DE3113308A1 - Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen - Google Patents

Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3113308A1
DE3113308A1 DE19813113308 DE3113308A DE3113308A1 DE 3113308 A1 DE3113308 A1 DE 3113308A1 DE 19813113308 DE19813113308 DE 19813113308 DE 3113308 A DE3113308 A DE 3113308A DE 3113308 A1 DE3113308 A1 DE 3113308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder head
cylinder
coolant
combustion chamber
secondary combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813113308
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Ing.(grad.) 8000 München Henning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE19813113308 priority Critical patent/DE3113308A1/de
Priority to DE8282100864T priority patent/DE3264973D1/de
Priority to AT82100864T priority patent/ATE14605T1/de
Priority to EP82100864A priority patent/EP0062143B1/de
Priority to JP57052394A priority patent/JPS57176342A/ja
Priority to US06/365,042 priority patent/US4418655A/en
Publication of DE3113308A1 publication Critical patent/DE3113308A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

Zylinderkopf für luftverdichtende, selbstzündende Einspritz-Brennkraftmaschinen
Die Erfindung geht im Oberbegriff des HauptanSpruches von der deutschen Patentanmeldung K 24 807/Ia/46 a aus.
Bei der aus dieser Druckschrift bekannten Diesel-Brennkraftmaschine weist der Zylinderkopf eine zum Zylinderraum zentrisch angeordnete Vorkammer auf, die mit dem Zylinderraum über einen Einsatz verbunden ist, der so viele Brennkanäle aufweist, wie Ventile im Zylinderkopfboden angeordnet sind. Dabei sind die Brennkanäle zwischen die Ventile im Zylinderkopfboden gerichtet, um die thermische Beanspruchung der Ventilteller herabzusetzen.
Bei dieser Diesel-Brennkraftmaschine sind um die Zylinderachse innerhalb der Zylinderprojektion auf den Zylinderkopfboden drei bzw. zwei Einlaß- und drei bzw. zwei Auslaßventile angeordnet. Diese für eine hohe spezifische Leistung vorgesehene Ventilanordnung ermöglicht jedoch in Verbindung mit der inittigen, relativ großvolumigen Vorkammer keine ausreichend intensive Kühlung der Stege zwischen den Ventilen. Die Stege sind durch die oben beschriebene Anordnung der Brennkanäle zusätzlich thermisch belastet. Besonders hoch belastet sind
die Stege zwischen den heißen Auslaßventilen sowie die Stege zwischen den heißen Auslaß- und relativ kühlen Einlaßventilen. Hierbei treten an den Ventilsitzen erhebliche Temperaturunterschiede auf, die in nachteiliger Weise zu einem Verziehen der Ventilsitze führen mit der Folge verminderter Motorleistung oder einen Ausfalls des Motors.
Schließlich ergibt sich durch die ausschließlich zwischen Einlaßventilen gelegenen und damit relativ kühlen Stege im Zylinderkopfboden insgesamt eine ungüstige Temperaturverteilung. Diese kann zu Rissen in den Stegen sowie zum Verziehen der Ventilsitze und des Zylinderkopfbodens mit Undichtigkeiten der Ventile und der Zylinderkopfdichtung führen.
In der DE-PS 938 159 ist ein flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf mit einer Wirbelkammer beschrieben, die im wesentlichen innerhalb der Projektion des Zylinders auf den ebenen Zylinderkopfboden angeordnet ist. Die Wirbelkammer ist mit ihrem Brennkanal so ausgerichtet, daß der Brennkanal in einem Steg im Zylinderkopfboden zwischen einem versenkt angeordneten Einlaßventil und einem versenkt angeordneten Auslaßventil mündet. Zur intensiven Kühlung des Steges bilden der Ein- und der Auslaßkanal mit der Außenwandung der Wirbelkammer angenähert sternförmig angeordnete Kanäle, denen am Zylinder umfang im Zylinderblock und im Zylinderkopfboden Kühlwasseraustrittsbohrungen zugeordnet sind. Diesen Austrittsbohrungen sind zur Erzielung einer besonders wirksamen Kühlung Ablenkflachen im Kühlmittelraum des Zylinderkopfes zugeordnet. Neben der gießtechnisch komplizierten Gestaltung des Kühlmittelraumes führt auch
hierbei die intensive Kühlung des Zylinderkopfbodens im Bereich des relativ kalten Sinlaßkanals im Verhältnis zum Bereich des heißen Auslaßventils sowie der Wirbelkammer zu einer ungünstigen Temperaturverteilung im Zylinderkopfboden mit den bekannten Nachteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zylinderkopf für eine Einspritz-Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art die um Auslaßventil und Nebenbrennkammer im Zylinderkopfboden bestehenden Heißzonen und die um Einlaßventile bzw. -kanäle gegebenen Kaltzonen einander derart zuzuordnen, daß eine relativ gleichmäßige Temperaturverteilung im Zylinderkopfboden erreicht ist.
Diese Aufgabe ist mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst.
Der Vorteil der Erfindung liegt in der Trennung der hoch wärmebelasteten Stellen um die Nebenbrennkammer und das Auslaßventil durch dazwischenliegende, intensiv gekühlte Bereich um die Einlaßventile.bzw. -kanäle, wobei der vom Brennstrahl getroffene Hauptsteg in der Kaltzone zwischen den Einlaßventilen angeordnet ist. Erreicht ist damit eine weitgehend gleichmäßige Temperaturvertoilung im Zylinderkopfboden, der auch bei hoher thermischer Belastung in-folge hoher spezifischer Leistung aufgeladener Maschinen eine hohe Dauerfestigkeit aufweist.
Aus der DE-OS 21 39 500 ist zwar eine Diesel-Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen und einem Auslaßventil bekannt, Jedoch sind bei dieser mit Direkteinspritzung versehenen Maschine wegen der dabei notwendigen
Lage der Einspritzdüse etwa in Zylindermitte die in Reihe angeordneten Einlaßventile in parallelem Abstand von der Zyliriclermittenoberic eingeordnet und dar, Auslaßventil diametral zu einem Einlaßventil asymmetrisch zu den Einlaßventilen. Bei einer mehrzylindrigon brennkraftmaschine ist somit das Auslaßventil in nachteiliger '//eise nahe dem durch den Wärmeabfall des benachbarten Zylinders bekannt kritischen Bereich des Zylinderkopfes angeordnet. Diese nachteilige Anordnung führt zum Verzug des Zylinderkopfes im Bereich benachbarter Zylinder;vor_jalle.m bei spezifisch hoher Belastung, und damit zu bleibender Verformung mit unzureichender Abdichtung zwischen benachbarten Zylindern.
Dieser Nachteil ist in Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 vermieden. Ilit dieser Ausgestaltung ist bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit einem über alle Zylinder sich einteilig erstreckenden Zylinderkopf in dessen Längsmittenbereich durch in Reihe angeordnete Mnlaßkanäle eine relativ kühle Zone erreichbar, wobei die Heißstellen der Nebenbrennkammer und des Auslaßventils nahe den Längsseiten des Zylinderkopfes angeordnet sind. Da hierbei ein nicht unwesentlicher Wärmeanteil jeder Heißstelle über die benachbarte Zylinderkopfseite abgeführt wird, bleibt der Zylinderkopf in seinem über die schmälsten Dichtungsabschnitte zwischen benachbarten Zylindern hinwegführenden Längsmittenbereich relativ kühl und damit für eine einwandfreie Abdichtung zwischen benachbarten Zylindern ausreichend steif.
Die Anordnung nach Anspruch 2 hat weiter den Vorteil, daß der Abstand zwischen dem Jbrennkanal und dem hierzu
m 9 · *
m ψ 9 · w 9 9
-Ip-
diametral gelegenen Auslaßventil für eine thermisch geringere Beeinflussung des Auslaßventils vorteilhaft groß ist.
Hit der v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung nach den I-ierkmalen des Anspruches 3 sind die diametral gelegenen Heißzonen von der dazwischenliegenden, durch die Einlaßkanäle gebildeten Kaltzone jeweils durch gleich breite Stegpartien getrennt. Da diese Stegpartien ferner mit dem dem Brennstrahl ausgesetzten Hauptsteg zwischen den Einlaßkanälen verbunden sind, ist über diese vom Brennstrahl abseits liegenden Webenstege eine gute v/ärmeverteilung im Zylinderkopfboden erreicht.
Mit der Ausgestaltung nach den Merkmalen des Anspruches 4 sind im nahen Bereich des Z_ylinderkopfbodens sowohl voneinander als auch vom Auslaßkanal und der Brennkammerwandung getrennt angeordnete Einlaßkanäle erreicht. Durch die getrennte Anordnung der" vorerwähnten Bauteile sind einerseits diese rundum vom Kühlmittel beaufschlagt und andererseits wird der Zylinderkopfboden über die · Stege zwischen den Bauteilen intensiv gekühlt. So sind in den kühlmittelseitigen Bereichen der Nebenstege durch die Anordnung der oben erwähnten Bauteile im Kühlmittelraum auf den Hauptsteg strahlenartig ausgerichtete Kanäle für das Kühlmittel erreicht. Diese Kanäle sind so ausgerichtet und bemessen, daß der thermisch hochbelastete Hauptsteg von einem den Zylinderkopf längs oder/und quer durchströmenden Kühlmittel intensiv gekühlt ist. Da der Zylinderkopfboden auch in den Zwischenräumen von Auslaß- und Einlaßkanälen und der Nebenbrennkammer vom Kühlmittel beaufschlagt ist, kann die Wandstärke des Zylinderkopfbodens in Abstimmung mit der
bei höchster Motorleistung erreichten Kühlung besser den Erfordernissen angepaßt werden, v/obei evt. durch gezielte v/andstärkenunterschiede die Tenmernturverteilung vorteilhaft beeinflusst werden kann.
Der durch unterbrechungsfreie Kühlmittelführung intensiv gekühlte Zylinderkopfboden ist gemäß einem Merkmal des Anspruches 5 durch im Kühlmittelraum relativ steil ansteigend die Zylinderkopfdeckwand durchsetzende Einlaßkanäle vorteilhaft ausgesteift. Diese bei einer mehrzylindrigen Einspritz-Erennkraftmaschine mit einem durchgehenden Zylinderkopf den Zylinderkopfboden im Längsmittenbereich gegen die Deckwand aussteifenden iinlaßkanäle teilen im Bereich jedes Zylinders bei einem der Länge nach durchströmten Zylinderkopf den Kühlmittelstrom in zwei Teilströme. i)in Teilstrom ist über den nach einem Merkmal des Anspruches 5 im wesentlichen ringsum freiliegend im Kühlmittelraum -zwischen Zylinderkopfboden und Zylinderkopfdeckwand verlaufenden Auslaßkanal geführt, während der zweite Teilstrom nach einem weiteren Anspruchsmerkmal vor allem über die Nebenbrennkammer gelenkt ist.· Somit ist über jede. Heißstelle ein Teilstrom des Kühlmittels gelenkt, wobei beide Teilströme im Längsmittenbereich des Zylinderkopfes die durch die Ansaugluft relativ kühlen Einlaßkanäle umspülen. Durch diese Kühlmittelführung ist die intensive Kühlung des Hauptsteges vorteilhaft unterstützt. Weiter bleibt der Zylinderkopf im Längsmittenbereich auch bei hoher spezifischer Leistung durch die intensive Kühlung steif für eine einwandfreie Abdichtung im Bereich benachbarter Zylinder.
Die intensive Kühlung des Zylinderkopfes im Längsmittenbereich ist weiter unterstützt durch eine nach Merkmalen
rt **
des Anspruches 6 zusätzliche Beaufschlagung bzw. Umspülung jeder Hei-ßstelle mit dem Kühlmittel vom Zylinderblo
boden.
derblock her über Durchtrittsöffnung^-Im Zylinderkopf-
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 die Ansicht auf den Zylinderkopfboden eines abschnittsweise dargestellten Zylinderkopfes einer luftverdichtenden, selbstzündenden Einspritz-Brennkraftmaschine,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Zylinderkopf gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und in
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Zylinderkopf im Bereich des Kühlmittelraumes gemäß der Linie III-III in Fig. 2
In Fig. 1 ist mit 10 ein Zylinderkopf bezeichnet für eine in Fig. 2 angedeutete luftverdichtende, selbstzündende Einspritz-Brennkraftmaschine 11 mit einem Zylinder 12 und einem Hubkolben 13. Im Zylinderkopfboden 14 sind innerhalb der Peripherie 15 der Projektion des Zylinders 12 zwei Einlaßventile 16, 16' beiderseits einer ersten Zylindermittenebene 17 durch einen Hauptsteg 18 getrennt angeordnet. Weiter ist innerhalb der Peripherie Vj in der Zylindermittonebene 17 ein einziges Auslaf3ventil 19 angeordnet, das zum Haupt steg 18 mittig angeordnet ist. Dem Auslaßventil 19 diametral gegenüber in der Zylinderrnittenebene 17 ist im Zylinder-
ft * ft ·· ····
-Ji -
kopf 10 eine Nebenbrennkammer 20 angeordnet, die zum V^iI außerhalb der Peripherie 15 der Zyliiidorpi-ojektion liegt. Die Nebenbrennkammar 20 weist einen r-inzigen Lrennkanal 21 auf, der in Richtung des liauptsteges 18 zwischen die Einlaßventile 16 und 16' zum Auslaßventil 19 gerichtet ist.
Um bei im Durchmesser relativ großen Einlaßventilen 16, 16' zugleich einen breiten liauptsteg 18 zu-erzielen, sind die Einlaßventile 16, 16' zu einer zweiten, zur ersten Zylindermittenebene 17 senkrecht angeordneten Zylindermittenebene 17' übergreifend angeordnet. Zur Erzielung eines langen Hauptsteges 18 und damit zur Verringerung der thermischen Belastung des Auslaßventiles 19 ist dieses sowie die Nebenbrennkammer 20 mit ihrer zylinderseitigen Hündung 22 des Brennkanals 21 jeweils nahe der Peripherie 15 der Zylinderprojektion angeordnet.
Der Zylinderkopfboden 14 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, an seiner dem Zylinder 12 zugewandten Seite eben ausgebildet. Im Zylinderkopfboden 14 sind durch Stege 23, 23' bzv/. 24, 24' bzw. 18 getrennt angeordnet;Ventilsitzringe 26, 26' für die Einlaßventile 16, 16', ein Ventilsitzring 27 für das Auslaßventil 19 sowie ein Brennereinsatz 25 für die Nebenbrennkammer 20. Die Anordnung der Stege ist so getroffen, daß zwischen den Einlaß-Ventilsitzringen 26, 26' und dem Auslaß-Ventilsitzring 27 sowie dem brennereinsatz 25 jeweils ein Nebensteg 23, 23' bzw. 24, 24' ausgebildet ist, der an seiner engsten Stelle etwa die halbe Breite des liauptsteges 18 zwischen den Einlaßventilen 16, 16' aufweist. Damit ist der durch den Brennstrahl aus der Nebenbrennkammer 20 thermisch hochbelastete Hauptsteg 18 über die
L'ebenstege 23, 23' und 24, 24' durch relativ große V/ärme leitquer schnitte mit den übrigen Partien des Zylinderkopfbodens 14 in Verbindung gebracht.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Zylinderkopf 10 für eine Kühlung durch eine Flüssigkeit über dem Zylinderkopfboden 14 zwischen den Zylinderkopfseiten 28 und 29 und einer Zylinderkopfdeckwand 30 einen Kühlmittelraum 31 aufweist. Weiter zeigt insbesondere Fig. 3, daß die Wände der zu den Einlaßventilen 16, 16' führenden Kanäle 32, 32' im Anschluß an den Zylinderkopfboden 14 ringsum freiliegend ausgebildet sind und mit ¥andabschnitten des Auslaßkanals 33 einerseits und mit Wandabschnitten der Nebenbrennkammer 20 andererseits im Bereich der kühlmittelseitigen Innenflächen der Nebenstege 23, 23' bzw. 24, 24' Kanäle 230, 230' bzw. 240, 240' bilden, Fig. 3, die zum Hauptsteg 18 gerichtet sind. Damit ist über den IJebenstegen 23, 23' und 24, 24' zum Hauptsteg 18 im Kühlmittelraum 31 eine unterbrechungsfreie Kühlmittelführung auf dem Zylinderkopfboden 14 erreicht mit intensiver Kühlung des thermisch hochbelasteten Hauptsteges 18. Weiter ist aus den Zeichnungen zu entnehmen, daß die Einlaßkanäle 32, 32' und der Auslaßkanal 33 jeweils mit kreisrundem Querschnitt an den Zylinderkopfboden 14 anschließen, wodurch eine gute Kühlmittelströmung erzielt und Wärmestaupunkte im Zylinderkopfboden 14 vermieden sind. Diese Maßnahmen unterstützen eine günstige Temperaturverteilung im Zylinderkopfboden 14. Eine günstige Temperaturverteilung ist vor^allem aber dadurch erreicht, daß die Heißzonen um das Auslaßventil 19 und die diametrale Hebenbrennkamincr 20 durch Kaltzonen um die von der zugeführten
Frischluft gekühlten Einlaßkanäle 52, 32 · zu den Einlaßventilen 1b, 16' getrennt sind, wobei der thermisch hochbelastete Hauptsteg 18 in der Kaltzone zwischen den -Einlaßventilen 16, 16' angeordnet ist. Durch diese Anordnung der zwei Einlaßventile 16, 16' und des einzigen Auslaßventils 19 sowie der Webenbrennkammer 20 ist der Zylinderkopf 10 im thermisch und mechanisch hochbelasteten Längsmittenbereich intensiv gekühlt und weist deshalb auch bei hoher spezifischer Leistung aufgeladener Maschinen die gewünschte Steifigkeit bei günstigen Wanddicken auf.
Die Steifigkeit des Zylinderkopfes 10 ist durch konstruktive Maßnahmen noch dadurch erhöht, daß die Einlaßkanäle 32, 32' gesondert angeordnet sind und einerseits
deckwand 30
in der Zylinderkopf ausmünden und andererseits mit Einlaßventilen 16, 16' in Verbindung stehen, die· zur Zylindermittenebene 17' übergreifend angeordnet sind. Eine besondere Aussteifung des Zylinderkopfes 10 im Längsmittenbereich ist insbesondere dadurch erreicht, daß die Einlaßkanäle 32, 32' im Anschluß an den Zylinderkopfboden 14, Fig. 2, im Kühlmittelraum 31 relativ steil .ansteigen und die Zylinderkopfdeckwand 30 durchsetzen und weiter ihre Wände mit in dem aus Leichtmetallguß ausgeführten Zylinderkopf 10 integrierten Schraubenpfeif fen 34 für nicht dargestelle Zylinderkopfschrauben vergossen ausgebildet sind, Fig. 3· Weiter sind sowohl die Einlaßkanäle 32, 32' als auch der im wesentlichen ringsum freiliegend im Kühlmittelraum 31 zwischen Zylinderkopfboden 14 und Zylinderkopfdeckwand 30 zur Hündung in der Zylinderkopfseite 29 verlaufend angeordnete Auslaßkanal 33 jeweils durch eine Säule 35 zur Aufnahme einer Ventilschaftführung 36 mit der Zylinderkopf-
deckwand 30 verbunden. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der drei Ventile ist somit für den Zylinderkopfboden 14 über1 dem Zylinder 12 im Zylinderkopf 10 ein steifer Aufbau bei günstigen Y/andstärken und einfacher Gußkerngestaltung erzielt.
Die im Anschluß an die Einlaßventile 16, 16' im Kühlmittelraum 31 relativ steil ansteigenden Einlaßkanäle 32, 32' bilden mit der benachbarten Zylinderkopfseite 28 einen Abschnitt 310 des Kühlmittelraumes 31, in dem frei im Kühlmittel und zu den Einlaßkanälen 32, 32' mittig liegende Ausformungen 37 und 38 des Zylinderkopfbodens 14 und der Zylinderkopfseite 28 zur Aufnahme der Hebenbrennkammer 20 und der Einsatzbohrung 29 für eine nicht gezeigte Einspritzdüse angeordnet sind. Die irn Kühlmittelraum 31 verlaufenden Abschnitte der Sinlaßkanäle 32, 32' zu den in Reihe parallel zur zweiten Zylindermittenebene 17' angeordneten Einlaßventilen 16, 16' teilen somit einen den Zylinderkopf 10 gemäß Pfeil "A" parallel zur Zylindermittenebene 17' durchsetzenden KühlmitteL strom im Bereich des Zylinders 12 in die durch die Pfeile"B1 und"c"angedeuteten Teilströme. Somit ist den diametral einander gegenüberliegenden Heißzonen um das Auslaßventil 19 bzw. den Auslaßkanal 33 und der Nebenbrennkammer 20 bzw. der sie aufnehmenden Ausformung 37 jeweils ein Teilstrom gemäß den Pfeilen" B und C zugeführt. Von jedem der Teilströme gemäß den Pfeilen "L·" und.'C umspült jeweils ein Anteil die durch die zugeführte Frischluft gekühlten Einlaßkanäle 32, 32' und bespült ferner über die Kanäle 230, 230'"bzw. 240, 240' die Nebenstege 23, 23' bzw. 24, 24' sowie den Hauptsteg 18. Die Längsströmung gemäß Pfeil Ά" im Zylinderkopf 10
Ab"
kann durch einander entgegengerichtete· uuerstrümungen im Lereich über dein Zylinder 12 überlagert sein, v/o für einerseits im Bereich des Auslaßkanalc 33 sv/ischen benachbarten Schraubenpfeif fen 34 im Zylinderkopf boden eine langlochartigo Durchtrittsöffnung 4ü und andererseits zv/isehen der Ilebenbrcnnliammer 20 und jeder benachbarten Schraubenpfeiffe 34 jev/eils eine Durchtrittsöffnung 41, 41' angeordnet ist, die mit nicht gezeigten Kühlmittel-Durchtrittsöffnungen im Zylinderblock korrespondieren.
Leerseite

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    Zylinderkopf für luftverdichtende, selbstzündende Einspritz-Brennkraftmaschinen, der im Zylinderkopfboden durch Stege getrennt angeordnete Ventile sowie eine Nebenbrennkammer umfaßt, mit einem zwischen zwei durch einen Hauptsteg getrennt angeordnete Einlaßventile gerichteten Brennkanal, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt zwei Einlaßventile (16, 16!), ein einziges Auslaßventil (19) und dem Auslaßventil (19) diametral gegenüberliegend die Nebenbrennkammer (20) mit einem einzigen Brennkanal (21) angeordnet sind.
  2. 2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, mit beiderseits einer ersten Zylindermittenebene angeordneten Einlaßventilen, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die beiden Einlaßventile (16, 16') zu einer zweiten, zur ersten senkrecht angeordneten Zylindermittenebene (171) annähernd tangierend bis übergreifend und
    - das Auslaßventil (19) und die zylinderseitige Mündung ((22) des Brennkanals (21) der Nebenbrennkammer (20 JT in der ersten Zylindermittenebene (17) angeordnet sind, wobei
    - das Auslaßventil (19) und die Mündung (22) jeweils nahe der Peripherie (15) einer Zylinderprojektion angeordnet sind.
  3. 3· Zylinderkopf nach Anspruch 2, mit einem ebenen Zylinderkopfboden und darin eingesetzten Ventilsitzringen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ventilsitzringen (26, 26') der Einlaßventile (16, 16') und dem Ventilsitzring (27) des Auslaßventils (19) sowie einem Brennereinsatz (25) der Nebenbrennkammer (20) jeweils ein Nebensteg (23, 23'; 24, 24') ausgebildet ist, der an seiner engsten Stelle etwa die halbe Breite des Hauptsteges (18) zwischen den Einlaßventilen (16, 16') aufweist.
  4. 4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, mit einem Kühlmittelraum für Flüssigkeitskühlung sowie mit voneinander getrennt durch den Kühlmittelraum verlaufenden Einlaßkanälen, wobei die üinlaßkanäle auf einer Zylinderkopfseite und der Auslaßkanal auf der gegenüberliegenden Zylinderkopfseite münden, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Wände der Einlaßkanäle (32, 32·) im Kühlmittelraum (31) wenigstens in den dem Zylinderkopfboden (14) nahen Abschnitten ringsum frei im Kühlmittelraum angeordnet sind und
    - mit Wandabschnitten des Auslaßkanals (33) einerseits und mit V/andabschnitten der Nebenbrennkammer (20) andererseits im Bereich der kühlmittelseitigen Innenflächen der Nebenstege (23, 23' bzw. 24, 24') Kanäle (230, 230' bzw. 240, 240') bilden,
    - die zum Hauptsteg (18) hin gerichtet sind.
  5. 5. Zylinderkopf nach -"nspruch 4, bei dem über dem Zylinderkopfboden zwischen den Zylinderkopfseiten und einer Zylinderkopfdeckwand der Kühlmittelraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Auslaßkanal (33) im wesentlichen ringsum freiliegend im Kühlmittelraum (31) zwischen Zylinderkopfboden (14) und Zylinderkopfdeckwand (30) angeordnet ist und in einer Zylinderkopfseite (29) . ausmündet,
    - während die Einlaßkanäle (32, 32') im Anschluß an den Zylinderkopfboden (14) ringsum freiliegen, im Kühlmittelraum (31) relativ steil ansteigen und die Zylinderkopfdeckwand (30) durchsetzen,
    - wobei die ansteigenden i;inlaßkanäle (32, 32') mit der benachbarten Zylinderkopfseite (28) einen Abschnitt (310) des Kühlmittelraumes (31) bilden,
    - in dem frei im Kühlmittelraum (31) liegende Ausformungen (37, 38) des Zylinderkopfbodens (14) und der Zylinderkopfseite (28) zur Aufnahme der Nebenbrennkammer (20) und der Einsatzbohrung (39) einer Einspritzdüse angeordnet sind.
    6, Zylinderkopf nach Anspruch 5,
    - der zwischen Zylinderkopfboden und Zylinderkopfdeckwand nahe den Zylinderkopfseiten angeordnete Schraubenpfeiffen und
    - im Zylinderkopfboden Kühlmittel-Durchtrittsöffnungen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß im Bereich des Auslaßkanals (33) zwischen zwei Schraubenpfeiffen (34) eine langlochartige Kühlmittel-Durchtrittsöffnung (40) und
    - zwischen der Nebenbrennkrammer (20) und den beiden benachbarten Schraubenpfeiffen (34) jeweils eine Kühlmittel-Durchtrittsöffnung (41, 41 ·) angeordnet sind.
DE19813113308 1981-04-02 1981-04-02 Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen Withdrawn DE3113308A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813113308 DE3113308A1 (de) 1981-04-02 1981-04-02 Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen
DE8282100864T DE3264973D1 (en) 1981-04-02 1982-02-06 Cylinder head for an air-compressed auto-ignition and injection engine
AT82100864T ATE14605T1 (de) 1981-04-02 1982-02-06 Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen.
EP82100864A EP0062143B1 (de) 1981-04-02 1982-02-06 Zylinderkopf für luftverdichtende, selbstzündende Einspritz-Brennkraftmaschinen
JP57052394A JPS57176342A (en) 1981-04-02 1982-04-01 Cylinder head for air compression self ignition type fuel injection internal combustion engine
US06/365,042 US4418655A (en) 1981-04-02 1982-04-02 Cylinder head for air-compressing, self-igniting injection internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813113308 DE3113308A1 (de) 1981-04-02 1981-04-02 Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3113308A1 true DE3113308A1 (de) 1982-10-21

Family

ID=6129147

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813113308 Withdrawn DE3113308A1 (de) 1981-04-02 1981-04-02 Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen
DE8282100864T Expired DE3264973D1 (en) 1981-04-02 1982-02-06 Cylinder head for an air-compressed auto-ignition and injection engine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8282100864T Expired DE3264973D1 (en) 1981-04-02 1982-02-06 Cylinder head for an air-compressed auto-ignition and injection engine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4418655A (de)
EP (1) EP0062143B1 (de)
JP (1) JPS57176342A (de)
AT (1) ATE14605T1 (de)
DE (2) DE3113308A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0433561A1 (de) * 1989-12-18 1991-06-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorkammerdieselmotor
DE102005021279B4 (de) * 2004-05-11 2014-03-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Zylinderkopfaufbau

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3208341A1 (de) * 1982-03-09 1983-09-15 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zylinderkopf fuer eine wassergekuehlte brennkraftmaschine
DE3220753C2 (de) * 1982-06-02 1984-03-08 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Gekühlter Zylinderkopf aus Leichtmetall für schnellaufende Diesel-Brennkraftmaschinen
FR2562162B1 (fr) * 1984-03-27 1988-05-27 Peugeot Culasse pour moteur a combustion interne a trois soupapes
JPS6114426A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Honda Motor Co Ltd 直噴式デイ−ゼル機関の吸気系装置
FR2575226B1 (fr) * 1984-12-21 1987-02-13 Renault Culasse de moteur a combustion interne
DE3819656C1 (de) * 1988-06-09 1989-02-02 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart, De
US5125380A (en) * 1990-09-06 1992-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Two-stroke diesel engine
JPH05133227A (ja) * 1991-11-08 1993-05-28 Toyota Motor Corp ２サイクル機関の燃焼室
JPH0658200A (ja) * 1992-08-07 1994-03-01 Kubota Corp 副燃焼室式多弁エンジンのシリンダヘッド
AT2334U1 (de) * 1997-05-14 1998-08-25 Avl List Gmbh Mehrzylindrige brennkraftmaschine mit innerer gemischbildung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB385020A (en) * 1931-02-12 1932-12-22 Nicolas Obram Improvements in or relating to the combustion chambers of internal-combustion engines of the liquid-fuel injection type
DE636847C (de) * 1936-10-16 Lang Franz Luftspeicherdieselmaschine mit gegenueber dem Kolbenhubraum abgesetztem herzfoermigem Hauptbrennraum
DE691036C (de) * 1937-10-07 1940-05-15 Franz Lang Luftspeicherdieselmaschine
DE854600C (de) * 1950-01-28 1952-11-06 Lanova G M B H Energiespeicherdieselmaschine mit einem teils im Zylinderkopf, teils im Kolben angeordneten Brennraum
GB703281A (en) * 1950-11-13 1954-02-03 Lanova Ag Improvements in and relating to cylinder heads for internal combustion engines
GB1079804A (en) * 1964-09-07 1967-08-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd A method of minimising cracking of component members of internal combustion engines at locations thereof which are subjected to locally concentrated breaking stresses
DE2236028A1 (de) * 1971-08-03 1973-03-01 List Hans Zylinderkopf fuer eine wassergekuehlte brennkraftmaschine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR708032A (fr) * 1930-12-19 1931-07-17 Daimler Benz Ag Soupape à siège plan pour moteurs à combustion interne
DE24807C (de) * F. PELZ ER in Dortmund Kombinirter Feder- und hydraulischer Buffer für Eisenbahnwagen
DE938159C (de) * 1949-08-16 1956-01-26 Daimler Benz Ag Fluessigkeitsgekuehlter Zylinderkopf von Brennkraftmaschinen
GB766187A (en) * 1953-11-26 1957-01-16 Ricardo & Co Engineers Improvements in detachable cylinder head constructions for liquid-cooled internal combustion engines
FR1321963A (fr) * 1962-05-14 1963-03-22 Ricardo & Co Engineers Culasses refroidies par liquide pour moteurs à combustion interne
GB1322429A (en) * 1970-08-07 1973-07-04 Fiat Spa Internal combustion reciprocating engine with three valves per cylinder
JPS5110257Y2 (de) * 1972-06-30 1976-03-18
GB1468508A (en) * 1973-04-12 1977-03-30 Perkins Engines Ltd Engine cooling system
DE2514592C2 (de) * 1975-04-03 1982-10-14 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Einzelzylinderkopf
US4224905A (en) * 1978-05-25 1980-09-30 Von Seggern Ernest A Two-cycle engine with stabilized combustion and method of operation therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE636847C (de) * 1936-10-16 Lang Franz Luftspeicherdieselmaschine mit gegenueber dem Kolbenhubraum abgesetztem herzfoermigem Hauptbrennraum
GB385020A (en) * 1931-02-12 1932-12-22 Nicolas Obram Improvements in or relating to the combustion chambers of internal-combustion engines of the liquid-fuel injection type
DE691036C (de) * 1937-10-07 1940-05-15 Franz Lang Luftspeicherdieselmaschine
DE854600C (de) * 1950-01-28 1952-11-06 Lanova G M B H Energiespeicherdieselmaschine mit einem teils im Zylinderkopf, teils im Kolben angeordneten Brennraum
GB703281A (en) * 1950-11-13 1954-02-03 Lanova Ag Improvements in and relating to cylinder heads for internal combustion engines
GB1079804A (en) * 1964-09-07 1967-08-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd A method of minimising cracking of component members of internal combustion engines at locations thereof which are subjected to locally concentrated breaking stresses
DE2236028A1 (de) * 1971-08-03 1973-03-01 List Hans Zylinderkopf fuer eine wassergekuehlte brennkraftmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0433561A1 (de) * 1989-12-18 1991-06-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorkammerdieselmotor
DE102005021279B4 (de) * 2004-05-11 2014-03-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Zylinderkopfaufbau

Also Published As

Publication number Publication date
EP0062143A3 (en) 1983-11-16
EP0062143B1 (de) 1985-07-31
JPS57176342A (en) 1982-10-29
DE3264973D1 (en) 1985-09-05
EP0062143A2 (de) 1982-10-13
ATE14605T1 (de) 1985-08-15
US4418655A (en) 1983-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1126152B1 (de) Zylinderkopf und Brennkraftmaschine
DE2420051A1 (de) Zylinderkopfblock
DE3113308A1 (de) Zylinderkopf fuer luftverdichtende, selbstzuendende einspritz-brennkraftmaschinen
EP1516113B1 (de) Gekühlter zylinderkopf für eine kolbenbrennkraftmaschine
AT519458B1 (de) Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine
EP0838585B1 (de) Zylinderkopf einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
EP0268988B1 (de) Dieselbrennkraftmaschine
WO2007051212A2 (de) Zylinderkopf
DE19608576C1 (de) Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE19848270C2 (de) Zylinderkopf eines Fahrzeugmotors
EP0838586B1 (de) Zylinderkopf für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
DE2530736A1 (de) Anordnung zur fluessigkeitskuehlung von thermisch belasteten waenden
EP0154144B1 (de) Luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine
EP0819837A1 (de) Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
DE19508986C1 (de) Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
DE3806031A1 (de) Mehrzylindermotorblock fuer einen zweitaktverbrennungsmotor
DE4131886C2 (de) Ventilplatte eines Kompressors
EP1329628B1 (de) Zylinderdeckel mit einem Kühlkanalsystem für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
EP1972772A2 (de) Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
AT404163B (de) Zylinderkopf für mehrzylindrige brennkraftmaschine
DE3934883A1 (de) Brennkraftmaschine mit einer einblasevorrichtung in einen gaswechselkanal, insbesondere zum lufteinblasen in einen abgaskanal
WO2021037783A1 (de) Kühlungsoptimierter zylinderkopf und optimiertes zylinderkopfkühlverfahren
EP0123101B1 (de) Zylinderkopf für eine luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE3819656C1 (de)
DE2952490C2 (de) Zylinderkopf für kompressionsgezündete Brennkraftmaschinen mit Vorbrennkammern

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee