DE913718C

DE913718C - Zylinderkopf fuer luftgekuehlte 4-Takt-Dieselmaschinen

Info

Publication number: DE913718C
Application number: DEK8314A
Authority: DE
Inventors: Josef Hoefel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1950-12-07
Filing date: 1950-12-07
Publication date: 1954-06-21

Description

Zylinderkopf für luftgekühlte 4-Takt-Dieselmaschinen Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für luftgekühlte 4-Takt-Dieselmaschinen mit einem in Strömungsrichtung der Kühlluft den Kopf durchsetzenden Kühlluftkanal, vor dem eine vom Zylinder abgetrennte, eine Einspritzdüse und eine Glühkerze aufweisende Brennkammer angeordnet ist, an der die gegebenenfalls durch ein Blech zum Zylinderkopf gelenkte Kühlluft vorbei in den Kühlluftkanal gelangt.
Ein Zylinderkopf der vorstehend beschriebenen Art ist bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, denselben zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Glühkerze, in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen, hinter der Brennstoffdüse und auf der Rückseite der Brennkammer angeordnet ist, wobei der Querschnitt der Brennkammerwandung im Grundriß eine ovale, zum Kühlluftkanal hin sich verjüngende Form aufweist. Durch die Erfindung wird die Strömung der Kühlluft an der Brennkammer vorbei in dem Kühlluftkanal begünstigt. Die erfindungsgemäße Form der Brennkammer hat die Wirkung, daß die Kühlluft mit geringerer Wirbelbildung an der Brennkammer vorbei in den Kühlluftkanal gelangt. Bei wassergekühlten Dieselmaschinen ist es bekannt, die Glühkerze an der Rückseite der Brennkammer anzuordnen. Wassergekühlte Brennkraftmaschinen geben jedoch keinen Hinweis im Sinne der neuen Erfindung, weil bei diesen die erfindungsgemäße Aufgabe nicht auftritt.
In der Zeichnung ist ein Zylinderkopf gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Abb. i zeigt den Zylinderkopf senkrecht geschnitten; Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i ; Abb. 3 zeigt einen Schnitt entsprechend dem der Abb. i, jedoch mit einer anderen Ausführung einer Einzelheit des Zylinderkopfes; Abb. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 3.
Der Zylinderkopf ist ein solcher für eine luftgekühlte 4-Takt-Dieselmaschine. In ihm ist eine vom Zylinder i abgetrennte Brennkammer 2 vorgesehen, die mit dem Zylinder i durch einen Schußkanal 3 verbunden ist und in die eine Glühkerze 4. hineinragt. Der Brennstoff wird durch eine Einspritzdüse 5 in die Brennkammer eingespritzt. Im Zylinderkopf sind zwei durch hängende Ventile gesteuerte Kanäle für den Ein- und Auslaß angeordnet. Der Einlaßkanal ist mit 6 und der Auslaßkanal mit 7 bezeichnet. Von den hängenden Ventilen ist in Abb. i nur das Einlaßventil 8 zu sehen. Die Ventile werden über Kipphebel 9 und Stoßstangen io von einer Nockenwelle, die im Kurbelgehäuse der Dieselmaschine angeordnet ist, entgegen der Kraft von Federn i i angetrieben. Der Zylinderkopf ist mit Hilfe von Schrauben 12 auf dem Zylinder i befestigt. Die Kühlluft wird in Richtung der in Abb. i eingezeichneten Pfeillinie a gegen den Zylinderkopf geblasen. Zwecks guter Abführung der Wärme des Zylinderkopfes ist derselbe mit Kühlrippen besetzt. Es sind Kühlrippen 13 außen an der Brennkammer 2 und Kühlrippen 14 außen an den Kanälen 6 und 7 angeordnet. Von großer Wichtigkeit ist jedoch, daß auch Kühlrippen 15 in dem den Zylinderkopf in Strömungsrichtung der Kühlluft durchsetzenden Kühlluftkanal zwischen den Kanälen 6 und 7 auf dem Grundkörper 16 stehend angeordnet sind. Diese Kühlrippen sind zur Kühlung des heißesten Teiles des Zylinderkopfes, d. h. der Partie des Grundkörpers 16 zwischen den Ventilen, vorgesehen. Die Kühlluft wird durch ein Leitblech 17 gegen den Zylinderkopf geleitet, das an eine in der Höhe der vom Zylinder i abgewandten Seite der Brennkammer 2 über dem Grundkörper angeordnete, mit diesem durch die Kühlrippen 15 sowie durch die Wände der Kanäle 6 und 7 und der Brennkammer 2 zusammengegossene Platte 18 angeschlossen ist.
Von besonderem Vorteil ist es, daß bei dem Zylinderkopf die Glühkerze 4, in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen, auf der Rückseite der Brennkammer :2 angeordnet ist. Es ergibt sich dadurch eine günstige Strömung der Kühlluft. Dieser Vorteil ist insbesondere aus der Abb. 2 zu erkennen. Die Abb.2 zeigt, daß die äußere Begrenzung i9 der die Brennkammer :2 und die Glühkerze 4. umschließenden Wandung 2o des Zylinderkopfes, in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen, allmählich schmaler wird. Da die Ventile und die Brennkammer 2 im Dreieck zueinander angeordnet sind und sich die Glühkerze 4 an der den Ventilen zu gerichteten Seite der Brennkammer 2 befindet, wird die äußere Begrenzung i9 der Wandung 2o in vorteilhafter Weise nach dem Raum zwischen den Kanälen 6 und 7 zu schmaler, in dem sich die Kühlrippen 15 befinden. Der Zustrom von Kühlluft zu diesen Kühlrippen 15 wird dadurch außerordentlich begünstigt. Damit die Kühlluft zu den Kühlrippen 15 noch einen besseren Zutritt hat, sind beiderseits der Brennkammer :2 nach dem Raum zwischen den Kanälen 6 und 7 zu zwischen diesen und der Brennkammer z weite Öffnungen 21 für den Durchtritt von Kühlluft vorgesehen. Damit die Kühlluft ohne große Verluste an den Kanälen 6 und 7 vorbeiströmen kann, sind auch deren äußere Begrenzungen an den Öffnungen 2i so wie die äußere Begrenzung 19 der Wandung 20 der Brennkammer 2 strömungsgünstig geformt.
Wie die Abb. 2 zeigt, sind die Kühlrippen 15 an ihren der Brennkammer 2 zu gerichteten Enden in die Strömungsrichtung der Kühlluft in den Öffnungen 21 umgebogen. Dadurch wird das Hineinströmen der Kühlluft in die Zwischenräume zwischen den Kühlrippen 15 begünstigt.
Eine Abänderung der Kühlrippen 15 zeigen die Abb. 3 und 4. Wie insbesondere aus der Abb.4 ersichtlich ist, verlaufen in dieser die Kühlrippen 15 an ihren der Brennkammer 2 zu gerichteten Enden in gerader Richtung an die Brennkammer 2 heran. Damit auch bei einer derartigen Ausführung der Kühlrippen 15 die Kühlluft in die Räume zwischen den Kühlrippen eintreten kann, nehmen die Kühlrippen an ihren der Brennkammer zu gerichteten Enden nach den Öffnungen 21 zu in ihrer Höhe ab (s. insbesondere Abb. 3).
Aus gießtechnischen Gründen hat die Platte 18 zwischen den Ventilen und der Glühkerze 4 eine durch ein Blech 22 verschließbare Öffnung 23. Die Öffnung 23 ist zur Herausnahme eines in der Gießform notwendigen Kernes vorgesehen.
Damit der Kühllufteintritt zu den Öffnungen 21 ungehindert erfolgen kann und die Zugänglichkeit der Glühkerze 4 erhalten bleibt, sind die Stoßstangen io auf der von der Brennkammer :z entgegengesetzten Seite der durch die Ventilschäfte 24 führenden Ebene b-b angeordnet. Bei dieser Anordnung der Stoßstangen werden diese von erwärmter Kühlluft umströmt, so daß sie sich so wie der Zylinder in ihrer Länge dehnen. Das Ventilspiel wird daher durch den Einfluß der Wärme auf die Teile der Dieselmaschine nicht größer. Um den Zylinderkopf für mehrzylindrige Dieselmaschinen verwendbar zu machen, sind die Kanäle 6 und 7 nach der Seite des Zylinderkopfes geleitet, an der sich die Stoßstangen io befinden. Die Anordnung von mehreren Zylinderköpfen kann also so getroffen werden, daß alle Kanäle 6 und 7 an einer Seite der ,Maschine zum Anschluß von Ein- und Auslaßleitungen münden. Wie insbesondere die Abb.2 zeigt, sind die Kanäle 6 und 7 beiderseits der Stoßstangen vorbeigeführt, und zwar so, daß die Stoßstangen io und die Kanäle 6 und 7 in bezug auf die durch die Mitte der Brennkammer und die Mittelachse des zum Zylinderkopf gehörigen Zylinders gelegte Ebene symmetrisch angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zylinderkopf für luftgekühlte 4-Takt-Dieselmaschinen mit einem in Strömungsrichtung der Kühlluft den Kopf durchsetzenden Kühlluftkanal, vor dem eine vom Zylinder abgetrennte, eine Einspritzdüse und eine Glühkerze aufweisende Brennkammer angeordnet ist, an der die gegebenenfalls durch ein Blech zum Zylinderkopf gelenkte Kühlluft vorbei in den Kühlluftkanal gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkerze, in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen, hinter der Brennstoffdüse und auf der Rückseite der Brennkammer angeordnet ist, wobei der Querschnitt der Brennkammerwandung im Grundriß eine ovale, zum Kühlluftkanal hin sich verjüngende Form aufweist.
2. Zylinderkopf nach Anspruch i, bei dem in dem Raum zwischen den Kanälen für den Ein-und/oder Auslaß auf dem Grundkörper stehende, nach der Brennkammer zu laufende Kühlrippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kühlrippen an ihren der Brennkammer zu gerichteten Enden in die Strömungsrichtung der Kühlluft umgebogen sind, so daß sie in öffnungen hineinragen, die beiderseits der Brennkammer liegen.
3. Zylinderkopf nach Anspruch i, bei dem in dem Raum zwischen den Kanälen für den Einund,/oder Auslaß auf dem Grundkörper stehende, nach der Brennkammer zu laufende Kühlrippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kühlrippen an ihren der Brennkammer zu gerichteten Enden in gerader Richtung an die Brennkammer heranlaufen und dort nach Öffnungen zu in ihrer Höhe abnehmen, die beiderseits der Brennkammer liegen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 704 342; schweizerische Patentschrift Nr. 229 932; britische Patentschrift Nr. 371 o25.