Verbrennungsmotor mit hängenden Ventilen. Die Erfindung betrifft einen
Verbrennungsmotor mit hängenden Ventilen, dessen Zylinder einschließlich seines
Kopfes aus Aluminium Moder einer Aluminiumlegierung besteht und mit eingesetzten
Ventilsitzen aus härterem Material ausgerüstet ist. Bei diesen bekannten Anordnungen
sind die härteren Ventilsitze entweder in das Aluminiummetall de's Zylinders eingegossen
*oder eingeschraubt. Infolge des beträchtlichen Unterschiedes der Wärmeausdehnungszahlen
des Zylindermaterials und des Ventilsitzmaterials dehnen sich im Betriebe die Ventilsitze
nicht se stark aus wie der sie umgebende- Teil des Zylinders, so daß diese Teile
ihre -gegenseitige metallische Berührung miteinander zum größten Teil verlieren.
In den Veutilsitzen entstehen daher Wärmestauungen, die die Ventilsitz stark erhitzen
und die Ursache von Selbstzündungen des Gemisches werden, die man durch die Verwendung
von Aluminium -als Zylindermaterial wegen seiner günstigen thermischen Eigenschaften
gerade vermeiden will. Die Leistung des Motors wird auf diese Weise beträchtlich
vermindert, die Ventilsitze verbrennen schnell und müssen bald. ausgewechselt werden.
Sind die Ventilsitze dabei vom Zylinderinnern aus in den Zylinder eingeschraubt,
so gestaltet sich die Auswechselung der Ventilsitze sehr umständlich und zeitraubend,
da zu diesem Zweck erst die Zylinder abmontiert werden müssen. Sind .die Ventilsitze
in. den Zylinder eingegessen, so können sie überhaupt nicht ausgewechselt, sondern
nur am Zylinder nachgearbeitet werden. Diese Nachteile der vorliegenden Art von
Verbrennungsmo-toren werden durch die 'Erfindung vermieden.Internal combustion engine with overhead valves. The invention relates to an internal combustion engine with overhead valves, the cylinder of which, including its head, is made of aluminum moderately an aluminum alloy and is equipped with inserted valve seats made of a harder material. In these known arrangements, the harder valve seats are either cast * or screwed into the aluminum metal of the cylinder. Due to the considerable difference in the coefficients of thermal expansion of the cylinder material and the valve seat material, the valve seats do not expand as much during operation as the part of the cylinder surrounding them, so that these parts lose their mutual metallic contact with one another for the most part. Heat accumulations therefore arise in the Veutil seats, which heat up the valve seat considerably and become the cause of spontaneous ignition of the mixture, which one wants to avoid by using aluminum umini as a cylinder material because of its favorable thermal properties. The power of the engine is considerably reduced in this way, the valve seats burn quickly and must soon. be replaced. If the valve seats are screwed into the cylinder from inside the cylinder, replacing the valve seats is very laborious and time-consuming, since the cylinder must first be removed for this purpose. If the valve seats are embedded in the cylinder, they cannot be exchanged at all, but can only be reworked on the cylinder. These disadvantages of the present type of internal combustion engine are avoided by the invention.
Die Erfindung, besteht darin, daß die Ventilsitze unter Ventilgehäusen
liegen und durch
elastische Befestigungsmittel dauernd dicht auf
ihren Sitzen an den Zylindern gehalten werden. Vorteilhaft sind die Ventilgehäuse
ebenfalls aus Aluminium Moder einer Aluminiumlegierung hergestellt und legen sich
entweder frei auf die Ventilsitze auf oder sind mit ihnen durch Eingießen, Einwalzen
ol. dgl. verbunden. Ein Undichtwerden der Verbindung zwischen Ventilsitz und Zylinder
ist auf diese Weise gänzlich ausgeschlossen. Die Ventilsitze können nicht verbrennen,
und ihre gegebenenfalls notwendig werdende Auswechselung vollzieht sich dabei in
einfachster und schnellster Weise durch Lösen und Herausnehmen der Ventilgehäuse.
Die infolge dieser vorzüglichen Verbindung der Ventilsitze mit den Zylindern erzielbare
Leistung von derartig eingerichteten Verbrennungsmotoren wird dadurch eine entsprechend
größere.The invention consists in that the valve seats under valve housings
lie and through
elastic fastening means permanently tight
their seats are held on the cylinders. The valve housings are advantageous
also made of aluminum moder an aluminum alloy and lie down
either freely on the valve seats or are with them by pouring, rolling
oil. like. connected. A leak in the connection between the valve seat and the cylinder
is completely excluded in this way. The valve seats cannot burn,
and their replacement, which may become necessary, takes place in
easiest and fastest way by loosening and removing the valve housing.
The achievable as a result of this excellent connection of the valve seats with the cylinders
The power of internal combustion engines set up in this way is therefore a corresponding one
bigger.
Es ist zwar bereits an sich bekannt, die Ventilsitze von Verbrennungsmotoren
getrennt von den herausnehmbaren Ventilgehäusen anzuordnen und sie durch elastische
Mittel auf ihren. Sitz am Zylinder zu drücken. Diese Anordnung der Ventilsitze hat
jedoch bisher nur Verwendung gefunden bei Verbrennungs= kraftmaschinen mit Graugußzylindern;
für Verbrennungskraftmaschinen mit Aluminiumzylindern ist die Verwendung dieser
Anordnung bisher noch nicht vorgeschlagen worden.It is already known per se, the valve seats of internal combustion engines
to be arranged separately from the removable valve housings and by elastic
Means on theirs. Press seat on the cylinder. This arrangement of the valve seats has
however, so far only found use in internal combustion engines with cast iron cylinders;
for internal combustion engines with aluminum cylinders the use of this
Arrangement has not yet been proposed.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung an einem
Zylinder eines Verbrennungsmotors mit hängenden, von unten gesteuerten Ventilen.
in Abb. i in einem Längsschnitt dargestellt. Abb. 2 und 3 zeigen Einzelheiten im
Längsschnitt. Der ganze wassergekühlte Zylinder a einschließlich seines Kropfes
ist in einem Stück. aus Aluminium gegossen. Er ist in der üblichen Weise mit der
aus Stahl @o. dgl. bestehenden Laufbüchse b für den Kolben c armiert. Die aus Grauguß,
Stahl oder einem anderen geeigneten Material für sich hergestellten Ventilsitze
d werden durch die Einsatzkörper e, welche dem Ventilkörper f gleichzeitig als Führung
dienen, mittels an dem Zylinder festgeschraubter Lamellenfedern g elastisch und
gasdicht auf die entsprechenden Konusflächen des Zylinderkopfes gedrückt.In the drawing, an embodiment of the invention is on one
Cylinders of an internal combustion engine with overhead valves controlled from below.
shown in Fig. i in a longitudinal section. Fig. 2 and 3 show details in
Longitudinal section. The whole water-cooled cylinder a including its goiter
is in one piece. cast from aluminum. He's in the usual way with that
made of steel @o. Like. Existing liner b armored for the piston c. The cast iron
Steel or other suitable material for valve seats manufactured in themselves
d are through the insert body e, which the valve body f at the same time as a guide
serve, by means of lamellar springs screwed to the cylinder g elastic and
Gas-tight pressed onto the corresponding conical surfaces of the cylinder head.
Bei unmittelbar in dem Zylinder eingeschraubten Zündkerzen wäre das
hierfür in den, Zylinder eingeschnittene Befestigungsgewinde infolge der Weichheit
des Aluminiums den durch den starken Druck der Explosionsgase und durch das öftere
Ein- und Ausschrauben der Zündkerzen hervorgerufenen Beanspruchungen nicht gewachsen.
Für die Befestigung der Zündkerzen h sind daher mit Innengewinde versehene Büchsen
i aus Kupfer !oder einem anderen geeigneten Material in den entsprechend gestalteten
Bohrungen der Zylinder befestigt. Die Büchsen i besitzen. an ihrem einen Ende einen
schwach konischen Kopf k und sind an ihrem anderen Ende auf einem schwächeren Rand
L ausgedreht. Sie werden mittels eines geeigneten Werkzeuges mit ihrem konischen
Kopf in die entsprechenden zylindrisch gestalteten Bohrungen des Zylinders eingepreßt
und der Rand L dabei nach außen umgebogen. Das Zylindermaterial gibt hierbei infolge
seiner Weichheit an seinen Berührungsstellen mit dem Kopf k und dem Rand
L der Büchse i nach, und der Kopf k
schafft sich dadurch einen
festen und dichten Sitz am Zylinder. Der umgebogene Rand L der Büchse i wird dann
noch an seinem Innenumfang mit Einkerbungen versehen, die an seinem Außenumfang
Vorsprünge m bilden, welche in das weiche Zylindermaterial eindringen. Die Büchse
i erhält dadurch einen festen, gasdichten und gegen Drehung gesicherten Halt am
Zylinder. Da Kupfer eine noch wesentlich geringere Wärmeaufnahmefähigkeit und eine
noch erheblich größere Wärmeleitfähigkeit besitzt als Aluminium, so bleiben bei
Verwendung von Befestigungsbüchsen aus Kupfer die Zündkerzen verhältnismäßig kühl..
Durch- das Kühlerhalten. der Zündkerzen wird aber die Selbstzündungsgrenze höher
gelegt, d. h. der Motor kann höher komprimiert werden.With spark plugs screwed directly into the cylinder, the fastening thread cut into the cylinder for this purpose would not be able to cope with the stresses caused by the strong pressure of the explosion gases and the frequent screwing and unscrewing of the spark plugs due to the softness of the aluminum. For the attachment of the spark plugs h, sleeves i provided with internal threads made of copper or another suitable material are therefore attached in the correspondingly designed bores of the cylinders. The cans i own. a slightly conical head k at one end and turned out on a weaker edge L at the other end. They are pressed with their conical head into the corresponding cylindrically shaped bores of the cylinder by means of a suitable tool and the edge L is bent outwards in the process. As a result of its softness, the cylinder material yields at its points of contact with the head k and the edge L of the sleeve i , and the head k thereby creates a firm and tight fit on the cylinder. The bent edge L of the sleeve i is then provided with notches on its inner circumference which form projections m on its outer circumference which penetrate into the soft cylinder material. This gives the sleeve i a firm, gas-tight hold on the cylinder that is secured against rotation. Since copper has a significantly lower heat absorption capacity and a significantly higher thermal conductivity than aluminum, the spark plugs remain relatively cool when using mounting sleeves made of copper. the spark plug, however, the auto-ignition limit is set higher, ie the engine can be compressed more.