DE3903574A1 - Mehrzylindrige brennkraftmaschine mit einzelzylinderkoepfen - Google Patents
Mehrzylindrige brennkraftmaschine mit einzelzylinderkoepfenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine mit Einzelzylinderköpfen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Brennkraftmaschinen mit Einzelzylinderköpfen werden
verschiedene zum Teil aggressive Medien über außenlie
gende Leitungen zugeführt, die elastisch verlegt sind
und über Flansch- und Schraubverbindungen angeschlossen
werden. Bei den erheblichen Ralativbewegungen der Zy
linderköpfe zueinander durch die herrschenden Gas- und
Massenkräfte sowie durch Wärmeausdehnungen ist eine
solche Verbindung problematisch und gewährleistet keine
dauerhafte dichte Verbindung der Leitung mit den Zy
linderköpfen. Außerdem sind derartige Verbindungen
nicht sehr montagefreundlich und kostengünstig.
Bekannt sind Schieberohrverbindungen, insbesondere für
die Weiterleitung von abzuführendem Kühlwasser bzw. von
einzuführender Ladeluft. Auch sind aus der DE-OS 15 76 725
Einzelzylinderköpfe für eine Brennkraftmaschine
bekannt aus denen Kühlwasser in die Zylinderköpfe
übertritt, wobei die Zylinderköpfe zur Weiterleitung
des Kühlwassers untereinander durch innenliegende
Kühlwasserleitungen verbunden sind. Diese werden durch
Hülsen gebildet, welche jeweils benachbarte Kühlräume
in den Zylinderköpfen zum Durchfluß von Kühlwasser
miteinander verbinden.
Aufgabe der Erfindung ist es, für Einzelzylinderköpfe
einer Brennkraftmaschine die Leitungsverbindungen zwi
schen den Zylinderköpfen sowie die Verbindungen von zu
und abführenden Leitungen montageeinfach und kosten
günstig zu gestalten, wobei diese Leitungen für die
Medien zur Düsenkühlung, zur Kipphebelschmierung und
für das Düsenlecköl ausgelegt sind. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Weiter vorteilhafte Merkmale be
inhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile
bestehen darin, daß ein Großteil der zu- und abführen
den Leitungen ohne Verschraubungen und Rohrleitungen
angeschlossen werden und daß weiterhin die Zylinder
köpfe selbst die Funktion der Leitungen übernehmen, so
daß diese am Motor eingespart werden.
In den Zylinderköpfen sind die Leitungen durch gebohrte
Kanäle für die Medien zur Düsenkühlung, zur Kipphebel
schmierung und für das Düsenlecköl vorgesehen. Die
Austrittsöffnungen der Bohrungen von benachbarten Zy
linderköpfen werden durch ein einfach einzuschiebendes
Keilelement, das eine entsprechende Durchgangsbohrung
aufweist, miteinander verbunden. Dieses Element ist in
der Weise ausgeführt, daß es dichtelastisch und ver
formungseleastisch wirkt und somit eine Relativbewegung
zwischen benachbarten Zylinderköpfen aufnimmt, ohne daß
Dichtprobleme auftreten könnten.
Auch sind die Keilelemente so über eine Spanneinrich
tung an den Zylinderköpfen gehalten, daß sie elastisch
gegenüber diesen angedrückt befestigt sind, und daß
ferner Elastizitäten für jede Dichtfläche eines Mediums
vorgesehen sind. Weiterhin können zwischen den verbun
denen Austrittsöffnungen freie Öffnungen liegen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Keilelement zwischen
zwei Zylinderköpfen, mit beispielsweise dar
gestellten Bohrungen im Zylinderkopf sowie
einer Durchgangsbohrung im Keilelement,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Keilelement mit einer
elastischen Spanneinrichtung,
Fig. 3 und 4 ein Keilelement mit weiteren
Ausführungen von elastischen Spanneinrich
tungen,
Fig. 5 ein Keilelement mit elastischen Dichtflächen,
Fig. 6 eine Ansicht Pfeilrichtung Z der Fig. 5
gesehen,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der
Fig. 6,
Fig. 8 eine weitere Ausführung eines Keilelementes
mit einer elastischen Dichthülse und einem
Anschlag,
Fig. 9 eine Ansicht auf das Keilelement in
Pfeilrichtung Z der Fig. 8 gesehen mit An
schlag,
Fig. 10 eine weitere Ausführung eines Keilelements mit
einer durchgehenden elastischen Dichthülse,
Fig. 11 eine Ansicht auf das Keilelement in
Pfeilrichtung Z der Fig. 10 gesehen,
Fig. 12 ein Keilelement bestehend aus einem
elastischen, einteiligen Bauteil,
Fig. 12a eine Ansicht auf das Keilelement in
Pfeilrichtung Z der Fig. 12 gesehen,
Fig. 13 eine im Zylinderkopf gehaltene elastische
Dichthülse,
Fig. 14 eine weitere Ausführung eines Keilelements mit
einer eingesetzten, durch eine Druckfeder be
aufschlagte Dichthülse,
Fig. 15 eine Ansicht in Pfeilrichtung Z der Fig. 14
gesehen.
Zur Verbindung von mehreren als Leitungen für Medien
dienende Innenbohrungen 1, 2, 3 und 4 von benachbarten
Zylinderköpfen 5 und 6 ist wenigstens ein Keilelement 7
zwischen schrägen Anlageflächen 8, 9 dieser Zylinder
köpfe 5, 6 angeordnet. Dieses ist mit Durchgangsboh
rungen 10 versehen, die übereinanderliegen und deren
Öffnungen 11 mit Austrittsöffnungen 12 der entspre
chenden Innenbohrungen 1, 2, 3 und 4 fluchten. In Fig.
1 sind die Bohrungen 1 bis 4 mit einem Verlauf im Zy
linderkopf 5 und 6 gezeigt, der als Beispiel dienen
soll und die Möglichkeiten nur zum Teil veranschau
licht.
Das Keilelement 7 weist gegenüberliegende schräg ver
laufende Dichtflächen 13, 14 auf, die mit den entspre
chend schräg verlaufenden Anlageflächen 8, 9 der Zy
linderköpfen 5, 6 erfolgt über eine Spanneinrichtung 15
16 17 18.
Die Spanneinrichtung 16 gemäß Fig. 1 umfaßt eine oder
mehrere das Keilelement 7 durchsetzende Schrauben 19,
die gegen einen Fixpunkt 20 gezogen sind und das Ele
ment 7 gegen die Anlageflächen 8 und 9 Zylinderköpfe 5
und 6 ziehen.
Die Spanneinrichtung 15 gemäß Fig. 2 umfaßt einen ela
stischen Bügel 21 mit einem mittig angeordneten Druck
zapfen 22, der von einer elastischen Hülse 23 umgeben
ist. Diese stützt sich mit ihrem einen Ende 24 im Grund
des Keilelements 7 und mit ihrem anderen Ende 25 am
Bund 22 a des Druckbolzens 22 bzw. am Bügel 21 ab. Über
eine Befestigungsschraube 26 ist der Bügel 21 entweder
an einem Zylinderkopf 5 oder 6 oder über zwei Befesti
gungsschrauben 26 und 26 a an beiden Zylinderköpfen 5
und 6 befestigt. Die elastische Hülse 23 kann sich in
allen Richtungen mit dem Druckzapfen 22 frei elastisch
bewegen.
Der Druckzapfen 22 ist vorzugsweise mit seiner An
griffsfläche auf das Keilelement 7 so angeordnet, daß
der Angriffspunkt tiefer liegt als die Austrittsöff
nungen 12 der Bohrungen 1 bis 4.
Die weitere Spannvorrichtung 17 gemäß Fig. 3 besteht im
wesentlichen aus einer elastischen Hülse 27, die zwi
schen dem Keilelement 7 und dem Kopf 28 der Befesti
gungsschraube 29 angeordnet ist.
In Fig. 4 ist mit 18 eine Ausführung einer Spannein
richtung mit einer Feder 30 dargestellt, die als Tel
lerfeder ausgeführt und zwischen dem Schraubenkopf 28
und der Befestigungsschraube 29 und dem Keilelement 7
angeordnet ist.
Die Befestigungsschraube 29 ist am Keilelement 7 je
weils über einen Querstift 31 gehalten, was in Fig. 4
näher dargestellt ist.
Durch die Spanneinrichtung wird eine elastische Vor
ospannung auf das Keilelement 7 ausgeübt, um eine
dichteleastische und verformungselastische Verbindung
zwischen den Zylinderköpfen und dem Keilelement zu er
zielen.
Das Keilelement 7 weist zur Erzielung einer elastischen
Dichtheit zwischen den Anlageflächen 8, 9 an den Zy
linderköpfen 5, 6 unterschiedliche Dichtelemente auf.
So ist in Fig. 5 eine elastische Dichtung 32 auf den
Flächen 13 und 14 des Keilelements 7 vorgesehen, die
sich anlegt. Diese elastische Schicht 32 kann z.B. über
Kerbnägel 33 auf den Flächen 13, 14 durch Aufknüpfen
befestigt sein, wie Fig. 7 näher zeigt. Die Kerbnägel
33 sind in den an schließenden Zylinderköpfen 5 und 6
dann in entsprechenden Einschuböffnungen 34 angeordnet.
Zwischen den verschiedenen Dichteinheiten können Spalte
35 in geradliniger Form oder rund um die verschiedenen
Bohrungen herum angeordnet sein.
Wie in Fig. 8 näher gezeigt, weist das Keilelement 7 in
die Durchgangsbohrung 10 eingeschobene elastische Hül
sen 36 auf. Diese ist im rechten Winkel zur schräg
verlaufenden Flächen 13, 14 angeordnet und ragt über
diese hinaus und bildet eine elastische Dichtfläche,
die der Anlagefläche 8, 9 an den Zylinderköpfen 5 und 6
gegenübersteht.
Auf den Dichtflächen 13, 14 des Keilelements 7 können
Anschläge 37 angeordnet sein, die eine verschleißfeste
Oberfläche aufweisen und den Federweg der Hülse 36 be
grenzen.
Nach Fig. 10 ist die Durchgangsbohrung 10 des Keilele
ments 7 mit einem durchgesteckten elastischen Rohr 38
versehen, das über das Keilelement 7 hinausragt und
parallel zu den schräg verlaufenden Flächen 13, 14 des
Elements 7 angeordnete elastische Anpressflächen 39
aufweisen. Auf bei diesem Keilelement 7 können An
schläge 37 zwischen den Durchgangsbohrungen 10 vorge
sehen sein. Das elastische Verbindungsrohr 38 ist im
Querschnitt z.B. quadratisch ausgeführt. Es kann aber
auch eine andere geometrische Querschnittsform aufwei
sen, sollte aber eine verdrehsichere Form besitzen.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gem. Fig. 12
besteht das Keilelement 7 aus einem einteiligen ela
stischen Teil mit einem angeformten Hals 40, der
endseitige Flansche 41 mit Stirnflächen 40 a umfaßt,
welche zum eigentlichen Grundkörper des Keilelements 7
über ein im Durchmesser vermindertes elastisches Hals
teil 42 verbunden ist.
Gemäß der Ausführungen nach Fig. 13 ist z.B. zwischen
dem Keilelement 7 und dem Zylinderkopf 5, 6 in diesem
eine elastische Hülse 43 eingeschoben, die der Dicht
fläche 13, 14 des Elements 7 zugerichtet ist.
Nachen Ausführungen gem. Fig. 14 umfaßt das Keilelement
7 eine koaxial zur Bohrung 10 eingepreßte elastische
Hülse 44. Diese weist endseitig jeweils einen Flansch
45 und 46 auf, welche zwischen sich eine Druckfeder 47
aufnehmen, die die Flansche 45 und 46 einerseits in das
Keilelement 7 und andererseits gegen die Anlageflächen
8, 9 der Zylinderköpfe 5, 6 preßt. Auch bei dieser
Ausführung können Anschläge 37 vorgesehen sein, wie bei
den Ausführungen z.B. nach den Fig. 5, 8 und 10, was
nicht näher gezeigt ist.
Claims (15)
1. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Einzelzylin
derköpfen, die zum Weiterleiten und zur Zu- und
Abführung von verschiedenen Medien, insb. zur Dü
senkühlung, Kipphebelschmierung und für Düsenleck
öl, über gebohrte Kanäle miteinander verbunden sind
und diese jeweils Austrittsöffnungen im Zylinder
kopf aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen den Austrittsöffnungen (12) von benachbarten
Zylinderköpfen (5, 6) jeweils ein verbindendes
Keilelement (7) mit Durchgangsbohrungen (10) an
geordnet ist, das mit seinen gegenüberliegenden,
schräg verlaufenden Dichtflächen (13, 14) zu kor
respondierenden Anlageflächen (8, 9) der Zylinder
köpfe (5, 6) über wenigstens eine Spanneinrichtung
(15; 16; 17; 18) elastisch gehalten wird.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (15) einen
mit wenigstens einem Zylinderkopf (5, 6)
verbundenen elastischen Bügel (21) mit einem
Druckzapfen (22) umfaßt, der von einer elastischen
Hülse (23) umgeben ist, die eine axiale Abstützung
im Grund des Keilelements (7) und am Bund (22 a) des
Druckbolzens (22) aufweist (Fig. 2).
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (17) zwi
schen dem Keilelement (7) und dem Kopf (28) einer
Befestigungsschraube (29) aus einer elastischen
Hülse (27) besteht (Fig. 3).
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (18) zwi
schen dem Keilelement (7) und dem Kopf (28) der
Befestigungsschraube (29) aus einem Tellerfederpa
ket (39) besteht (Fig. 4).
5. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Keilelement (7) auf der Befestigungs
schraube (29) über einen Querschnitt (31) verlier
sicher gehalten ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die schräg
verlaufenden Dichtflächen (13, 14) des Keilelements
(7) mit flächigen, die Austrittsöffnungen (12) um
gebenden elastischen Dichtungen (32) verbunden
sind.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dichtungen (32) am Keilele
ment (7) auf einem oder mehreren Kerbnägeln (33)
aufknüpfbar gehalten sind.
8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Durchgangsbohrung (10) des Keilelements
(7) im rechten Winkel zur schräg verlaufenden Flä
che (13, 14) jeweils eine eingeschobene elastische
Hülse (36) angeordnet ist, die über die Flächen (13,
14) hinausragt und parallele Anpreßflächen (39)
bildet.
9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Durchgangsbohrung (10) des Keilelements
(7) ein elastisches Verbindungsrohr (38) angeordnet
ist, das über die schräg verlaufenden Flächen (13,
14) des Elements (7) hinausragt und eine zu diesen
Flächen (13, 14) parallele Anpreßfläche (39)
aufweist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (38) einen
polygonalen Querschnitt aufweist.
11. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die schräg verlaufenden Flächen (13, 14) des
Keilelements (7) mit einem oder mehreren
verschleißfesten Anschlägen (37) versehen sind.
12. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Keilelement (7) und dem Zylin
derkopf (5, 6) eine elastische Hülse (43) angeordnet
ist, die in einer Bohrung des Zylinderkopfes (5, 6)
gehalten wird und überstehend angeordnet ist
Fig. (13).
13. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Keilelement (7) aus einem elastischen
Kunststoff besteht und einen angeformten Hals (40)
umfaßt, der endseitig ein Flanschteil (41) auf
weist, das mit seiner Stirnfläche (40 a) dem Zylin
derkopf (5, 6) zugerichtet ist (Fig. 12).
14. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer zur Durchgangsführung (10) im Durch
messer größeren Bohrung des Keilelements (7) eine
elastische Hülse (44) gehalten ist, die vorragend
zur Dichtfläche (13, 14) angeordnet ist und eine
zwischen Flanschen (45, 46) der Hülse (44) angeord
nete Druckfeder (47) aufweist (Fig. 14).
15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckfeder (47) in einer
außenliegenden Ausnehmung (48) der Hülse (44) an
geordnet ist.
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