DE4111716A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-PS 3 48 632 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, deren Zylinderkopf in Leichtbauweise ausgeführt ist. Dadurch ist je­ doch die Zylinderkopfplatte in der Mitte in keiner Weise ab­ gestützt. Durch die enormen Drücke, die bei modernen Motoren, insbesondere Dieselmotoren entstehen, kann es zu einer Durch­ biegung der Zylinderkopfplatte kommen, wobei es zu starken Ver­ schleißerscheinungen an den Ventilsitzen kommt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und trotz Leichtbauweise die Zylinderkopfplatte stabil hält.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Auf diese Weise können die Druckkräfte, die auf die Mitte der Zylinderkopfplatte wirken mit geringstmögli­ chem Materialaufwand in die Schrauben übertragen werden. Durch die massive Ausgestaltung des Ringwulstes an der dem Zylinder abgewandten Seite des Zylinderkopfes wird auch bei starken Drü­ cken das Auseinanderstreben der Befestigungspunkte verhindert. Dies tritt selbst dann ein, wenn pro Zylinder nur vier Schrau­ ben verwendet werden.

Durch eine kegelstumpfförmige Ringstütze wird auch die Kon­ taktzone gleichmäßig belastet, so daß es zu keinen thermischen Verwerfungen und damit zu keinen Undichtigkeiten kommen kann. Um die richtige Verteilung der Anpreßkräfte auf das kegelman­ telförmige Stützteil und die kegelstumpfförmige Ringstütze zu gewährleisten sind die Schraubenstützen nur mit der dem Zylin­ der abgewandten Hälfte des Zylinderkopfes verbunden.

Da der massive Ringwulst die Befestigungspunkte für die Schrau­ ben in einem statisch stabilen Ring verbindet, kann auf eine obere Abdeckung des Zylinderkopfes verzichtet werden. Auf diese Weise können Steuerungsteile für die Ventilschäfte bereits in den Kopf integriert werden und die Bauhöhe der Brennkraftma­ schine verringert werden.

Die Ein- und Auslaßkanäle können so gestaltet werden, daß sie nur auf der dem Zylinder zugewandten Seite des kegelman­ telförmigen Stützteils angeordnet sind. Dadurch wird dieses in seiner statischen Stabilität nur noch von den Ausnehmungen für die Ventilschäfte durchbrochen.

Um den Zylinder und den Zylinderkopf zu entkoppeln und so nicht zwangsläufig thermisch bedingte Verformungen von einem Teil auf das andere überzuleiten ist ein Stützring vorgesehen, der die Berührung beider Teile vermeidet. Dieser Stützring ist in vor­ teilhafterweise aus einem verformbaren Material, wie z. B. Stahl ausgeführt, um sich entsprechend anpassen zu können.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf und Zylinder,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Zylinderkopf nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit der Krafteinleitung 1 durch eine Zylinder­ kopfbefestigungsschraube die nachfolgende Kraftverteilung zur Mitte 2 der Zylinderkopfplatte und über die Ringstütze 3 zum Rand und zum Stützring 4 gekennzeichnet. Damit ist sichergestellt, daß die Kopfplatte 5, die dem Gasdruck standhalten muß, der im Zylinder 8 wirksam ist, sich nicht durchbiegen kann. Jede Verformung würde die Ventilsitze 9 und 10 in Bewegung bringen, was die Standzeit des Motors durch den Verschleiß von Ventil und Sitz reduzieren würde. Auch der Misch- und Brennvorgang wird durch solche Biege­ schwingungen negativ beeinflußt.

Die Form der Ein- und Auslaßkanäle 6 und 7 ist der Form des Stützkegels 11 untergeordnet.

Die Länge der Schraubenstützen 12 ist so begrenzt, daß die Wirkung der Ringstütze 3 auf die gleichmäßige Kraftvertei­ lung auf den ganzen Umfang nicht beeinflußt wird. Der Stütz­ ring 4 hat die Aufgabe, mit der gleichmäßigen Umfangskraft des Schraubendruckes die Gasdichtheit zu gewährleisten.

Fig. 2 zeigt die Ringplatte 13, die alle vier Zylinderkopf­ schrauben in direktem Kraftfluß zusammenhält und auch die Einleitung der Schraubenkräfte in den formsteifen Stützkegel 11 garantiert.

Claims (7)

1. Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder (8), dessen verdichtungsseitige Öffnung mit einem Zylinderkopf (14) verschlossen ist, der mit Schrauben auf dem Zylinder befestigt ist und bei dem die Kontaktzone zwischen Zylinder und Zylinder­ kopf kreisringförmig ausgebildet ist und innerhalb eines durch die Verankerungspunkte der Schrauben im Zylinder festgelegten Kreises liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenöffnungen (15) in einem massiven Ringwulst (13) angeordnet sind und ein Teil der Anpreßkräfte von den Schrauben über die Ringwulst und ein kegelmantelförmiges Stütz­ teil (11) auf gerader Linie (2) auf die Mitte der Zylinderkopf­ platte (5) geleitet wird.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Teil der Anpreßkräfte über die Ringwulst und eine ke­ gelstumpfförmige Ringstütze (3) in gerader Linie auf die Kon­ taktzone geleitet wird.

3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geraden Verbindungslinien zwischen den Schrauben in der Krafteinleitungsebene (16) innerhalb des Ringwulstes verlaufen.

4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenstützen (12) lediglich in etwa die obere Hälf­ te des Zylinderkopfes überdecken.

5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinderkopf an seiner dem Zylinder abgewandten Seite offen ist.

6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ein- und Auslaßkanäle (6, 7) im Zylinderkopf so an­ geordnet sind, daß sie sich dem kegelmantelförmigen Stützteil anpassen und dieses nur durch die Ventilschaftausnehmungen durchbrochen wird.

7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kontakt zwischen Zylinder und Zylinderkopf über einen Stützring (4) hergestellt wird.