DE916008C

DE916008C - Multi-cylinder, valve-controlled inlet and outlet channels having internal combustion engine with cylinders arranged in series

Info

Publication number: DE916008C
Application number: DE1948P0006100
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Friedrich Dipl-Ing
Original assignee: E H FRIEDRICH NALLINGER DIPL I
Current assignee: E H FRIEDRICH NALLINGER DIPL I
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1954-08-02

Description

Mehrzylindrige, ventilgesteuerte Ein- und Auslaßkanäle aufweisende Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige, ventilgesteuerte Ein- und Auslaßkanäle aufweisende Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern, bei der jeweils Zylinderköpfe und Zylinder einstückig oder je für sich gegossen und durchKühlräume bildendeBleche abgedeckt sind.Multi-cylinder, valve-controlled inlet and outlet channels Internal combustion engine with cylinders arranged in line The invention relates to to a multi-cylinder, valve-controlled internal combustion engine with inlet and outlet channels with cylinders arranged in a row, each with cylinder heads and cylinders in one piece or each cast individually and covered by sheet metal forming cold rooms are.

Es sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die äußeren, den Kühlmantel begrenzenden Wandungen des Zylinderblockes durch Bleche gebildet werden. Bei diesen bekannten Maschinen werden jedoch die Ventilkanäle, sofern überhaupt im Zylinderkopf angeordnete Ventile vorgesehen sind, seitlich aus dem Zylinderkopf herausgeführt, so das die Verwendung von den Kühlmantel des Zylinderkopfes seitlich abschließenden zusammenhängenden Blechen nicht möglich ist bzw. auch die äußeren Wandungen des Kühlmantels durch das Gusstück gebildet werden.There are internal combustion engines known in which the outer, the The walls of the cylinder block delimiting the cooling jacket are formed by metal sheets. In these known machines, however, the valve channels, if any valves arranged in the cylinder head are provided, laterally out of the cylinder head led out, so that the use of the cooling jacket of the cylinder head laterally final coherent sheet metal is not possible or the outer ones Walls of the cooling jacket are formed by the casting.

Es sind ferner Ausführungen vom Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die Ventilkanäle auf der dem Zylinder gegenüberliegenden Oberseite des Zylinderkopfes ausmünden. Der Zylinderkopf ist hierbei insgesamt als Gusstück ausgebildet.There are also versions of internal combustion engines are known in which the valve channels on the top of the cylinder head opposite the cylinder flow out. The cylinder head is designed as a cast piece.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber vor allein eine Vereinfachung und Gewichtserleichterung von Brennkraftmaschinen mit im Zylinderkopf angeordneten Ventilen und insbesondere des Gusstückes solcher Maschinen und besteht im wesentlichen darin, das die Ein- und Auslaßkanäle und ihre Ventilführungen nach oben herausgeführt sind, wobei die oberen Öffnungen der Ein- und Auslaßkanäle in der gleichen Ebene bzw. in einer angegossenen ebenen Wand liegen, und daß hierbei die seitlichen Abdeckbleche sich von der oberen, angegossenen oder durch ein Blech gebildeten Wand bis zu einem Flansch am Zylinderkopf erstrecken, und zwar im Falle einstückiger Herstellung von Kopf und Zylinder zusammenhängend, im Falle zweistückiger Herstellung, gegebenenfalls an dem Bodenflansch des Zylinderkopfes und dem ihm zugeordneten Zylinderflansch, unterteilt.In contrast, the invention aims solely at simplification and weight reduction of internal combustion engines with arranged in the cylinder head Valves and especially the casting of such machines and consists essentially in that the inlet and outlet channels and their valve guides led out upwards are, the upper openings of the inlet and outlet channels in the same plane or in a cast flat wall, and that here the side cover plates stand out from the top, cast on or through a sheet metal formed wall extend to a flange on the cylinder head, in the case one-piece production of head and cylinder connected, in the case of two-piece Manufacture, if necessary on the bottom flange of the cylinder head and the one assigned to it Cylinder flange, divided.

Durch die Erfindung läßt sich ein besonders einfach herzustellendes, leicht zu reinigendes und gewichtsmäßig leichtes Gußstück erzielen. Durch das nach oben erfolgende Hinausziehen der Ein-und Auslaßkanäle im Zylinderkopf erhält der Zylinderkopf bzw. das aus Zylinder und Zylinderkopf bestehende Gußstück eine, besonders einfach zu formende Gestalt, indem gleichzeitig hiermit die Möglichkeit geschaffen wird, seitliche Kühlmantelbleche anzuordnen, die, gegebenenfalls abgesehen von kleinen Unterbrechungen für eine von der Seite einzusetzende Zündkerze od. dgl., in einer glatten zusammenhängenden Fläche sich über sämtliche Zylinder erstrecken können. Die Ventilkanäle und Ventilführungen können hierbei gegebenenfalls die einzigen Verbindungswandungen zwischen der unteren Abschlußwandung des Zylinderkopfes und dessen oberer Wandung bilden.The invention makes it possible to produce a particularly simple, Achieve a casting that is easy to clean and light in weight. By that after The pulling out of the inlet and outlet ducts in the cylinder head takes place at the top Cylinder head or the casting consisting of cylinder and cylinder head one, especially easy-to-shape shape by simultaneously creating the possibility is to arrange lateral cooling jacket plates, which, if necessary, apart from small Interruptions for a spark plug to be inserted from the side or the like, in one smooth contiguous surface can extend over all cylinders. The valve channels and valve guides may be the only ones here Connecting walls between the lower end wall of the cylinder head and form its upper wall.

Die einfache Formgebung verringert ferner die Gefahr unerwünschter Gußspannungen und den Anfall von Ausschuß. Das Innere des Gußstückes ist von allen Seiten her gut zugänglich und kann leicht sauber und zuverlässig von Sand gereinigt werden. Die gute Lagerungsmöglichkeit der erforderlichen Gießkerne macht es ferner mit Rücksicht auf die dadurch erzielbare Genauigkeit möglich, die Wandstärken verhältnismäßig schwach zu halten, wodurch in Verbindung mit den dünnwandigen Blechen, für die Außenwandung des Zylindermantels eine besonders leichte Bauart erzielbar ist.The simple shape also reduces the risk of undesirable effects Casting stresses and the occurrence of rejects. The inside of the casting is of all Sides are easily accessible and can be easily cleaned of sand reliably and cleanly will. The good storage possibility of the required casting cores also makes it considering the accuracy that can be achieved, the wall thicknesses are proportionate to keep weak, thereby in connection with the thin-walled sheet metal, for the outer wall of the cylinder jacket a particularly light design can be achieved.

Eine besonders einfache und leichte Bauart ergibt sich ferner, wenn der Zylinder- und Zylinderkopfblock zusammen. mit den Kurbelwellenlagern ein gemeinsames Gußstück bilden, das durch gemeinsame Blechwandungen seitlich abgedeckt ist. Doch können auch Zylinder- und Zylinderkopf, insbesondere bei größeren Maschinen, getrennt gegossen und je durch ein besonderes Blech seitlich abgedeckt sein.A particularly simple and lightweight design also results when the cylinder and cylinder head block together. common with the crankshaft bearings Form casting that is laterally covered by common sheet metal walls. Indeed The cylinder and cylinder head can also be separated, especially on larger machines poured and each side covered by a special sheet.

Eine weitere Vereinfachung in der Herstellung und Konstruktion der Maschine ergibt sich, wenn die Bleche einer oberen und einer unteren Abschlüßwand des Gußstückes als ebene Fläche mit flach aufliegenden Kanten oder umgebogenen Flanschen angesetzt sind. Zur Verkleinerung des Kühl--,vassermantels und damit zur weiteren Verringerung des Gewichtes können jedoch die Bleche auch entsprechend den inneren Wandungen des Gußstückes nach innen ausgebogen sein.Another simplification in the manufacture and construction of the Machine arises when the metal sheets have an upper and a lower end wall of the casting as a flat surface with flat edges or bent flanges are set. To reduce the size of the cooling and water jacket and thus to further Reducing the weight, however, can also correspond to the inner sheets Walls of the casting be bent inwards.

Die Bleche können mit dem Gußstück lösbar, z. B. durch Schrauben, oder vorzugsweise unlösbar, z. B. durch Schweißen, Löten oder Spritzen,- verbunden sein, indem beispielsweise die Fugen zwischen Blechmantel und Gußstück mit Metall bespritzt werden.The sheets can be detachable with the casting, for. B. by screws, or preferably unsolvable, e.g. B. by welding, soldering or spraying, - connected be by, for example, the joints between sheet metal jacket and casting with metal get splashed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele zu entnehmen. Im einzelnen zeigt Abb. i den senkrechten Querschnitt durch. eine Maschine mit aus einem Strick bestehendem Zylinderblock und Zylinderkopf, Abb.2 einen gleichen Querschnitt durch eine Maschine mit vom Zylinder getrenntem Zylinder-kopf, Abb, 3 eine Seitenansicht auf die Maschine nach Abb. 2 und Abb.4 einen Schnitt durch eine etwas andere Ausführung des Zylinderkopfes.Further features and advantages of the invention can be found in the following description of some of the exemplary embodiments shown schematically in the drawing. In detail, Fig. I shows the vertical cross-section through. a machine with a cylinder block and cylinder head consisting of a rope, fig. 2 an identical cross-section through a machine with a cylinder head separated from the cylinder , fig. 3 a side view of the machine according to fig. 2 and fig. 4 a section through a slightly different one Execution of the cylinder head.

In Abb. i bilden Zylinderblock i und ZylinderkOpf 2 ein Gußstück, das nach unten durch die Abschlußwandung 3, nach oben durch die Abschlußwandung ,4 abgeschlossen ist. Der Zylinderkopf wird im wesentlichen außer durch die Deckwandung 5 für den Zylinderraum und die Abschlußwandung q. durch die Ein- bzw. Auslaßkanäle 6 und die Ventilführungen 7 für die schräg liegenden Ein-bzw. Auslaßventile 8 gebildet. Die Kanäle 6 verlaufen hierbei z. B. S-förmig nach aufwärts und münden in der Abschlußwandung 4. aus. Bei Vergasermaschinen wird zweckmäßig ein Fallstromv ergaser oberhalb des Zylinderkopfes verwendet. Die nicht dargestellte Ventilsteuerung, z. B. mittels obenliegender Nockenwelle, kann in einem beso,nderen, auf den Zylinderkopf aufgesetzten Gehäuse untergebracht sein, das gegebenenfalls, mindestens teilweise, auch mit dem Zylinderkopf aus einem Stück bestehen kann. Die Lagerböcke 9 für die Kurbelwelle sind z. B. ebenfalls an den Zylinderblock angegossen, können jedoch auch, wenn zweckmäßig, an. diesem abnehmbar befestigt sein. Das Lager selbst kann ein- oder zweiteilig sein. Eine Haube oder Wanne io aus Blech ist an der unteren Ab.schlußwandung 3 z. B. mittels Schrauben befestigt.In Fig. I, cylinder block i and cylinder head 2 form a casting, down through the end wall 3, up through the end wall , 4 is complete. The cylinder head is essentially excepted by the top wall 5 for the cylinder space and the end wall q. through the inlet and outlet channels 6 and the valve guides 7 for the inclined one or. Exhaust valves 8 formed. The channels 6 run here, for. B. S-shaped upwards and open into the end wall 4. off. In carburetor machines, a downflow gasifier is expedient above the Cylinder head used. The valve control, not shown, for. B. by means of overhead camshaft, can in a special one, placed on the cylinder head Housing be housed, which optionally, at least partially, also with the Cylinder head can consist of one piece. The bearing blocks 9 for the crankshaft are z. B. also cast onto the cylinder block, but can also, if appropriate, at. this be removably attached. The camp itself can be one or two parts be. A hood or tub made of sheet metal is on the lower Ab.schlusswandung 3 z. B. fastened by means of screws.

Erfindungsgemäß werden die äußeren Wandungen des Kühlwassermantels durch Bleche i i und 12 gebildet, von denen je eines auf jeder Seite des Zylinders angeordnet ist und sich im wesentlichen über die ganze Länge und die, ganze Höhe des Gußstückes erstreckt. Die Ränder der im übrigen ebenen Bleche sind zu Flanschen 13 und 14 umgebogen und die Bleche in die- Öffnungen zwischen den Abschlußwandungen 3 und 4 derart eingesetzt, daß sie die flanschartig vorstehenden Ränder dieser Wandungen berühren. Durch Schweißen, Löten oder Spritzen sind alsdann die Flansche 13 und 14 mit den Wandungen 3 und .1. des Gußstückes verbunden. Die Stirnenden des Zylinde,rblockes können Teile des Gußstückes bilden oder ebenfalls durch Bleche gebildet werden, welche gesondert eingesetzt oder Teile der entsprechend herumgebogenen Bleche i i bzw. 12 sein können.According to the invention, the outer walls of the cooling water jacket formed by sheets i i and 12, one on each side of the cylinder is arranged and extends substantially over the entire length and the, entire height of the casting extends. The edges of the otherwise flat sheets are to be flanged 13 and 14 bent over and the metal sheets into the openings between the end walls 3 and 4 used in such a way that they the flange-like protruding edges of these walls touch. By welding, soldering or spraying are then the flanges 13 and 14 with the walls 3 and .1. of the casting connected. The front ends of the cylinder block can form parts of the casting or can also be formed by sheet metal, which are used separately or parts of the correspondingly bent sheets i i or 12 can be.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb.2 und 3 unterscheidet sich von dem vorherigen lediglich dadurch, daß Zylinder und Zylinderkopf gesonderte Gußstücke bilden. An Stelle durchgehender Bleche sind demgemäß besondere Bleche 15 und 16 für den Zylinder zwischen dessen Abschlußwandungen 3 und 17 und besondere Bleche 18 und i9 für den Zylinderkopf zwischen, dessen Abschlußwandungen 20 und 4 eingesetzt und in der vorher beschriebenen Weise mit den Gußstücken verbunden. Die Abb. 3 zeigt die Anordnung eines seitlichen Bleches 16 zwischen den flanschartig vorspringenden Abschlußwandungen 3 und 17 und einer Endwand bzw. einem flanschartigen Steg 21 des Zylinderblockes. Ein ununterbrochener Abschluß der Längsseiten über die, ganzes Länge der Maschine kann auch beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i vorgesehen werden.The embodiment according to Fig.2 and 3 differs from that previous only in that the cylinder and cylinder head are separate Form castings. Instead of continuous sheets, special sheets are accordingly used 15 and 16 for the cylinder between its end walls 3 and 17 and special Sheets 18 and i9 for the cylinder head between, its end walls 20 and 4 used and connected in the manner previously described with the castings. Fig. 3 shows the arrangement of a side plate 16 between the flange-like protruding end walls 3 and 17 and an end wall or a flange-like Web 21 of the cylinder block. An uninterrupted finish on the long sides the entire length of the machine can also be provided in the exemplary embodiment according to FIG will.

Der Zylinderkopf nach Abb... weist einen im wesentlichen geradlinigen Ein- bzw. Auslaßkanal 6 auf, der wieder durch ein entgegengesetzt schräg liegendes Ventil 8 gesteuert wird. Die Außenwandungen des Kühlmantels werden in diesem Falle durch Bleche i8 und i9 gebildet, welche entsprechend der Formgebung der inneren Wandungen 4, 7, 6, 20 nach innen ausgebuchtet sind, um den Inhalt des Kühlwassermantels auf das nur erforderliche Maß zu verkleinern. Im Vergleich zu den früheren Ausführungsbeispielen erfolgt ferner der Anschluß der Bleche in etwas anderer `'eise. So ist der mit der Abschlußwandun,g 4 verbundene obere Rand 22 der Bleche, z. B. nach innen abgebogen, während der untere Rand 23 der Bleche flach auf der Außenkante der Wandung 20 aufliegt. An der z. B. zur Aufnahme einer Zündkerze od. dgl. dienenden Bohrung 24 besitzt das betreffende Blech i9 eine Öffnung, um die herum es, sofern keine besondere Dichtung vorgesehen ist, mit dem Gußstück ebenfalls dicht verbunden ist. Die Bleche 15 und 16 für den Zylinderblock können ebenfalls nach innen umgebogene Ränder 25 besitzen.The cylinder head according to Fig ... has an essentially straight line Inlet or outlet channel 6, which again by an oppositely inclined Valve 8 is controlled. The outer walls of the cooling jacket are in this case formed by sheets i8 and i9, which correspond to the shape of the inner Walls 4, 7, 6, 20 are bulged inwards to accommodate the contents of the cooling water jacket to shrink to the only necessary extent. Compared to the previous embodiments Furthermore, the connection of the sheets is done in a slightly different way. So is the one with her Abschlusswandun, g 4 connected upper edge 22 of the sheets, for. B. bent inwards, while the lower edge 23 of the metal sheets rests flat on the outer edge of the wall 20. At the z. B. od for receiving a spark plug. Like. Serving bore 24 has the sheet in question has an opening around which it is, provided there is no special seal is provided, is also tightly connected to the casting. The sheets 15 and 16 for the cylinder block can also have inwardly bent edges 25.

Die Erfindung ist für Vergaser und Dieselmaschinen sowie für alle sonstigen Arten von Brennkraftmaschinen anwendbar. Für billige, kleine Maschinen, insbesondere für den Fahrzeugbau, ist sie ganz besonders geeignet. Gegebenenfalls kann auch die obere Abschlußwandung des Zylinderkopfes durch ein Blech gebildet werden (wobei im vorhergehenden die Bezeichnung oben bzw. unten für stehende Maschinen, andernfalls sinngemäß zu verstehen ist).The invention is for carburetors and diesel engines as well as for everyone other types of internal combustion engines applicable. For cheap, small machines, it is particularly suitable for vehicle construction in particular. Possibly The upper end wall of the cylinder head can also be formed by a sheet metal (where in the foregoing the designation above or below for stationary machines, otherwise it is to be understood accordingly).

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multi-cylinder, valve-controlled inlet and outlet channels having Brennkraftma.schine with cylinders arranged in series, in each case Cylinder heads and cylinders cast in one piece or individually. and through cold stores forming sheets are covered; characterized in that the inlet and outlet channels (6) and their valve guides (7) are led out upwards, the upper Openings of the inlet and outlet channels in the same plane or in a cast flat wall (4), and that the side cover plates (11, 12 or 18, i9 and 15, 16) differ from the upper one, cast on or formed by a sheet metal Wall (4) extend to a flange (3) on the cylinder base, in the case of one-piece Production of head and cylinder connected, in the case of two-piece production, possibly on the bottom flange (2o) of the cylinder head and the one assigned to it Cylinder flange (17), divided.

2. Multi-cylinder internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cylinder and the cylinder cap block, optionally together with the crankshaft bearings, form a common casting and through common Sheet metal walls are covered laterally.

3. Multi-cylinder internal combustion engine according to Claim i, characterized in that the cylinder and the cylinder head block from each other separated, cast and each covered by a special sheet at the side.

4. Multi-cylinder internal combustion engine. according to claim i to 3, characterized in that that the sheets between an upper and a lower. End wall of the casting applied as flat sheets with flat edges or bent flanges are.

5. Multi-cylinder internal combustion engine according to claim i to 3, characterized in that that the sheets, in particular to reduce the size of the cooling water jacket, accordingly the inner walls are bent inwards.

6. Multi-cylinder internal combustion engine according to claim i to 5, characterized in that at points of passage of parts of the internal combustion engine, for. B. Od for a spark plug. Cited publications: German patent specifications No. 675 606, 310 328, 309 902; British Patent Nos. 281,532, 273I14, 26o 19l, 223 029, 2 0 5 5 0 8; B ussien, "Automobiltechnisches Handbuch" (14th edition) p. 1502/03; "Der Flugmotor", Vol. 7 (4th ed.) P. 48; Prof. Dr. Hans L ist, "Dieburnkraftma.schine" (1943) issue 12, p. 299; Güldener, "Designing and calculating internal combustion engines and power gas systems" (3rd edition) p. 688; »Hut« (26th edition), vol. II, p. 55o, fig.29; "The Motor" (February 2, 1938) p. 22.