DE708283C - Zylinderkopf fuer fluessigkeitsgekuehlte Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zylinderkopf für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen, dessen Stirnseite im Querschnitt dachförmig gestaltet ist und der zwei Öffnungen für Einlaßventile und eine Öffnung für ein Auslaßventil aufweist, hinsichtlich der Anordnung der verschiedenen Durchlässe und Öffnungen so zu gestalten, daß die wichtigsten Forderungen möglichst vollkommen erfüllt werden, welche sich aus konstruktiven wie aus verbrennungstechnischen Gesichtspunkten ergeben.
• Als Ausnehmungen des Zylinderdeckels kommen zunächst diejenigen Öffnungen in Betracht, welche. den Wechsel der gasförmigen Ladung des Zylinders, also die Zuführung der Verbrennungsluft, eines Kraftstoff-Luftgemisches oder von Anlaßdruckluft in den Verbrennungsraum und den Ausstoß der Abgase aus dem Verbrennungsraum ermöglichen; hierunter fallen somit die Öffnungen für die Anlaß-, die Einlaß- und die Auslaßventile. Weiterhin sind im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, der mit dem eigentlichen Zylinder ein einheitliches Stück bilden oder als eigener Bauteil in Form eines Zylinderdeckels auf den Zylinder aufgesetzt werden kann, Öffnungen für diejenigen Organe anzuordnen, welche zur Einleitung und Durchführung des Verbrennungsvorganges dienen; als solche Organe kommen einerseits Zündvorrichtungen und, bei Einspritzbrennkraftmaschinen, andererseits Einspritzdüsen bzw. Zuführungen für den Kraftstoff in Betracht. Jede der beiden Arten der letztgenannten Organe kann, je nachdem, ob die Brennkraftmaschine ein mit Einspritzpumpe oder Vergaser arbeitender Otto-Motor oder ein Dieselmotor ist, im Einzelfalle entweder ausschließlich oder in Verbindung mit der anderen Art vorgesehen werden.
• Die beim Gegenstand der Erfindung zu bM

  rücksichtigenden konstruktiven Gesic

  punkte für die Anordnung der erwähn

  Öffnungen im Zylinderkopf bestehen vor

  lem darin, daß die Düsen bzw. Zündkerzen ohne Behinderung ein- und ausgebaut werden können, daß sie gut zugänglich sind und schließlich keinen Raum beanspruchen, der im Aufbau der Brennkraftmaschine für andere Zwecke benötigt wird. Ferner dürfen diese Teile in ihrer Zugänglichkeit nicht durch die Gas- oder Kühlmittel führenden Teile beeinträchtigt sein. Die verbrennungstechnischen Gesichtspunkte, die bei der Anordnung der Öffnungen im Zylinderdeckel und im Zusammenhange damit bei der Anordnung der ihnen zugeordneten Organe zu berücksichtigen sind, bestehen im wesentlichen darin, daß sich zwecks Erzielung einer Gleichmäßigkeit und einer möglichst hohen Leistung der Vorgang der Zündung . des Kraftstoff-Luftgemisches im Verbrennungsraume derart abspielt, daß die Wege zu den entferntesten Stellen des Brennraumes von den Ausgangsstellen der Zündung möglichst kurz sind. Schließlich ist noch die Forderung zu berücksichtigen, daß mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsvorganges der Zylinderdeckel und die ihm benachbarten inneren Begrenzungsflächen des Zylinders in der Querrichtung nicht oder nur unwesentlich außerhalb der Kolbenfläche oder ihrer Projektion liegen dürfen.
• Mit der Erfindung werden diese Forderungen möglichst weitgehend grundsätzlich dadurch erfüllt, daß die Öffnungen für die Organe, die zur Einleitung der Gemischbildung und des Verbrennungsvorganges im Zylinder dienen, in denjenigen Teilen der Zylinderkopfstirnfläche angeordnet sind, welche zwischen den Öffnungen für den Wechsel der gasförmigen Ladung des Zylinders und dem äußeren Umfange des Zylinderdeckels liegen.
• Bei dem Bestreben, die Öffnungen für den Ladungswechsel, d. h. also die Ausnehmungen für die Ein- und Auslaßventile innerhalb der im Zylinderkopf zur Verfügung stehenden Fläche möglichst groß zu gestalten, führt die Anordnung von drei etwa gleichgroßen kreisrunden Ausnehmungen zu einem Bestwert. Bei dieser Anordnung ergibt sich dann die Möglichkeit, in den dabei entstehenden drei Zwickeln die Öffnungen für diejenigen Organe vorzusehen, die zur Einleitung der Gemischbildung und des Verbrennungsvorganges dienen.
• In der Zeichnung ist dieses Beispiel für eine Ausführung des Erfindungsgedankens in Abb. i schematisch dargestellt. Die Öffnungen für die Einlaßventile sind mit i und 2, die Öffnung für das Auslaßventil ist mit 3

  eichnet. Es verbleiben in der Fläche f des

  derdeckels zwischen dessen äußerer Um-

  2 zung und den drei Öffnungen 1, :2 und 3

  Gbil zwickelartige Flächen q., 5 und 6. In

  diesen Flächen werden erfindungsgemäß die Öffnungen für die Organe angeordnet, die zur Einleitung der Gemischbildung und des Verbrennungsvorganges dienen. Bei einem Otto-Motor wird demgemäß in den Flächen zwickeln q. und 5 je eine Öffnung 7, 8 für eine Zündkerze vorgesehen, und zwar zweckmäßig derart, daß die Achsen der beiden Zündkerzen in einer Ebene liegen, die sich parallel zur Kurbelwelle der Maschine erstreckt. Der Flächenzwickel 6 des Zylinderdeckels bleibt bei gemischansaugend'enBrennkraftmaschinen im allgemeinen frei, da Öffnungen für Organe zur Kraftstoffzufuhr hierbei nicht erforderlich sind, während im Falle einer Zündereinspritzbrennkraftmaschine dieser Zwickel die zum Einsetzen einer Brennstoffeinspritzdüse erforderliche Öffnung 9 aufnimmt.
• Bei Dieselmotoren stehen die Zwickelflächen q., 5, 6 für die Anordnung von einer oder mehreren Öffnungen für die Kraftstoffzuführung zum Zylinder etwa unter Verwendung einer Einspritzdüse und zur Aufnahme eines Anlaßventils zur Verfügung.
• Natürlich kann man für den Ladungswechsel auch mehr als drei Öffnungen im Zylinderdeckel vorsehen; als Beispiel hierfür sei die Anordnung einer vierten Öffnung für ein Ventil erwähnt, das als zweites Auslaßventil bei Dieselmotoren auch zur Steuerung der Zuführung von Anlaßdruckluft dienen kann. Ganz allgemein läßt sich die Erfindung bei jeder praktisch möglichen Anzahl von Öffnungen für den Ladungswechsel anwenden.
• Die Anordnung der Zündkerzen in den Zwickeln q. und 5 führt ferner zu dem sehr erwünschten Erfolg, daß bei geeigneter Lage ;der Öffnungen 7 und 8 die Zündkerzen und damit die Zündherde im Verbrennungsraum des Zylinders an zwei Stellen liegen, welche für die wärmemechanisch günstige, möglichst vollkommene Durchführung des Verbrennungsvorganges vorteilhaft sind, da die Unterschiede in der Entfernung der einzelnen Punkte des Arbeitsraumes von dem nächstgelegenen Zündherd verhältnismäßig gering sind und daher die Zündwirkung im gesamten Verbrennungsraum nahezu gleichzeitig eintritt. Diese Wirkung läßt sich noch dadurch verstärken, daß der Zylinderdeckel, wie aus Abb.2 hervorgeht, im Querschnitt gesehen, dachförmig gestaltet wird, so daß beispielsweise bei der Ausführung nach Abb. i die Scheitellinie S als Sekante (oder auch als Durchmesser) zwischen den beiden Einlaßöffnungen i und 2 einerseits und der Auslaßöffnung 3 andererseits sich erstreckt. Die hierdurch herbeigeführte Abschrägung der Zwickelflächen q. und 5 ermöglicht die Anordnung der beiden Zündkerzen mit beliebig geneigter Längsachse a (Abb. 2), so daß ihre Zündstellen im Innern des Zylinders näher zur Mitte hin verlegt werden oder sogar in einer mittleren Längsebene liegen. Eine entsprechende Wirkung hat die Schräglage der Zwickelfläche 6 hinsichtlich der Lage einer zur Brennstoffeinführung in den Zylinder dienenden Einspritzdüse und somit auch hinsichtlich der Einführungsrichtung des eingespritzten Brennstoffes, wie aus der Lage der Achse b einer solchen Düse in Abb.2 ersichtlich ist. Die Abb.3 und q. zeigen schematisch im Querschnitt und in der Ansicht in Richtung auf die. Zylinderköpfe hin (Pfeil a in Abb. 3) eine Zündkerzenanordnung nach der Erfindung bei einer Brennkraftmaschine mit zwei in V-Form angeordneten Zylinderreihen. Dabei sind die Öffnungen 7 und 8, welche zur Aufnahme der Zündkerzen io; ii bestimmt sind, so angeordnet, daß die Achsen der Zündkerzen jeder Zylinderreihe in einer zur Kurbelwelle 12 parallelen Ebene liegen und von der Außenseite der V-Form der Zylinderreihen her zugänglich sind, so daß das Ein- und Ausbauen der Kerzen unbehindert durch andere Teile der Maschine und ohne Entfernung dieser Teile erfolgen kann.

Claims (3)

1. PATrNTANSPRÜCHG: i. Zylinderkopf für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen, dessen Stirnseite im Querschnitt dachförmig gestaltet ist und der zwei Öffnungen für Einlaßventile und eine Öffnung für ein Auslaßventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (7, 8, 9) für die Zündkerzen, Düsen o. dgl. in denjenigen Teilen (q., 5, 6) der Zylinderkopfstirnfläche angeordnet sind, welche zwischen denÖffnungen(1,2,3) für den Einlaß und Auslaß und dem äußeren Umfang des Zylinderkopfes liegen.
2. 2. Zylinderkopf nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teile (q., 5) der Zylinderkopfstirnfläche, in welchen die Öffnungen (7, 8) für die Zündvorrichtungensliegen, auf dergleichen Dachfläche angeordnet sind.
3. 3. Zylinderkopf nach Anspruch i oder 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Zündkerzenöffnungen in einer sich parallel zur Kurbelwelle der Maschine erstreckenden Ebene liegen. q.. Brennkraftmaschine mit in V-Form angeordneten Zylinderreihen und mit einem Zylinderkopf je Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (7, 8) für die Zündkerzen (io, ii) jeder Reihe nach der Außenseite der V-Form zu liegen und von dieser Seite her zugänglich sind.