustion engine. WiiJ the The cylinder head or the cylinder head base is sufficiently strong, this results in a construction that is very heavy and has poor thermal conductivity.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine obiger Gattung so zu verbessern, daß diese Nachteile vermieden werden und gleichzeitig eine leichte Bauart erzielt wird. Dabei soll gleichzeitig eine gute Kühlflüssigkeitsführung erreicht werden, wobei besonderer Wert darauf gelegt wird, daß der Zylinderkopfboden gut gekühlt ist.It is therefore the object of the present invention to provide a liquid-cooled To improve reciprocating internal combustion engine of the above type so that these disadvantages are avoided and at the same time a lightweight design is achieved. At the same time, good coolant flow should be achieved, with particular value it is placed on the fact that the cylinder head base is well cooled.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Zylinderkopfboden und den Schraubenbutzen Übergangsquerschnitt vorgesehen sind, deren Mantellinie in radial-axialer Richtung zur Zylinderachse schrüg nach außen verläuft. Dadurch werden die Zündkräfte ohne Umwege auf kürzestem Wege zu den Zylinderkopfschrauben weitergeleitet, so daß nur geringe Verformungen des Zylinderkopfes auftreten. Dadurch kann auch der Zylinderkopfboden verhältnismäßig dünn ausgestaltet sein. Diese Ausgestaltung ist weiterhin bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Zylinder-Zylinderkopfeinheit günstig, weil hierteine zusätzliche Biegebeanspruchung des Zylinderkopfes durch Zylinderkopfdichtungen erfolgt, so daß die Biegespannungen insgesamt geringer sind. Weiterhin wirken auf den dem Zylinderkopf benachbarten Teil des Zylinderrohres radiale Druckkräfte, die, da das Äylinderrohr mit dem Zylinderkopf eine Einheit bildet, ein Gegenmoment erzeugen, so daß diese Ausgestaltung des ÜbergangsquerSchnittes eine wirksame Entlastung des Zylinderkopfbodens bringt.The object of the invention is achieved in that between the cylinder head base and the screw lugs transition cross-section are provided, the surface line of which in the radial-axial direction to The cylinder axis runs obliquely outwards. This will increase the ignition forces the shortest route to the cylinder head bolts without detours forwarded so that only slight deformations of the cylinder head occur. As a result, the bottom of the cylinder head can also be relatively be made thin. This configuration is also used in reciprocating internal combustion engines with cylinder-cylinder head units favorable because there is an additional bending stress on the cylinder head takes place through cylinder head gaskets, so that the bending stresses are lower overall. Furthermore, radial pressure forces act on the part of the cylinder tube adjacent to the cylinder head, which, since the cylinder tube forms a unit with the cylinder head, generate a counter-torque, so that this configuration The transition cross-section effectively relieves the cylinder head base brings.
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Eine besonders günstige Kraftverteilung vom Zylinderkopfboden rum Schraubenbutzen ergibt sich dann, wenn die Mantellinie ein parabelförmiger Kurvenzweig ist, wobei der ParabelScheitelpunkt etwa auf dem Zylinderkopfboden liegt»A particularly favorable force distribution from the bottom of the cylinder head Screw slug results when the surface line is a parabolic curve branch, with the parabolic apex approximately lies on the bottom of the cylinder head »
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Übergangsquerschnitte in ihrer zum Zylinder gesehen tangentialen Erstreckung vom Zylinderkopfboden ausgehend, in Richtung und entlang der Schraubenbutzen eich verjüngend ausgebildet sind. Dadurch werden größere Bereiche des Zylinderkopfes von den Übergangsquerschnitten erfaßt und eine leichte aber gleichzeitig'formsteife Ausgestaltung des Zylinderkopfes erzielt. Diese Verbreiterung des Übergangsquerschnittes in Zylinderkopfbodenn&he hat weiterhin den Vorteil, daß eine geringere Anzahl von Zylinderkopfschrauben ausreicht. Eine gute Kühlung der Übergangsquerschnitte wird dadurch erreicht, daß diese in der Nähe des Zylinderkopfbodens vorzugsweise tangentiale KühlflUssigkeitsbohrungen haben. Eine gute Kühlung für den Zylinderkopfboden bei einem Zylinderkopf mit vier Ventilen, in deren Mitte ein Einspritzventil und/oder eine Vorkammer angeordnet ist, wird dadurch erreicht, daß um dme Einspritzventil und/oder die Vorkammer herum Kühlflüssigkeitsrlurne angeordnet sind, die mit zwischen den Ventilen angeordneten Ventilstegkühlbohrungen in Verbindung stehen. Schließlich ist es bei einer Zylinder-Zylinderkopfeinheit mit vier Ventilen pro Zylinderkopf günstig, wenn der Zylinderkopf drei Schrauben mit Übergangsquerschnitten hat, wobei je ein Übergangsquerschnitt bis zu je einemIn a further embodiment of the invention it is proposed that the transition cross-sections in their tangential extent to the cylinder, starting from the cylinder head base, in the direction and are designed to taper along the screw lugs. As a result, larger areas of the cylinder head are covered by the transition cross-sections and a slight but at the same time dimensional stiffness Design of the cylinder head achieved. This widening of the transition cross-section in the cylinder head base has continued the advantage that a smaller number of cylinder head screws sufficient. Good cooling of the transition cross-sections is achieved in that they preferably have tangential coolant bores in the vicinity of the cylinder head base. A good Cooling for the cylinder head base in a cylinder head with four valves, in the middle of which an injection valve and / or an antechamber is arranged, is achieved in that around the injection valve and / or the antechamber there are coolant cords with valve web cooling bores arranged between the valves Connected. After all, it is with one Cylinder-cylinder head unit with four valves per cylinder head favorable if the cylinder head has three screws with transition cross-sections, with one transition cross-section up to one each
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Ventilsitz geführt.ist und der dritte Übergangsquerschnitt zwischen zwei Ventilen angeordnet ist und bis zu deren Ventilsitz reicht, wobei letztgenannter Übergangsquerschnitt im Bereich des Zylinderkopfbodens eine radiale Öffnung hat, die mit einer Ventilstegkühlbohrung in Verbindung steht.Valve seat guided. Is and the third transition cross-section between two valves is arranged and extends to their valve seat, the latter transition cross-section in the area of the The cylinder head base has a radial opening with a valve web cooling bore communicates.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es aeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawing, in which an embodiment of the invention is shown in simplified form. There are:
Abb. 1 einen Schnitt parallel zur Zylinderachse einer Zylinder-Zylinderkopf einheit und das den Zylinder umgebende Kurbelgehäuse gemäß der Linie I - I in Abb. 2,Fig. 1 shows a section parallel to the cylinder axis of a cylinder-cylinder head unit and the crankcase surrounding the cylinder according to the line I - I in Fig. 2,
Abb. 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Zylinderkopf der Zylinder-Zylinderkopfeinheit gemäß der Linie II - II in Abb. 1,Fig. 2 is a section through the cylinder head of the invention Cylinder-cylinder head unit according to line II - II in Fig. 1,
Abb. 3 einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Zylinder-^Zylinderkopf einheit gemäß der Linie III - III in Abb. 1, wobei zusätzlich auch das Kurbelgehäuse teilweise mitgeschnitten ist.Fig. 3 a section through the cylinder head of the cylinder ^ cylinder head unit according to the line III - III in Fig. 1, with the crankcase also partially cut is.
In den Abbildungen ist, soweit dargestellt, mit 1 ein Kurbelgehäuse bezeichnet, das nicht dargestellt zur Aufnahme einer Kurbelwelle mit an dieser über Pleuelstangen befestigten Kolben dient, In dem Kurbelgehäuse 1 ist der Anzahl der Zylinder entsprechend je eine Zylinder-Zylinderkopfeinheit 2 eingesetzt. Die Zylinder-In the figures, where shown, 1 is a crankcase denotes, which is not shown for receiving a crankshaft with pistons attached to this via connecting rods, In the crankcase 1, one cylinder-cylinder head unit 2 is used in each case, corresponding to the number of cylinders. The cylinder
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zylinderkopf einheit 2 besteht aus dem Zylinder 3 und dem Zylinderkopf 4. Zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und dem Zylinder 3 bzw Zylinderkopf 4 ist ein Kühlflüssigkeitsmantel 5 vorgesehen. Der Zylinder 3 weist weiterhin in seinem Innern eine Laufbuchse 6 auf, in der der nicht dargestellte Kolben geführt ist. Wie insbesonde-· re aus den Abb. 2 und 3 ersichtlich, weist der Zylinderkopf 2 zwei Auslaßventile 7 und zwei Einlaßventile 6 auf, die in (bücher·· Weise den Gaswechsel der Brennkraftmaschine beherrschen. Etwa in der Mitte der Ventile ist ein Einspritzventil 9 im Zylinderkopf 4 befestigt, das mit einer Vorkammer 10 in Wirkverbindung steht· Im Zylinderkopf sind um das Einspritzventil 9 und die Vorkammer IQ herum sowie im Bereich der Ventile Kühlflüssigkeitsräume 11 vorgesehen, die mit dem Kühlflüssigkeitsmantel 5 in Verbindung stehen. Der Zylinderkopf 4 weist weiterhin einen Zylinderkopfboden 12, der den von der Laufbuchse 6 und dem Kolben gebildeten Verbrenminjje« raum abschließt, und Schraubenbutzen 13 auf. In den Schraubenbutzen 13 sind Zylinderkopfschrauben 14 angeordnet, die die Zylinder-Zylinderkopf einheit 2 am Kurbelgehäuse 1 befestigen. Zwischen dem Zylinderkopfboden 12 und den Schraubenbutaer. 13 ist je ein Übergangsquerschnitt 15 vorgesehen, dessen Mantellinie 16 etwa parabeiförmig ausgebildet ist· Da die Abb. 2 und 3 übereinander angeordnete Schnittbilder darstellen, ist insbesondere aus diesen Abbildungen ersichtlich, daß die Übergangsquerschnitte ISj' ausgeheneu vom Zylinderkopfboden 12 entlang der Schraubenbutzen 13, sich verjüngend ausgebildet sind. Damit die übergangsquerschnitte 15 im Bereich des Zylinderkopfbodens 12 eine hinreichende Kühlungcylinder head unit 2 consists of cylinder 3 and the cylinder head 4. Between the crankcase 1 and the cylinder 3 or cylinder head 4, a coolant jacket 5 is provided. The cylinder 3 also has a liner 6 in its interior, in which the piston, not shown, is guided. How in particular- re can be seen in Figs. 2 and 3, the cylinder head 2 has two exhaust valves 7 and two intake valves 6, which are shown in (books Way master the gas exchange of the internal combustion engine. An injection valve 9 is located in the cylinder head 4 approximately in the middle of the valves attached, which is in operative connection with an antechamber 10 · Im The cylinder head are around the injection valve 9 and the prechamber IQ around and in the area of the valves cooling liquid spaces 11 are provided, which are connected to the coolant jacket 5. The cylinder head 4 also has a cylinder head base 12, of the combustion minjje formed by the liner 6 and the piston « space closes, and screw lugs 13 on. In the screw lugs 13 cylinder head screws 14 are arranged, which the cylinder-cylinder head Attach unit 2 to crankcase 1. Between the cylinder head base 12 and the screw butter. 13 is ever a Transitional cross-section 15 is provided, the surface line 16 of which is approximately parabolic · Since Figs. 2 and 3 are one above the other represent arranged sectional images, it can be seen in particular from these figures that the transition cross-sections ISj 'start new from the cylinder head base 12 along the screw lugs 13, are tapered. So that the transition cross-sections 15 Sufficient cooling in the area of the cylinder head base 12
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erfahren, weisen diese tangential zum Zylinder angeordnete KUhI-flUssigkeitsbohrungen 17 auf. Die Bohrungen tangential anzuordnen, 1st insbesondere deshalb günstig, weil dadurch eine hinreichend· Kühlung, jedoch keine nennenswerte Schwächung der Übergangsquerschnitte 15 erfolgt. Wie insbesondere aus Abb. 3 ersichtlich, sind zwischen den Übergangsquerschnitten 15 große Aussparungen vorhanden, die den KühlflUsslgkeitsmantel 5 mit den Kühlflüssigkeit sräuraen 11 des Zylinderkopfes verbinden, so daß eine gute Kühlung gewährleistet ist. Wie weiterhin in Abb. 3 ersichtlich, steht der Kühlflüssigkeitsraum um das Einspritzventil 9 bzw. die Vorkammer 10 mit Aussparungen zwischen den Ventilen bzw. mit VentilstegJcühlbohrungen 18 in Verbindung. Oa die Zylinder-Zylinderkopfelnhelt 2 mit drei Zylinderkopfschrauben 14 am Kurbelgehäuse 1 befestigt ist, greifen zwei der Übergangsquerschnitte 15 seitlich versetzt in der Hähe je eines Ventilsitzes am Zylinderkopfboden an, während ein Übergangsquerschnitt zwischen zwei Ventilen angeordnet 1st und in Zylinderkopfbodennähe eine öffnung 19 aufweist, die mit einer Ventilstegfcühlbohrung 18 in Verbindung steht.experience, these have KUHI fluid bores arranged tangentially to the cylinder 17 on. Arranging the bores tangentially is particularly advantageous because it allows a sufficiently Cooling, but no significant weakening of the transition cross-sections 15 takes place. As can be seen in particular from Fig. 3, there are large recesses between the transition cross-sections 15, which connect the KühlflUsslgkeitsmantel 5 with the cooling liquid Connect sräuraen 11 of the cylinder head, so that good cooling is guaranteed. As can also be seen in Fig. 3, the coolant space is around the injection valve 9 or the antechamber 10 with recesses between the valves or with valve web cooling holes 18 in connection. Oa the cylinder-cylinder heads 2 with three cylinder head screws 14 on the crankcase 1 is attached, grab two of the transition cross-sections 15 laterally offset in the height of a valve seat on the cylinder head base while a transition cross-section is arranged between two valves and has an opening 19 near the bottom of the cylinder head, which is connected to a valve web sensing bore 18.
5098U/G6285098U / G628
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732349173 DE2349173A1 (en) | 1973-09-29 | 1973-09-29 | Water cooled IC engine - has cylinder block and head as single unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19732349173 DE2349173A1 (en) | 1973-09-29 | 1973-09-29 | Water cooled IC engine - has cylinder block and head as single unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2349173A1 true DE2349173A1 (en) | 1975-04-03 |
Family
ID=5894186
Family Applications (1)
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| DE19732349173 Pending DE2349173A1 (en) | 1973-09-29 | 1973-09-29 | Water cooled IC engine - has cylinder block and head as single unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2349173A1 (en) |
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-
1973
- 1973-09-29 DE DE19732349173 patent/DE2349173A1/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |