DE3033177C2 - - Google Patents

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DE3033177C2
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    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • Y02T10/125

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer in der prioritätsälteren, jedoch nicht vor­ veröffentlichten, in der deutschen Patentanmeldung P 29 11 889.6-13 beschriebenen Brennkraftmaschine die­ ser Art verläuft die lange Symmetrieachse des Quer­ schnitts parallel zur Kurbelwelle, und die die Einlaß­ ventile und die Auslaßventile trennende Symmetrieachse sowie die die Zündkerze enthaltende Symmetrieachse ist die lange Symmetrieachse. Überdies verläuft die die Einlaßventile und die Auslaßventile enthaltende Deckfläche des Zylinders in Richtung der langen Symmetrie­ achse geradlinig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die in Richtung der Kurbelwelle eine verhältnismäßig kurze Länge aufweist und einen verhältnismäßig hohen Wirkungs­ grad hat.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben.

Durch die Lage der Symmetrieachsen wird die verhält­ nismäßig kurze Baulänge in Richtung der Kurbelwelle erreicht, durch die Wölbung der Deckfläche des Zylin­ ders in Richtung der langen Symmetrieachse wird der Wirkungsgrad verbessert.

Die Unteransprüche befassen sich mit vorteilhaften Ausgestaltungen der Lehre des Anspruchs 1.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispie­ len unter Hinweis auf die Zeichnungen erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform der Brennkraftmaschine längs der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 3.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1.

Fig. 6 zeigt den Antrieb der Nockenwelle der Brennkraft­ maschine nach Fig. 1.

Fig. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt des in Fig. 3 linken oberen Teils der Brennkraftmaschine.

Fig. 8 zeigt in Ansicht aus dem Zylinderraum eine zweite Ausführungsform der Ventilanordnung einer Brennkraft­ maschine, die entsprechend Fig. 1 aufgebaut ist, in einem Fig. 2 ähnlichen Schnitt.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie 9-9 in Fig. 8.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine Viertakt-Brennkraft­ maschine 10 mit einem Zylinderblock 11, einem Kurbelgehäuse 12 und einem Zylinderkopf 13. Je ein Kolben 14 mit länglichem Querschnitt ist in jeweils einem Zylinder 15 mit einem länglichen, eine lange Symmetrieachse A-A und eine kurze Symmetrieachse B-B aufweisendsen Querschnitt geführt und mit einer Kurbelwelle 16 über eine Pleuelstange 17 verbunden. In jedem Zylinder 15 ist eine Verbrennungskammer 18 durch eine Wand 19 des Zylinderkopfs 13 und durch eine obere gewölbte Fläche eines jeden Kolbens 14 begrenzt.

Auf der einen Seite der kurzen Symmetrieachse B-B sind durch Teller-Einlaßventile 24 zu schließende Einlaßöff­ nungen 22 und auf der anderen Seite der kurzen Symmetrie­ achse B-B durch Teller-Auslaßventile 25 zu schließende Auslaßöffnungen 23 vorgesehen. Jedes Einlaßventil 24 hat eine Längsachse I, und jedes Auslaßventil 25 hat eine Längsachse E. Die Winkel zwischen den Längsachsen I der Einlaßventile 24 und den Längsachsen E der Auslaßventile 25 sind gleich. Die Teller der Einlaßventile 24 und der Auslaßventile 25 bilden mit der Wand 19 eine gewölbte Deckfläche 26 der Verbrennunskammer 18.

In der Verbrennungskammer 18 ist auf der kurzen Sym­ metrieachse B-B zentral zwischen den Einlaßventilen 24 und den Auslaßventilen 25 eine Zündkerze 27 ange­ ordnet.

Nockenwellen 28 und 29 betätigen Paare von Einlaßven­ tilen 24 über Nocken 33; Nockenwellen 30 und 31 betätigen Paare von Auslaßventilen 25 über Nocken 34. Die eine Nockenwelle 28 wird von der Kurbelwelle 16 über Zahn­ räder 35, 36, 37 und 38 angetrieben. Die anderen Noc­ kenwellen 29, 30 und 31 werden über Zahnräder 39, 40 und 41 angetrieben. Die Nockenwellen 29 und 30 drehen sich in einer zu den Nockenwellen 29 und 31 entgegengesetzten Richtung.

Ein Kraftstoff-Luft-Gemisch wird für jede Verbrennungs­ kammer 18 von einem Vergaser 43 geliefert, der an einen Ansaugkanal 44 angeschlossen ist. Jeder Ansaugkanal 44 ist in vier Einzelkanäle 45 und 46 durch eine Teilungs­ wand 47 unterteilt. Je ein Einlaßventil 24 steuert die Strömung des Gemischs durch jeweils einen der vier Einzelkanäle 45 und 46 (Fig. 5). Ähnlich ist ein Abgas­ kanal 48 an einem stromaufwärtigen Ende durch eine Tei­ lungswand 49 in vier Einzelkanäle 50 und 51 unterteilt. Je ein Auslaßventil 25 schließt jeweils einen der vier Auslaßkanäle 50 und 51. Die Ansaukanäle 44 und die Ab­ gaskanäle 48 eines jeden Zylinders 15 liegen radial in einer gemeinsamen Ebene mit der langen Symmetrieachse A-A der Verbrennungskammer 18. Die Nockenwellen 28 und 29 sind auf jeder Seite der Ansaugkanäle 44 am Zylinderkopf 13 gelagert; die Nockenwellen 30 und 31 sind auf jeder Seite der Abgaskanäle 48 am Zylinderblock 13 gelagert. Die Nockenwellen 28, 29, 30 und 31 liegen parallel zu den kurzen Symmetrieachsen B-B (Fig. 2) der Verbrennungs­ kammern 18.

Die Längsachsen I der Einlaßventile 24 und die Längsach­ sen E der Auslaßventile 25 liegen beidseitig der langen Symmetrieachse A-A in jeweils einer gemeinsamen Ebene 53 und 55 (Fig. 2) und schneiden sich in jeweils einem gemeinsamen Punkt. (Der eine gemeinsame Punkt 54 ist in Fig. 1 dargestellt.)

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 10 sind beim Ansaug­ hub alle vier Einlaßventile 24 und beim Auslaßhub alle vier Auslaßventile 25 eines jeden Zylinders 15 geöffnet. Auf diese Weise wird der volumetrische Wirkungsgrad erhöht. Wenn eine Zündkerze 27 in jeder Verbrennungskammer 18 am Ende eines Kompressionshubes zündet, breitet sich die dadurch entstehende Flamme schnell in Längsrichtung der Verbrennungskammer 18 aus.

Bei dem in Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind nur zwei Einlaßventile 56 und zwei Auslaßventile 57 für die Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 58 vor­ gesehen. Eine Zündkerze 59 ist auf der kurzen Symmetrie­ achse B-B des Zylinders 58, jedoch auf einer Seite der langen Symmetrieachse A-A des Zylinders 58 angeordnet, da am Scheitel der Verbrennungskammer des Zylinders 58 nahe den Einlaßventilen 56 und den Auslaßventilen 57 kein ausreichender Raum zur Verfügung steht. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel sind gleichfalls vier Nockenwellen 61 mit jeweils vier Nocken 62 vorgesehen. Die Neigung der Achsen der Einlaßventile 56 und der Auslaßventile 57 ent­ spricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Claims (4)

1. Brennkraftmaschine (10) mit mindestens einem Zylinder (15; 58), der einen langgestreckten, mit einer Symmetrie­ achse (B-B) parallel zu einer Kurbelwelle (16) verlaufenden Querschnitt zweizähliger Symmetrie aufweist, und mit einer Mehrzahl von Einlaßventilen (24; 56) und Auslaßventilen (25; 57), die jeweils auf einer Seite einer Symmetrieachse (B-B) des Querschnitts in einer Deckfläche (26; 62) eines Zylinderkopfes (13; 60) angeordnet sind, sowie mit einer Zündkerze (27; 59), die auf einer Symmetrieachse (B-B) zwischen den Einlaßventilen (24; 56) einerseits und den Auslaßventilen (25; 57) andererseits liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Symmetrie­ achse (A-A) des Querschnitts rechtwinklig zur Kurbel­ welle (16) verläuft, daß die die Einlaßventile (24; 56) und Auslaßventile (25; 57) trennende Symmetrieachse (B-B) sowie die die Zündkerze (27; 59) enthaltende Symmetrie­ achse (B-B) die kurze Symmetrieachse (B-B) ist und daß die die Einlaßventile (24; 56) und die Auslaßventile (25; 57) enthaltende Deckfläche (26; 62) des Zylinders (15; 58) in Richtung der langen Symmetrieachse (A-A) gewölbt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Einlaßventile (56) und zwei Auslaßventile (57) in einer Reihe auf der langen Symmetrieachse (A-A) liegen.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 mit vier Einlaß­ ventilen (24) und vier Auslaßventilen (25), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schäfte zweier Einlaßventile (24) und die Schäfte zweier Auslaßventile (25) in einer ge­ meinsamen ersten Ebene (53) und die Schäfte der beiden anderen Einlaß- und Auslaßventile in einer gemeinsamen zweiten Ebene (55) liegen, die parallel zur ersten Ebene (53) verläuft.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils zwei Nockenwellen (28, 29; 30, 31) für die Einlaßventile (24) und die Auslaßventile (25) vorgesehen sind.
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