DE2946887C2 - Zylinderkopf für einen Dieselmotor - Google Patents

Zylinderkopf für einen Dieselmotor

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Werner Ing.(grad.) 7758 Stetten Leicht
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MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für einen Dieselmotor gemäß der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschriebenen Art. Mit der Erfindung wird der Zweck verfolgt, die brennraumbegrenzenden Bauteile des Dieselmotors in Richtung auf Anhebung der Verbrennungstemperatur im Zylinder weiter zu entwickeln.
Es ist ein Zylinderkopf für einen luftgekühlten Dieselmotor bekannt (AT-PS 165 232), bei dem brennraumseitig eine an ihrem Außendurchmesser zentrierte Bodenplatte in einem Einpaß des Zylinderkopfes angeordnet ist und Ventilsitzringe im Zylinderkopf sowie in der Bodenplatte befestigt sind. Es sind auch Ausführungen von Zylinderköpfen bekannt, bei denen die Ventilsitze Bestandteil der Bodenplatte sind. Der Sinn der Bodenplatte liegt in der Anhebung der Verbrennungstemperatur im Zylinder. Als Folge ist die Temperatur an der Bodenplatte wesentlich höher als am gekühlten Grundkörper des Zylinderkopfes, was zu einer erheblichen Differenz der Wärmedehung zwischen Bodenplatte und den mit ihr zusammenwirkenden b5 Bauteilen führt. Dabei hat sich gezeigt, daß in der Bodenplatte angeordnete Ventilsitze unzulässig verformt werden und die Außenzentrierung der Bodenplatte eine Sprengwirkung auf den Zylinderkopf ausübt
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für die Anordnung einer Bodenplatte und deien funktionssichere Befestigung am Zylinderkopf anzugeben.
Diese Aufgabe ist eriindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 vorteilhaft gelöst
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 erreicht
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zentrische Befestigung der Bodenplatte und ihre Zentrierung auf kleinem Durchmesser eine von anderen Bauteilen unbehinderte radiale Maßänderung der Bodenplatte bei Temperaturwechseln erlaubt daß mit dem nachgiebigen Ring auch thermisch bedingte Dickenänderungen der Bodenplatte aufgefangen werden und daß die Maßänderungen der Bodenplatte bei Erwärmung andere Bauteile nicht zerstörerisch beeinflussen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die Figur zeigt einen Teilschnitt durch die Ventilebene eines Zylinderkopfes.
Ein Zylinderkopf 11 für einen Dieselmotor ist dem Zylinderkurbelgehäuse 12 aufgesetzt und am Außendurchmesser des Bundes 13 der jedem Zylinder zugehö-igen Laufbüchse 14 zentriert und abgedichtet. Brennraumseitig ist am Zylinderkopf 11 eine schützende Bodenplatte 15 befestigt, die vorzugsweise aus einem hoch wärmebeständigen Material besteht. Ventilsitzringe 16 sind über eine Preßpassung 17 im Grundkörper des Zylinderkopfes 11 befestigt und durchdringen die Bodenplatte 15 unter Bildung eines Spaltes 19 mit einem gegenüber der Passung 17 abgesetzten schmalen Hals an korrespondierenden Öffnungen 18.
Der Spalt 19 verhindert, daß Wärmedehnungen der Bodenplatte 15 die Formgenauigkeit der Ventilsitzringe 16 nachteilig beeinflussen. Die versenkt in einer Vertiefung 20 des Zylinderkopfbodens angeordnete Bodenplatte 15 wird durch ein von der Zylinderkopfoberseite aus durchgestecktes Schraubteil gegen den Zylinderkopfboden gespannt. In der beispielhaften Ausführung besteht das Schraubteil aus dem topfförmigen Brenner 21 einer im Zylinderkopf 11 angeordneten Vorkammer 22. Das Schraubteil kann jedoch genau so gut ein entsprechend ausgebildetes Teil einer Einspritzdüse eines direkt einspritzenden Dieselmotors ohne Vorkammer sein. Um das zentrale, mit dem Schraubteil zusammenwirkende Mutterngewinde ist zylinderkopfseitig an der Bodenplatte 15 ein Bund 23 angeordnet, mit dem die Bodenplatte 15 gegenüber dem Zylinderkopf 11 zentriert wird.
Damit durch die Wärmedehnung der Bodenplatte 15 keine Zwangskräfte auf den Zylinderkopf 11 ausgeübt werden können, besitzt die Vertiefung 20 im Zylinderkopf 11 zur Bildung eines Spaltes 24 größere Ausmaße als die Bodenplatte 15.
Die Vertiefung 20 ist so ausgeführt, daß zwischen dem Bund 13 der Laufbüchse 14 und der Bodenplatte 15 keine Pressung auftritt. Für eine elastische, die Wärmedehnung nicht behindernde Abstützung der Bodenplatte 15 ist in einer brennraumseitig am Außendurchmesser der Bodenplatte 15 befindlichen Ringnut ein gasgefüllter Metall-O-Ring 25 angeordnet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Zylinderkopf für einen Dieselmotor, der dem Zylinderkurbelgehäuse aufgesetzt und am Außendurchmesser des Bundes der jedem Zylinder zugehörigen Laufbüchse zentriert und abgedichtet ist, wobei der Zylinderkopf brennraumseitig durch eine Bodenplatte geschützt ist und Ventilsitzringe im Zylinderkopf befestigt sind, wobei die Ventilsitzringe die Bodenplatte durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (15) unter Bildung eines Umfangsspaltes (24) in einer an sich bekannten Vertiefung (20) des Z>linderkopfbodens angeordnet ist, daß zylinderkopfseitig an der Bodenplatte (15) um ein zentrales Mutterngewinde herum ein Zentrierbund (23) angeordnet ist, der in eine korrespondierende Vertiefung des Zylinderkopfes (11) eingreift, daß die Bodenplatte (15) durch ein von der Zylinderkopfoberseite aus montierbares Schraubteil gegen den Zylinderkopfboden gespannt wird und daß brennraumseitig am Außendurchmesser der Bodenplatte (15) ein nachgiebiger Ring (25) in einer Ringnut angeordnet ist, der mit dem Bund (13) der Laufbüchse (14) zusammenwirkt
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schraubteil, das in der Bodenplatte (15) befestigt ist, der topfförmige Brenner (21) einer im Zylinderkopf angeordneten Vorkammer (22) ausgebildet ist.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schraubteil, das in der Bodenplatte (15) befestigt ist, ein Teil einer im Zylinderkopf angeordneten Einspritzdüse ausgebildet ist.
4. Zylinderkpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ventilsitzringen (16) und den zugehörigen öffnungen (18) in der Bodenplatte (15) jeweils ein Umfangsspalt (19) angeordnet ist.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Ring (25) ein gasgefüllter Metall-O-Ring ist.
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