DE3807855A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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

Bei Brennkraftmaschinen ist es üblich, die Verbrennungs­ luft über ein Saugrohr anzusaugen, welches an den Zylinderkopf angeflanscht ist. Im Zylinderkopf wird die Verbrennungsluft durch Ansaugkanäle zum Brennraum geführt.

Zur Schmierung und Kühlung der Reib- und Gleitlagerflächen der Steuerungsteile wie Stößelstangen, Kipphebel und Ventile wird Schmieröl verwendet. Bei hochbelasteten Motoren wird das Schmieröl unter Druck den zu schmierenden Teilen zugeführt. Hierzu sind Bohrungen im Kurbelgehäuse, im Zylinderkopf, in den Kipphebelböcken und im Kipphebel erforderlich. Desweiteren werden Bohrungen oder Leitungen oder genügend große Rücklauföffnungen im Zylinderkopf benötigt, damit das Schmieröl selbst bei Motorschräglage in die Ölwanne zurückkehren kann.

Alle diese Maßnahmen benötigen Platz, speziell im Zylinderkopf. Desweiteren muß bei der Konstruktion des Motors das Saugrohr berücksichtigt werden, wodurch die Konstruktion aufwendiger wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brenn­ kraftmaschine zu schaffen, deren Zylinderkopf eine kompakte Bauform aufweist und durch Einsparung von Bohrungen, Leitungen und Rücklauföffnungen kostengünstiger herzustellen ist.

Dies wird dadurch gelöst, daß die Zylinderkopfhaube als Verbrennungsluftzuführung ausgebildet ist, in die der etwa parallel zur Zylinderachse 7 verlaufende Ansaugkanal 6 mündet, wobei die Verbrennungsluftzuführung ölfrei ge­ halten ist. Für diese Ausbildung sprechen zahlreiche Vorteile. So weist der Zylinderkopf eine kompakte Bauform auf und die Brennkraftmaschine ist durch Einsparung von Bohrungen, Leitungen und Rücklauföffnungen kostengünstiger herzustellen. Die kompakte Bauform ergibt sich dadurch, daß das Saugrohr im oberen Bereich des Motors entfällt. Die Gestaltung des Zylinderkopfes und der Ansaugkanäle ist wesentlich erleichtert. Die Ausbildung der Zylinderkopf­ haube als Verbrennungsluftzuführung ermöglicht, das Rohr zum Luftfilter an unterschiedlichen Stellen des Zylinder­ kopfes oder der Zylinderkopfhaube anzuschließen. Desweiteren ergeben sich günstige und unterschiedliche Anschlußmöglichkeiten z. B. für einen Turbolader.

Vorteilhafterweise bestehen die Reib- und Gleitlager­ flächen der Steuerungsteile aus verschleißhemmenden oder selbstschmierenden Werkstoffen und sind somit schmier­ mittelfrei betreibbar. Von Vorteil sind auch Werkstoff­ paarungen, die kein Extraschmiermittel erfordern, wie z. B. technische Keramik. Selbstschmierende Reib- und Gleit­ lagerflächen bzw. Gleitflächen sind z.B. Sinter- oder DU-Schalen. Aufgrund dieser Maßnahmen kann die Ver­ brennungsluft nicht verölen, da kein Schmieröl verwendet wird.

Erfindungsgemäß verläuft der Ansaugkanal im wesentlichen parallel zur Zylinderachse.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform mündet vorteilhafterweise der Ansaugkanal unterhalb des Kipp­ hebelbocks in den durch die Zylinderkopfhaube abgedeckten Raum ein. Damit sich die Verbrennungsluft nicht an den heißen Teilen des Zylinderkopfes erwärmt, ist vorteil­ hafterweise zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinder­ kopfhaube eine wärmedämmende Dichtung angeordnet, welche an der Einmündung des Ansaugkanals eine Aussparung auf­ weist. Außerdem sind in dieser Dichtung Durchtritte für die Stößelstangen und Ventilfedern anzuordnen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen, die zwei Ausführungs­ formen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher be­ schrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 in einem Schnitt entlang einer Zylinderachse eine erfindungsgemäße Ausführung und

Fig. 2 in einem gleichen Schnitt eine Ausführungsform mit einer alternativen Anordnung des Ansaugkanals.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Brennkraftmaschine. Im Kurbelgehäuse 11 ist eine Zylinderlaufbüchse 12 eingesetzt, die von einem Kühlraum 13 umgeben ist. Die Zylinderlaufbüchse 12 ist hierbei flüssigkeitsgekühlt, wobei das Kühlmittel Wasser oder Öl sein kann. Eine Stößelstange 3 stellt die Verbindung zwischen einer Nockenwelle 14 und einem Kipphebel 4 dar, wobei dieser auf dem Zylinderkopf 2 angeordnet ist. Der Zylinderkopf 2 ist von einer Zylinderkopfhaube 1 abgedeckt.

Die von der Nockenwelle 14 ausgelöste Stellbewegung der Stößelstange 3 wird über den Kipphebel 4, der im Kipp­ hebelbock 8 drehbar gelagert ist, auf das Einlaßventil 5 übertragen. Die Auslenkung des Einlaßventils 5 erfolgt hierbei entgegen der Federkraft einer Ventilfeder 10. Der Auslaßkanal 15 ist in der Figur nur gestrichelt ein­ gezeichnet und befindet sich räumlich hinter dem Ansaug­ kanal 6. Die ggf. benötigten Vorrichtungen zur Kraft­ stoffeinspritzung sowie die Kraftstoffeinspritzleitungen sind in der Fig. 1 nicht eingezeichnet.

Erfindungsgemäß ist die Zylinderkopfhaube 1, d. h. die Abdeckung der Ventilbetätigung, als Verbrennungsluft­ zuführung ausgebildet, d. h. die Ansaugluft bzw. die Ver­ brennungsluft wird durch die Zylinderkopfhaube 1 in den Ansaugkanal 6 gefördert und gelangt von dort aus über den Ventilteller 17 des Einlaßventils 5 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Damit die Verbrennungsluft nicht verölt, sind vorteilhafterweise die Reib- und Gleitlager­ flächen der Steuerungsteile aus verschleißhemmenden oder selbstschmierenden Werkstoffen hergestellt. Durch diese Maßnahme kann auf eine Ölschmierung dieser Teile ver­ zichtet werden.

Um eine Erwärmung der Ansaugluft zu vermeiden, ist er­ findungsgemäß zwischen dem Zylinderkopf 2 und der Zylinderkopfhaube 1 eine wärmedämmende Dichtung 9 an­ geordnet. Diese kann z. B. aus Asbest bestehen. Diese Dichtung 9 weist selbstverständlich an der Einmündung des Ansaugkanals 6 eine Aussparung auf. Desweiteren sind vor­ teilhafterweise in der Dichtung 9 Durchtritte für die Stößelstangen 3 und die Ventilfeder 10 angeordnet.

Damit die Verbrennungsluft auf schnellstem Wege über den Ansaugkanal 6 in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann, verläuft der Ansaugkanal 6 vorteilhafter­ weise im wesentlichen parallel zur Zylinderachse 7, womit eine besonders strömungsgünstige Füllung des Zylinders gegeben ist.

In der Fig. 2 ist eine alternative erfindungsgemäße Aus­ führungsform gezeigt, wobei der Ansaugkanal 6 unterhalb des Kipphebelbocks 8 in den durch die Zylinderkopfhaube 1 abgedeckten Raum einmündet. Auf Grund dieser Maßnahme ist der Zylinderkopf 2 und die dazugehörende Zylinderkopfhaube 1 äußerst kompakt aufgebaut. Die Ventilfeder 10 ist hier auf dem Zylinderkopf 2 abgestützt, so daß sie nicht die wärmedämmende Dichtung 9 durchragt. Desweiteren weist der Auslaßkanal 15 und dessen Flansch 16 eine Ausführung auf, bei der nur geringe Materialkontakte zu den übrigen Teilen des Zylinderkopfes bestehen und damit die Aufheizung ge­ ringgehalten wird.

Vorteile dieser erfindungsgemäßen Ausführungen sind, daß die Brennkraftmaschine bzw. deren Zylinderkopf eine kompakte Bauform aufweist und die Brennkraftmaschine durch Einsparung von Bohrungen, Leitungen und Rücklauföffnungen für den Schmieröltransport kostengünstiger herzustellen ist. Dadurch, daß kein Öl zur Schmierung der Steuerungs­ teile verwendet wird, kann auch kein Treibstoff in den Schmierölkreislauf gelangen. Es entfällt der sonst not­ wendige konstruktive Aufwand für die Trennung der Kraft­ stoffversorgung der Einspritzventile und der Schmierung der Steuerungsteile. Bei Saugmotoren kann die Kurbel­ gehäuseentlüftung ohne außenliegende Schläuche nur mittels einer Bohrung z. B. über die Stoßstangenräume im Kurbel­ gehäuse und im Zylinderkopf und einem Schnüffelventil erfolgen.

In vorteilhafter Weise eignet sich die Erfindung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Zylinder­ blockkopf.

Es wird betont, daß unter der Zylinderkopfhaube 1 die Abdeckung der Ventilbetätigung, d.h. die Abdeckung der Steuerungsteile wie Stößelstangen 3, Kipphebel 4 und Ventile 5 verstanden ist, wobei die Ansaugluft bzw. die Verbrennungsluft durch diesen, einerseits vom Zylinderkopf 2 und andererseits von der Zylinderkopfhaube 1 begrenzten Ventilbetätigungsraum in den Ansaugkanal 6 gefördert wird. Der Ventilbetätigungsraum dient somit als Verbrennungsluft­ zuführung.

Claims (6)

1. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (2) und darin vorgesehenem Ansaugkanal (6) für die Verbrennungs­ luft sowie mit einer Steuerungsteile wie Stößelstangen (3), Kipphebel (4) und Ventile (5) abdeckenden Zylinder­ kopfhaube (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkopfhaube (1) als Verbrennungsluftzuführung ausgebildet ist, in die der etwa parallel zur Zylinderachse (7) verlaufende Ansaugkanal (6) mündet, wobei die Verbrennungsluftzuführung ölfrei ge­ halten ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- und Gleitlager­ flächen der Steuerungsteile aus verschleißhemmenden Werk­ stoffen bestehen und schmiermittelfrei betreibbar sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- und Gleitlager­ flächen der Steuerungsteile aus selbstschmierenden Werk­ stoffen bestehen.

4. Brennkraftmaschine nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (6) unterhalb des Kipphebelbocks (8) in den durch die Zylinderkopf­ haube (1) abgedeckten Raum einmündet.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderkopf (2) und Zylinderkopfhaube (1) eine wärmedämmende Dichtung (9) angeordnet ist, welche an der Einmündung des Ansaugkanals (6) eine Aussparung aufweist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) Durchtritte für die Stößelstangen (3) und Ventilfedern (10) aufweist.