DE4018485A1 - Brennkraftmaschine mit einem in einem zylinderkopf befindlichen drosselventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinderkopf befindlichen Drosselventil, welches schräg in dem Zylinderkopf eingebaut ist und einen Ventilteller mit ebener Bodenfläche besitzt und in geschlossenem Zustand an einem Ventilsitz anliegt, der sich innerhalb des Zylinderkopfes befindet und an den sich ein Raum mit einer Öffnung an einem Zylinderkopfboden anschließt, und wobei in einem Kolbenboden eines Motorzylinders eine Mulde eingelassen ist, die in OT-Stellung des Kolbens die Öffnung zum Zylinderkopfboden minde­ stens teilweise umgibt.

Eine Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Bauart mit einem Drosselventil als Motorbremse ist aus der DE-AN S 24 846 be­ kannt. Aufgrund des Schrägeinbaus der diesbezüglichen Bauform, welche zudem einen Ventilrückstand im Zylinderkopf aufweist, entsteht ein Schadvolumen im Raum zwischen Ventilteller und Zylinderkopfboden und am Rand der sich am Zylinderkopfboden befindlichen Öffnung eine die Luftströmung negativ beeinfluß­ ende Kante. Dies führt besonders bei niedrigen Drehzahlen zu erheblichen Verschlechterungen der motorischen Werte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Verbesse­ rung der motorischen Werte das Schadvolumen weitestgehend zu reduzieren, bzw. die die Luftströmung beeinflußende Kante zu vermeiden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Dabei wird der Ventilsitz bis zur Ebene des Zylinderkopfbodens vorgezogen, wobei die Ausbildung einer strömungsbeeinflußenden Kante umgangen und gleichzeitig das Schadvolumen reduziert wird.

Um das Schadvolumen zu minimieren ist nach Anspruch 2 der Ven­ tilteller so ausgestaltet, daß er den verbleibenden Raum zwi­ schen Ventilsitz und Zylinderkopfboden bündig mit dessen Ebene weitgehend auffüllt. Dies wird mit der hufartigen Ausbildung des Ventiltellers erreicht.

Zur Vermeidung einer Kollision des Ventils mit dem Kolben in OT-Stellung bei einem Ventilhub nach der erfindungsgemäßen Einrichtung des Ventilsitzes ist zusätzlich nach Anspruch 4 im Kolbenboden eine Mulde eingelassen, die der Form des Teils des Ventiltellers entspricht, der bei maximalem Ventilhub über die Ebene des Zylinderkopfbodens ragt.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden zwei Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 im teilweisen Längsschnitt einen Zylinderkopf mit einem schrägeingebauten Drosselventil mit einem bis zur Ebene eines Zylinderkopfbodens vorgezogenen Ventilsitz, mit einem diesem sich anschließenden Raum und einen Zylinderkolben mit einer Mulde,

Fig. 2 den Zylinderkopf im teilweisen Längsschnitt aus Fig. 1 mit einem hufförmigen Ventilteller und einen Zylinderkolben mit einer dem Ventilteller angepaßten Mulde.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Zylinderkopfes 1 im Bereich des Zylinderkopfbodens 2 und ein diesem zugeordneten Teil eines Kolbens 3 dargestellt. Im Zylinderkopf befindet sich ein schräg eingelassener Gasauslaßkanal 4, der in der Nähe des Zylinder­ kopfbodens in einen Raum 5 mit einer Öffnung zum Kolben hin mündet. Die Wandungen 6 des Gasauslaßkanals 4 sind bei der Einmündung in den Raum 5 konform zu der Schräglage des Luft­ auslaßkanals als schräger Ventilsitz 7 ausgestaltet. Dabei schließt der Ventilsitz in einem unteren Umfangsbereich bündig mit dem Zylinderkopfboden 2 ab. An dem Ventilsitz 7 liegt ein Ventilteller 8 eines im Kanal 4 befindlichen Drosselventils 9, wobei der Ventilteller 8 einen ebenen und senkrecht zu einer Drosselventilachse 10 verlaufenden Boden 11 aufweist. Im Kol­ benboden 12 ist eine Mulde 13 eingelassen, die entsprechend des von einem über den Zylinderkopfboden 2 ragenden Teil 14 des Ventiltellers 8 verdrängten Raumes bei einem Ventilhub pyrami­ denförmig ausgebildet ist. Die Tiefe der Mulde 13 richtet sich nach dem maximalen Ventilhub des Drosselventils 9. Eine beson­ dere Ausgestaltung des Ventiltellers 8 im Zylinderkopf 1 und der Mulde 13 im Kolbenboden 12 zeigt Fig. 2. Der Ventilteller ist hufförmig ausgebildet, wobei im Längsschnitt dessen Seiten­ flächen 15, 16 parallel zur Drosselventilachse 10 verlaufen und seine Grundfläche 17 bündig mit dem Zylinderkopfboden 2 ab­ schließt. Durch diese Ausbildung des Ventiltellers wird der Raum 5 weitgehend ausgefüllt. Die dem hufförmigen Ventilteller entsprechende, durch den Ventilhub erforderliche Form der Mulde 13 im Kolbenboden 12 ist die eines schiefen Zylinders. Als weitere Ausführung des Ventiltellers wäre eine Halbkugel­ form denkbar, die den Raum 5 teilweise füllt, wobei die Form der Mulde entsprechend angepaßt sein sollte. Der Vorteil dieser Ausführung - wie bei allen rotationssymmetrischen Körpern - liegt darin, daß auf eine Ventilführung verzichtet werden kann.

Claims (4)

1. Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinderkopf befind­ lichen Drosselventil, welches schräg in dem Zylinderkopf eingebaut ist und einen Ventilteller mit ebener Bodenfläche besitzt und in geschlossenem Zustand an einem Ventilsitz an­ liegt, der sich innerhalb des Zylinderkopfes befindet und an den sich ein Raum mit einer Öffnung zu einem Zylinderkopfboden anschließt, und wobei in einem Kolbenboden eines Motorzylinders eine Mulde eingelassen ist, die in OT-Stellung des Kolbens die Öffnung zum Zylinderkopfboden mindestens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (7) längs einer Drosselventilachse (10) zu­ mindest mit einem Umfangsbereich in die Ebene des Zylinder­ kopfbodens (2) vorgezogen ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (8) so ausgeformt ist, daß er in ge­ schlossenem Zustand des Drosselventils (9) weitgehend den an den Ventilsitz (7) sich anschließenden Raum (5) ausfüllt.

3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (8) parallel zum Drosselventilkanal (4) verlaufende Seitenflächen (15, 16) und eine bündig zum Zylin­ derkopfboden (2) verlaufende Grundfläche (17) besitzt.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Mulde (13) im Kolbenboden (12) der Form des bei maximalem Ventilhub über den Zylinderkopfboden (2) ragenden Teils (14) des Ventiltellers (8) angepaßt ist.