DE3116802C2

DE3116802C2 - Vierventil-Zylinderkopf für einen Viertaktmotor

Info

Publication number: DE3116802C2
Application number: DE3116802A
Authority: DE
Inventors: Michael 8034 Germering Krauser
Original assignee: KRAUSER KRAFTFAHRZEUGZUBEHOER VERTRIEBS-GMBH 8905 MERING DE
Current assignee: KRAUSER KRAFTFAHRZEUGZUBEHOER VERTRIEBS-GMBH 8905 MERING DE
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4484542A; DE3116802A1; ES264772U; ES264772Y; JPS5896146A; EP0063809A3; AU8240082A; EP0063809A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierventil-Zylinderkopf für einen Viertaktmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Leistungsstarke Viertaktmotoren sollen unter anderem einen möglichst kleinen Brennraum aufweisen, damit die Zündfront kompakt wird und sich dadurch auch kleine und dicke Flammwege ergeben. Wenn jedoch der Brennraum entsprechend klein ausgebildet ist, wird dadurch auch die wärmeaufnehmende Fläche entsprechend klein, d.h. der Nnotor läuft wesentlich heißer.

In der DD-PS 1 17 720 ist ein Z><inderkopf für einen luftgekühlten Verbrennungsmotor beschrieben, wobei durch eine Veränderung des konstruktiven Aufbaus des Zylinderkopfes eine verbesserte Kühlluftführung erreicht werden soll.

Die in diesem Absatz nachstehend verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die DD-PS 1 17 720: Hierzu weist der bekannte Zylinderkopf eine unter«, ungeteilte Platte (1) und eine obere geteilte Platte (2) auf, die aus entsprechend geformten Teilen (3, 3') zusammengesetzt sind, zwischen weichen ein Raum (10) vorhanden ist. Dieser Raum (10) hat die Form eines gerade verlaufenden Durchgangs und ist mit Rippen versehen, die senkrecht zur Längsachse (X) des Motors angeordnet sind, während die Rippen der Kanalwände in einer Ebene parallel zur unteren Platte des sa Zylinderkopfes liegen. Durch diese Ausbildung wird die Kühlung besser an die stark wärmebeanspruchten Stellen geleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Vierventil-Zylinderkopf für einen Viertaktmotor zur Erhöhung des Wirkungsgrades und damit der Leistung für eine besonders gute Kühlung und einen hervorragenden Wärmeaustausch zu sorgen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Anspruch 2 angegeben.

Der erfindungsgemäße Vierventil-Zylinderkopf weist. über seinem Brennraum, d. h. zwischen dessen Auslaß- und Einlaßseite, einen Teil mit einem verhältnismäßig großen Materialquerschnitt auf, durch welchen zwischen der verhältnismäßig kühlen Einlaßseite und der heißen Auslaßseite des Zylinderkopfes eine verhältnismäßig große, wärmeaufnehmende Mäche und damit ein guter Wärmeaustausch von dem Brennraum über den Teil mit dem großen Materialquerschnitt zu dem übrigen Zylinderkopf erreicht ist Zur Kühlung des gesamten Zylinderkopfes und insbesondere zur Kühlung dieses Teils des Zylinderkopfes mit dem großen Materialquerschnitt weist der gerade verlaufende Durchlaß auf der Auslaßseite, d,h, in Fahrtlichtung gesehen vorne, die Form eines sich zum Zylinderinneren hin verengenden, trichterförmigen Stauraums auf, der nach der Verengung am Ende des trichterförmigen Stauraums im Inneren des Zylinders im Bereich der Zündkerze erweitert ist, und auf der Seite des Einlasses, d.h. in der Fahrtrichtung gesehen hinten, in einer verhältnismäßig kleinen öffnung zwischen Kühlrippen endet Darüber hinaus zweigt am mittleren Teil des gerade verlaufenden Durchlasses etwa auf Höhe der Zündkerze eine seitliche, sich nach außen hin konisch erweiternde Absaugöffnung ab.

Aufgrund dieser Ausbildung des Zylinderkopfes wird während der Fahrt durch den Fahrtwind auf den vorne über dem Auslaß ausgebildeten, trichterförmigen Stauraum Kühlluft in den Zylinderraum hineingepreßt, der nur zu einem verhältnismäßig geringen Teil durch die enge einlaßseitige öffnung abströmen kann. Gleichzeitig wird jedoch durch die seitliche Abzweigung eine Saugwirkung auf die ins Innere des Zylinderkopfes hineingepreßte Luft ausgeübt Diese Luft wird dann aufgrund einer Art »Venturi-Düseneffekt« aus dem Inneren des Zylinderkopfes abgesaugt, wodurch dann in Verbindung mit der auf der Einlaßseite abströmenden Luft insgesamt ein besonders hoher Luftdurchsatz erreicht ist Obendrein wird neben dem inneren Bereich des Zylinderkopfes gleichzeitig auch noch die Zündkerze mitgekühlt.

Um die Kühlung des Zylinderkopfes noch weiter zu verbessern, sind im Bereich der sehr heißen Auslaßseite Rippen angeordnet wobei die in Fs Hinrichtung gesehen vorne liegenden Rippen des Zylinderkopfes erheblich tiefer ausgebildet sind als die auf der verhältnismäßig kühlen Einlaßseite vorgesehenen Rippen.

Bei dem erfindungsgemäßen Vierventil-Zylinderkopf ist somit durch den über dem kleinen, kompakten Brennraum liegenden Teil mit dem großen Materialquerschnitt ein besonders guter Wärmeaustausch zwischen der Auslaß- und der Einlaßseite erreicht, wodurch der Wirkungsgrad und damit die Leistung des gesamten Viertaktmotors nicht unbeträchtlich verbessert bzw. erhöht ist. Durch die trichterförmige Ausbildung des Durchlasses auf der Auslaßseite wird die Luft ins Innere des Zylinderkopfes hinein entsprechend stark beschleunigt, so daß dadurch ein besonders intensiver Wärmeübergang zu der hindurchströmenden Luft gegeben ist. Diese Kühlwirkung wird dann durch den Sog, der durch den Fahrtwind über die seitliche Öffnung erzeugt wird, noch besonders verstärkt, so daß durch die bei der Erfindung vorgesehenen Maßnahmen ein besonders gut gekühlter Zylinderkopf mit einem besonders guten Wärmeaustausch im Inneren des Zylinderkopfes geschaffen wird, wodurch das Material des Vierventil-Zylinderkopfes ausnehmend gut geschont wird.

Die Erfindung wird nunmehr anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine jeweils durch die Mitte des Einlasses und des Auslasses verlaufende Schnittansicht durch einen

Zylinderkopf gemäß der Erfindung,

Fig,2 eine zur Ansicht der Fig, I etwa senkrecht verlaufende Sehnittansieht, und

Fig,3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig, U

In den Fig, ι bis 3 sind verschiedene Schnittansichten durch einen linksseitigen Zylinderkopf _ej_nes Viertakt-Boxermotors mit untenliegender Nockenwelle dargestellt Im oberen Teil der F i g. 1 sind Lagerböcke 7 zum Haltern von nicht aäher dargestellten Gabelkippbebeln für zwei Ein- und Auslaßventile wiedergegeben, die über in strichpunktiert dargestellten Bohrungen geführte Stößel, sehr kurze Stößelstangen und an deren unteren Enden angreifende weitere Stößel durch die untenliegende Nockenwelle betätigt werden. Ferner sind in Fig. 1 Bohrungen 12 für die Ventile sowie Ventilsitze 121 dargestellt Zwischen dem Auslaß 2 und dem Einlaß 3, in denen jeweils die Kanalgabelungen 21 bzw. 31 angedeutet sind, ist ein Teil 17 des Zylinderkopfes mit einem großen Materialquerschnitt ausgebildet, durch den ein guter Wärmeaustausch zwischen der verhältnismäßig kühlen Einlaßseite 3 und der sehr heißen Auslaßseite 2 des Zylinderkopfes 1 geschaffen ist In F i g. 1 ist über dem Auslaß 2 ein Teil eines trichterförmigen Stauraums 41 eines Durchgangs 4 sowie der hintere, d.h. motorblockseitige Teil des erweiterten Mittelteils 42 des Durchlasses 4 zu erkennen. Über dem Einlaß 3 sind am Zylinderkopf 1 verhältnismäßig kurze Kühlrippen 14 ausgebildet

In der zur Ansicht der F i g. 1 etwa senkrecht verlaufenden Schnittansicht der F i g. 2 ist die einlaßseitig ausgebildete, kleine Austrittsöffnung 43 des Durchgangs 4 dargestellt Von dem erweiterten Mittelteil 42 des Durchgangs 4 erstreckt sich eine abgestufte Bohrung 5, in die eine über eine Einföhröffnung 51 von oben eingerührte Zündkerze eingeschraubt werden kann, deren Zündelektrode dann in der Brennkammer 6 liegt Die abgestufte Bohrung 5 zum Einsetzen der Zündkerze geht durch den einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisenden Teil 17 des Zylinderkopfes 1 hindurch. Ferner ist in F i g, 2 im linken Teil des ίο Zylinderkopfes 1 eine Bohrung 11 für einen Befestigungsbolzen ausgebildet

Fig,3, in welcher eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in F i g. 1 wiedergegeben ist ist der über dem Auslaß 2 angeordnete, trichterförmige Stauraum 41 des Durchgangs 4 vorgesehen, der sich nach einer Verengung in den Mittelteil 42 erweitert Von diesem Mittelteil zweigt seitlich eine sich nach außen hin, d. h. zu der vom Motorblock abgewandten Seite hin, konisch erweiternde Absaugöffnung 45 ab. Ferner sind in F i g. 3 noch abgestufte Bohrungen 11 für die Befestigungsbolzen, Bohrungen 12 für die Vent^;l^führung sowie Bohrungen 13 zur Stößelführung dargestellt

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines Zylinderkopfes eines Viertakt-Boxermotors mit untenliegender Nockenwelle dargestellt ist ist sie selbstverständlich nicht auf Zylinderköpfe für solche Motoren beschränkt, sondern ist unter entsprechender Abwandlung genauso gut bei jeder anderen Ausführungsform von Zylinderköpfen anwendbar, beispielsweise auch bei solchen für aufrechtstehende Zylinder mit beispielsweise einer obenliegenden Nockenwelle.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

h Vierventil-Zyllnderkopf für einen Viertaktmotor, der zur Kühlung des Zylinderköpfes zwischen dessen Auslaß- und Einlaßseite einen gerade verlaufenden Durchgang aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (4) zur Auslaßseite hin trichterförmig (41) ausgebildet ist und sich in seinem mittleren Teil erweitert, und daß von dem mittleren, sich erweiternden Teil (42) auf Höhe der Zündkerze eine seitliche, sich nach außen hin konisch verbreiternde Absaugöffnung (43) abzweigt
2. Vierventil-Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Fläche auslaßseitige Kühlrippen (15) wesentlich tiefer ausgebildet sind als etnlaßseitig angeordnete Kühlrippen (14).

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