DE3442488C2

DE3442488C2 -

Info

Publication number: DE3442488C2
Application number: DE3442488A
Authority: DE
Inventors: Johann Ing. Wagner; Gerhard Ing. Feichtinger; Othmar Dipl.-Ing. Skatsche; Robert Dipl.-Ing. Graz At Hofer
Original assignee: AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1988-07-14
Also published as: JPS60145444A; DE3442488A1; US4582028A; ATA433783A; AT389570B

Description

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Hub kolbenbrennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern und einem Zylinderkopf, in dessen sich am hochgezogenen Kur belgehäuse abstützenden unteren flüssigkeitsgekühlten Teil trockene Zylinderbüchsen eingesetzt sind, wobei die Zylinder büchsen im unteren Teil des Zylinderkopfes eingesetzt, vor zugsweise eingepreßt sind, und der Zylinderkopf mittels Schrauben am Kurbelgehäuse befestigt ist.

Bei Brennkraftmaschinen dieser bekannten Art, wie sie in der DE-OS 20 15 750 beschrieben sind, wird die sich aus dem Ver brennungsdruck ergebende Kraft auf den Zylinderkopf über den Zylinder und das Kurbelgehäuse zu den Hauptlagern der Kurbel welle abgeleitet. Daraus ergibt sich eine hohe Beanspruchung der genannten Teile, was sich in der Gestaltung und der Her stellung dieser Teile, insbesondere was die Kosten anbelangt, sehr ungünstig auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Verbrennungsdruck resul tierenden Kräfte von Zylinder und Kurbelgehäuse möglichst fernzuhalten.

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

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die vom Verbren nungsdruck herstammenden Kräfte vom Zylinderkopf zu den Kur bewellenhauptlagern im Kurbelgehäuse mittels durchgehender Ankerschrauben zu übertragen.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der eingangs genannten Art ein einziger Zylinderkopf für alle Zylinder vorgesehen ist und die Schrauben zu dessen Befestigung am Kurbelgehäuse von in den Zylinderkopf eingeschraubten Hauptlagerschrauben gebil det sind, wobei sich die Gewinde für die Hauptlagerschrauben im unteren Teil des Zylinderkopfes in der Höhe des eingesetz ten Teiles der Zylinderbüchsen befinden. Dadurch werden Zylin der und Kurbelgehäuse von den vom Zylinderkopf herrührenden Kräften entlastet und können deshalb einfacher gestaltet und mit kostengünstigen Werkstoffen und Herstellungsverfahren ge fertigt werden. So ist es z. B. möglich, den Zylinderkopf und das Kurbelgehäuse aus Leichtmetalldruckguß herzustellen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, daß die Ausbildung der Kanäle im Zylinderkopf nicht be einträchtigt wird.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der untere Teil des Zylinderkopfes als Wassermantel ausgebildet sein, wodurch eine gute Wärmeableitung von dem Bereich, in welchem die Zy linderbüchse mit gutem Wärmekontakt im Zylinderkopf sitzt, er folgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Zylinderkopf an seinen Außenlängsseiten je einen Wasserraum besitzen, wobei die Wasserräume durch Bohrungen verbunden sind, die oberhalb des Zylinderkopfbodens und zwischen den Ein- und Auslaßventi len eines jeden Zylinders und zwischen benachbarten Ein- und Auslaßventilen verschiedener Zylinder verlaufen. Dadurch wird eine gute Kühlung des thermisch hoch belasteten Zylinderkopf bodens auf einfache Weise erreicht.

Ferner kann in Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen sein, daß im Bereich des unteren Teiles des Zylinderkopfes, der zwischen den in diesen eingesetzten Teilen der Zylinder büchse liegt, Bohrungen zwischen den beiden Wasserräumen ange ordnet sind, die vorzugsweise je aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Teilbohrungen bestehen, die von der Sitzfläche des Zylinderkopfes her durch die dorthin offenen Wasserräume hindurch ausgeführt sind. Damit werden jene Bereiche des Zy linderkopfes, die zwischen den eingesetzten Teilen der Zylin derbüchsen liegen und daher thermisch besonders hoch belastet sind, verstärkt durch das Kühlmedium versorgt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles nachfol gend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend der Li nie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend der Linie V-V in Fig. 1,

Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 1 und

Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend der Li nie VII-VII in Fig. 1.

Der flüssigkeitsgekühlte Reihenmotor weist ein Kurbelgehäuse 1 und einen Zylinderkopf 2 für alle Zylinder auf, von denen nur zwei durch die Zylinderbüchsen 3 dargestellt sind. Die Zylin derbüchsen 3 sind im unteren Teil 2′ des Zylinderkopfes 2 mit ihren Teilen 3′ eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt. Der Zy linderkopf 2 ist zwecks Kühlung der Zylinderbüchsen als Was sermantel 4 ausgebildet. Die Befestigung des Zylinderkopfes 2 am Kurbelgehäuse 1 erfolgt mittels der Hauptlagerschrauben 5 und 6, welche das Kurbelgehäuse 1 durchsetzen und in den Zy linderkopf 2 eingeschraubt sind. Zu diesem Zweck weisen die Hauptlagerschrauben an ihren Enden 5′ bzw. 6′ Gewindeab schnitte auf, welche in entsprechende Gewinde 5′′ bzw. 6′′ im Zylinderkopfteil 2′ eingreifen. Die Lagerbügel 7 sind aus Fe stigkeitsgründen aus Stahl, wogegen das Kurbelgehäuse 1 und der Zylinderkopf 2 vorteilhaft aus Leichtmetalldruckguß herge stellt sein können. Das auf den Zylinderkopf 2 aufgesetzte Nockenwellengehäuse ist mit 19 bezeichnet und wird nicht näher beschrieben, da es nicht erfindungswesentlich ist.

Der Wassermantel 4 des Zylinderkopfes 2 besteht aus den Wasserräumen 8 und 8′, die an den Außenlängsseiten des Zylinderkopfes 2 verlaufen und durch oberhalb des Zylinder kopfbodens 9 angeordnete Bohrungen 10, 11 miteinander kommuni zieren. Die Bohrungen 10 sind jeweils zwischen zwei Zylindern und die Bohrungen 11 jeweils zwischen dem Einlaßventil 12 und dem Auslaßventil 13 eines jeden Zylinders angeordnet. Zusätz lich sind in den Bereichen 14 des unteren Teiles 2′ des Zylin derkopfes 2, welche zwischen den dort eingesetzten Teilen 3′ der Zylinderbüchsen 3 liegen, noch Bohrungen 15 und 16 vorge sehen, welche die beiden Wasserräume 8 und 8′ ebenfalls ver binden. Diese beiden Bohrungen 15 und 16 bestehen aus je zwei Teilbohrungen, welche von der Sitzfläche 17 des Zylinder kopfes 2 her durch die dorthin offenen Wasserräume 8 und 8′ hindurch ausgeführt werden. Die beiden Wasserräume 8 und 8′ sind über nicht dargestellte Zulaufleitungen an den Kühl mittelkreislauf angeschlossen; die Ablaufleitung ist mit 18 bezeichnet.

Claims

1. Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern und einem Zylinderkopf, in dessen sich am hochgezogenen Kurbelgehäuse abstützenden unteren flüssigkeitsgekühlten Teil trockene Zylinderbüch sen eingesetzt sind, wobei die Zylinderbüchsen im unteren Teil des Zylinderkopfes eingesetzt, vorzugsweise einge preßt sind, und der Zylinderkopf mittels Schrauben am Kur belgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Zylinderkopf (2) für alle Zylinder vorgesehen ist und die Schrauben zu dessen Befestigung am Kurbelge häuse (1) von in den Zylinderkopf (2) eingeschraubten Hauptlagerschrauben (5, 6) gebildet sind, wobei sich die Gewinde (5, 6) für die Hauptlagerschrauben (5, 6) im unteren Teil (2′) des Zylinderkopfes (2) in der Höhe des eingesetzten Teiles (3′) der Zylinderbüchsen (3) befinden.

2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der untere Teil (2′) des Zylinder kopfes (2) als Wassermantel (4) ausgebildet ist.

3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zylinderkopf (2) an seinen Außen längsseiten je einen Wasserraum (8, 8′) besitzt, wobei die Wasserräume durch Bohrungen (10, 11) verbunden sind, die oberhalb des Zylinderkopfbodens (9) und zwischen den Ein- und Auslaßventilen (12, 13) eines jeden Zylinders und zwi schen benachbarten Ein- und Auslaßventilen (12, 13) ver schiedener Zylinder verlaufen.

4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß auch im Bereich (14) des unteren Tei les (2′) des Zylinderkopfes (2), der zwischen den in die sen eingesetzten Teilen (3′) der Zylinderbüchsen (3) liegt, Bohrungen (15, 16) zwischen den beiden Wasserräu men (8, 8′) angeordnet sind, die vorzugsweise je aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Teilbohrungen bestehen, die von der Sitzfläche (17) des Zylinderkopfes (2) her durch die dorthin offenen Wasserräume hindurch ausgeführt sind.