DE966214C - Zylinderkopf fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Zylinderköpfe für Brennkraftmaschinen mit unmittelbarer Luftkühlung und zwei in Richtung des Kühlluftstromes hintereinanderliegenden Ventilen. Aufgabe der Erfiridung ist die Ausbildung eines solchen Zylinderkopfes im Hinblick auf eine gute Kühlung, insbesondere des zwischen den Ventilen befindlichen Steges der Zylinderdeckelwand, und ferner auf die Herstellung solcher Köpfe als Kokillenguß.
• Bei einer Anordnung zweier Ventile in Richtung des Kühlluf tstromes hintereinander wurde schon vorgeschlagen, den durch die erste Ventilpfeife geteilten Luftstrom nach der Zylindermitte hin zusammen- und anschließend wieder auseinanderzuführen. Bei Anordnung eines ebenfalls im Zylinderkopf vorgesehenen Nebenbrennraumes seitlich neben der Zylindermitte hat man dagegen die Kühlluft um die im Dreieck angeordneten Ventili2 und den Nebenbrennraum herumgeführt. Damit wird aber keine wirksame Kühlung der Zylinderkopfmitte und des schmalen Steges der Zylinderdeckelwand zwischen den Ventilen erreicht.
• Nach der Erfindung sind auf einer oder beiden Seiten der Verbindungslinie der Ventile ein weiteres Ventil und/oder ein Nebenbrennraum in einem derartigen Abstand angeordnet,* daß zwischen den äußeren Begrenzungen der Ventilpfeifen und gegebenenfalls des Nebenbrennraumes im Winkel geführte - Kühlluftkanäle entstehen, in denen, auf dem Zylinderdeckel stehend, zu den Kühlluftströmen paralleie Kühlrippen vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung des Zylinderkopfes gewährleistet eine wirksame Kühlung, insbesondere des besonders gefährdeten Ventilsteges. Die erfindungsgemäße Luftführung berücksichtigt ferner die Notwendigkeit einer intensiven Kühluing des Auslaßventils, dessen Pfeife allseitig von der Luft umströmt wird.
• Die hinter dem Auslaßventil zusammengeführten Luftströme brauchen im Sinne der Erfindung einander nicht unmittelbar zu begegnen. Vielmehr werden die Auslaßventilpfeife und die in Richtung des Luftstromes gegenüberliegende Ventilpfeifee zweckmäßig durch eine die Luftströme trennende Rippe verbunden, wie es von dem eingangs erwähnten Vorschlag für hintereinanderliegende Ventile an sich bekannt ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Luftführung werden die Kühlrippen vorzugsweise in Form von Winkeln mit etwa geraden Schenkeln und einer bogenförrnigen Verbindung der Schenkel ausgebildet. Es ist ferner zweckmäßig, die äußer e Begrenzung der Ventilpfeifen und gegebenenfalls des Nebenbrennraumes im Bereich der Kühlluftströme parallel zu den Kühlrippen fortzusetzen, so daß, an die Ventilpfeifen und gegebenenfalls den Nebenbrennraum anschließende Vorsprünge oder Rippen gebildet werden. Diese Rippenführung und Ausbildung der benachbarten Wandungen der Ventilpfeifen und gegebenenfalls der Brennkammer ermöglichen das seitliche Herausziehen der Fermkerne bei Herstellung als Kokillenguß. Die bogenförmige Verbindung der Winkelrippen im Bereich der Zylinderkopfmitte wird zweckmäßig durch einen in Achsrichtung des Zylinders herausziehbaren Formkern gebildet. Bei dieser Art der Einformung und Anordnung der Kühlrippen unter 45' zur Anblaserichfung ist sogar die Möglichkeit gegeben, den Formkern in zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Stellungen einsetzbar zu machen. Die Symmetrieebene der Kühlluftströme kann deinnach wahlweise um go' verdreht sein, so daß der Zylinderkopf je nach Anwendung in der einen oder anderen der zueinander rechtwinkligen Richtungen von der Kühlluft angeblasen werden kann.
• Ein Zylinderkopf nach der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung wiedergegeben.
• Abb. i ist ein Schnitt rechtwinklig zur Zylinderachse nach Linien I-I der Abb.:2; die Abb.:2 und 3 zeigen je einen Längsschnitt nach Linien II-II und III-III der Abb. i; in Abb. 4 und 5 sind Teilschnitte nach IV-'IV und V-V der Abb. i wiedergegeben.
• Von der Zylinderdeckelwand i des gezeichneten Zylinderkopfes sind eine Auslaßventilpfeife:2 und eine EinlaßventilPfeife 3 schräg herausgeführt. Außerdem enthält der Kopf einen Nebenbrennraum in Form einer Wirbelkammer, die vorzugsweise als besonderer eingegossener Teil 4 aus einem Werkstoff höherer Wärmebeständigkeit hergestellt ist. Der Zylinderkopf ist vorzugsweise aus einem Leichtmetall gegossen. Auf der Seite des Hauptbrennraunies enthält die Deckelwand eine den ganzen Zylinderquerschnitt überdeckende eingegossene Wand 5, die zugleich die Ventilsitze bildet. Im Ab- stand über der Deckelwand i ist eine weitere tragende Wand 6 vorgesehen, die über die Ventilpfeifen, die Brennkammerwandungen und einzelne Rippen mit der Deckelwand verbunden ist. Die Wand 6 dient dem Angriff der Befestigungsschrauben, die durch Bohrungen 7 in den Wänden--i und..6 hindurchgeführt sind. Die Wand 6 enthält zugleich eine Mulde 8 für das Schmieröl des Ventilantriebes, der auf der Wand6 in üblicher Weise befestigt wird.
• In den Abb. i und 3 ist die normale Anblaserichtung des Zylinderkopfes durch einen ausgezogenen Pfeil gekennzeichnet. Der vom Gebläse geförderte Luftstrom trifft demnach zunächst auf die Auslaßventilpfeife:2, strömt beiderseits um diese herum und wird dabei auf der Rückseite der Pfeife beiderseits durch Rippen 9 und i o, i i, 12 geführt, welche die Luftströme unterteilen und die Kühlwärme von der Zylinderdeckelwand abführen. Diese Rippen haben sämtlich eine Form von Winkeln mit geraden Schenkeln und einer bogenförmigen Verbindung der Schenkel im Bereich der Zylindermitte. Eine weitere auf der Deckelwand stehende Rippe 13 verbindet die Ventilpfeifen miteinander. Die geraden Schenkel der winkelförmigen Rippen gestatten, entsprechende Formkerne in Richtung radial zur Zylinderachse iiach dem Gießen herauszuziehen. Im Bereich der Zylindermitte enthält die obere tragende Wand 6 eine Öffnung 14, durch die ein den bogenförmigen Teil der Rippen umfassender Formkern in Richtung der Zylinderachse herausgezogen werden kann. Aus Abb. i erkennt man ferner seitliche Vorsprünge 15 bzw. Rippen 15, 16 und 17 der Ventilpfeifen bzw. der Brennkammer, die durch Fortsetzung der Kühlluftführung in Richtung parallel zu den geraden Schenkeln der winkelförtnigen Kühlrippen gebildet werden. Der Brennkammer 4 gegenüber ist die Rippe i i mit Rücksicht auf die Übertragung der Befestigungskräfte gegenüber den anderen Rippen verstärkt. Die Auslaßventilpfeife enthält auf der Rückseite weitere kurze waagerechte Rippen 18. Weitere waagerechte Rippen ig sind an der Brennkammer angebracht.
• Der Zylinderkopf ist von Wänden 2o, 21 umgeben, welche den Kühlluftstrom begrenzen und zugleich eine Führung für die außen um die Brennkammer auf der einen Seite und die Rippen 11, 1:2 auf der anderen Seite herumgeleiteten Teilströme bilden.
• In Abb. i und 3 ist in strichpunktierten Linien eine andere Rippenführung im Bereich der Zylindermitte angedeutet, die durch Einsetzen des mittleren Kerns in einer Stellung rechtwinklig zu der nach den ausgezogenen Linien entsteht. Diese Rippenführung entspricht einer Anblaserichtung im Sinne des strichpunktierten Pfeils, zu der auch die strichpunktierte Verkleidung 22, gehört. Bei dieser Luftführung wird als erste die Wirbelkammer vom Kühlluftstrom getroffen und daher besonders gut gekühlt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHF: i. Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen mit unmittelbarer Luftkühlung und zwei in Richtung des Kühlluftstromes hinmreinanderliegenden Ventilen, zwischen denen der. durch die erste Ventilpfeife geteilte Kühlluftstrom von beiden Seiten nach der Zylindermitte hin zusammen- und anschließend wieder auseinandergeführt wird, dadurch gekennzeichnet daß auf einer oder beiden Seiten der Verbinäungslinie der Ventile ein weiteres Ventil und/oder ein Nebenbrennraum in einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß zwischen den äußeren Begrenzungen der Ventilpfeifen und gegebenenfalls des Nebenbrennraumes im Winkel geführte Kühlluftkanäle entstehen, in denen auf dem Zylinderdeckel stehende, zu den Kühlluftströmen parallele Kühlrippen vorgesehen sind.
2. 2. Zylinderkopf nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung der Ventilpfeifen und gegebenenfalls des Nebenbrennraumes im Bereich i der Kühlluftströme parallel oder annähernd p arallel zu den Kühlrippen fortgesetzt ist, so daß an die Ventilpfeifen und gegebenenfalls den Nebenbrennraum anschließende Vorsprünge und Rippen gebildet werden. 3. Zylinderkopf nach Anspruch i oder :2, dadurch gekennzeichnet, daf3 die auf der Zylinderdeckelwand stehenden Kühlrippen die Form von Winkeln mit etwa geraden Schenkeln und einer bogenförmigen Verbindung der Schenkel haben. 4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventilpfeife oder -pfeifen zumindest auf der nach der Zylindermitte gerichteten Seite weitere etwa parallel zur Zylinderdeckelwand angeordnete Kühlrippen besitzen. 5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche i bis 3, gekennzeichnet durch eine solche Formgebung im Bereich der Zylinderkopfmitte, daß ein die Rippen umfassender Formkern in Richtung der Zylinderachse herausgezogen werden kann. 6. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche i bis 5, mit unter 450 zur Anblaserichtung angeordneten, auf der Zylinderdeckelwand stehenden Kühlrippen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rippen umfassende Formkern in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Stellungen einsetzbar ist, so daß die Symmetrieebene der Kühlluftströme um go' verdrehbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 4:25 497; britische Patentschriften Nr. 567 173, 613 387.