Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Zylinderkopf für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen,
mit einem. Einlaß- und einem Auslaßvdtitil und einer Brennkammer. Es handelt sich
um die Lösung der Aufgabe, einen Zylinderkopf mit günstigen Kühlverhältnissen zu
schaffen, der große Querschnitte für die Kühlluftströmung und durchgehende Kühlrippen
mit großer Oberfläche für die Wärmeableitung aufweist, so daß die Arbeitszylinder
der Maschine in kleinstem Abstand voneinander angeordnet werden können.Cylinder head for air-cooled internal combustion engines The invention relates
on a cylinder head for air-cooled internal combustion engines, especially diesel engines,
with a. Inlet and outlet valve and a combustion chamber. It is about
to solve the problem of a cylinder head with favorable cooling conditions
create large cross-sections for the flow of cooling air and continuous cooling fins
with a large surface for heat dissipation, so that the working cylinder
the machine can be arranged in the smallest distance from each other.
Eine bekannte Zylinderkopfausbildung mit Dreiecksanordnung des Ein-
und Auslaßventils und einer Brennkammer ist bezüglich der Kühlung ungünstig, weil
damit keine ausreichenden Que#-schnitte für die Kühlluftströmung verbleiben. Um
diesen Mangel zu beseitigen, hat man schon vorgeschlagen, die in Richtung des Kühlluftstromes
einander gegenüberliegenden Krümmer der Gasführtingskanäle seitlich ausmünden zu
lassen und die Ein- und Auslaßventile und eine Brennkämmer, z. B. eine Wirbel- oder
Vorkammer, in Strömungsrichtung hintereinander anzuordnen. Bei dieser Ausbildung
des Zylinderkopfes befindet sich in günstigerem Falle die Nebenbrennkammer.auf der
Anblaseseite des Kühlluftstromes, und der nach dem Zylinderraum führende Verbindungskanal
mündet am Rand des Zylinderraumes steil gegen den Kolbenboden aus. Bei dieser Anordnung
der Brf#nnkammer, bei der der Krümmer des Auslaßkanals oberhalb der Brennkammer
hinweggefü.hrt ist und die Lage des Verbindungskanals dadurch bedingt ist, wird
infolge der einseitigen Bcheizung des Kelbenbodens durch die aus dein Verbindungskanal
-ausströmenden
Verbrennungsgase ein Wärmen verztig des Kolbens unvermeidlich. Bei dem bekannten
Zylinderkopf ergeben sich durch die Anordnung der BrennkammeTmündung und der beiden
Ventile in einer Richtung hintereinander Schwierigkeiten bezüglich der Ausbildung
genügend großer Ventilquerschnitte. Außerdem ist die Anordnung des Ei#nspritzventils,
dessen, Strahl quer durch die Kammer auf die Mündung des '#Terbindungskanals gerichtet
sein soll, bei dieser Lage- der Brennkammer unterhalb der Abgasleitung erschwert.A well-known cylinder head design with a triangular arrangement of the
and exhaust valve and a combustion chamber is unfavorable in terms of cooling because
so that no sufficient cross-sections remain for the cooling air flow. Around
To eliminate this deficiency, one has already proposed that in the direction of the cooling air flow
Opposite elbows of the gas guide ducts open out laterally
let and the inlet and outlet valves and a combustion chamber, z. B. a vortex or
Antechamber to be arranged one behind the other in the direction of flow. In this training
of the cylinder head, in a more favorable case, the secondary combustion chamber is located on the
Inlet side of the cooling air flow and the connecting duct leading to the cylinder chamber
opens out steeply against the piston crown at the edge of the cylinder chamber. With this arrangement
the combustion chamber, in which the manifold of the exhaust duct is above the combustion chamber
is carried away and the position of the connecting channel is thereby determined
as a result of the one-sided heating of the bottom of the goblet through the connection channel
- outflowing
Combustion gases inevitable warming of the piston. With the well-known
The cylinder head results from the arrangement of the combustion chamber mouth and the two
Valves in one direction one behind the other Difficulty in training
sufficiently large valve cross-sections. In addition, the arrangement of the injection valve is
its 'beam across the chamber directed towards the mouth of the' connecting canal
should be difficult with this position of the combustion chamber below the exhaust pipe.
-Diese Schwierigkeiten sind beim Zylinderkopf nach der Erfindung,
bei dem in Ubereinstimmung mit der bekannten Ausführung die Kr'ümme-r der Gasführungskanäle
und die Brennkammer in Richtung des Kühlluftstromes hintereinander liegen, dadurch
vermieden, daß die Brennkammer zwischen den Krümmern der Gasführungskanäle der in
bekannter Weise geneigten Ventile angeordnet ist und zwischen den Ventilen in den
Hauptbrennraum ausmündet.-These difficulties are with the cylinder head according to the invention,
in which, in accordance with the known design, the bends of the gas ducts
and the combustion chamber lie one behind the other in the direction of the cooling air flow, thereby
avoided that the combustion chamber between the bends of the gas ducts in
known manner inclined valves is arranged and between the valves in the
Main combustion chamber opens out.
Bei dem erfindungsgemäßen Zylinderkopf wird durch die Neigung der
Ventilachsen, abgesehen von der dadurch möglichen Vergrößerung der Ventilquerschnitte,
Raum für die Unterbringung der Brennkammer geschaffen. Zum Unterschied von der bekannten
Maschine ist das Kraftstoffeinspritzventil in seiner Anordnung oberhalb der Brennkammer
zwischen den beiden Ventilkrümmern in keiner Weise behindert. Dadurch, daß die Brennkammer
zwischen dem Einlaßventil und dem Auslaßventil in den Zylinderraum ausmündet, werden-
eine einseitige Beheizung und ein Wärmeverzug des Kolbens vermieden. Dabei wird
die Brennkammer zwangläufig mehr oder weniger aus dem Windschatten des in Strömungsrichtung
davor liegenden Krümmers herausgehoben und damit eine ausreichende Kühlung der Brennkammer
ermöglicht. Derselbe Vorteil trifft in erhöhtem Maße für das oberha:lb der Brennkammer
anzubringende Kraftstoffeinspritzventil zu, das keine hohen Teinperaturen verträgt.In the cylinder head according to the invention, the inclination of the
Valve axes, apart from the enlargement of the valve cross-sections that this makes possible,
Space created to accommodate the combustion chamber. In contrast to the known
The engine is the fuel injection valve in its arrangement above the combustion chamber
in no way obstructed between the two valve manifolds. In that the combustion chamber
opens into the cylinder space between the inlet valve and the outlet valve,
one-sided heating and heat distortion of the piston avoided. It will
the combustion chamber inevitably more or less out of the slipstream of the flow direction
The manifold in front of it is lifted out and thus sufficient cooling of the combustion chamber
enables. The same advantage applies to a greater extent to the upper part of the combustion chamber
to be attached fuel injection valve, which does not tolerate high temperatures.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Zylinderkopfes ermöglicht es ferner,
die bei luftgekühlten Maschinen bekannte Gefahr einer Rißbildung im Steg zwischen
dem Ein und Ausla ßventil dadurch zu vermeiden, daß der -Steg, der hier die Miindung
der Brennkammer aufnimmt, breit und mit kräftigen Querschnitten ausgeführt werden
kann; denn der kräftige Steg wird durch die auftretenden tangentialen Zugspannungen
im Rand des Zylinderkopfes nicht so sehr gestaucht, daß eine Überbeanspruchung bzw.
ein Dauerbruch eintritt.The inventive design of the cylinder head also makes it possible
the known danger of cracking in the web between the air-cooled machines
to avoid the inlet and outlet valve by the fact that the web, which here is the mouth
the combustion chamber, are wide and have strong cross-sections
can; because the strong web is caused by the tangential tensile stresses that occur
not so compressed in the edge of the cylinder head that overstressing resp.
a fatigue fracture occurs.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen wiedergegeben.The invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments.
Fig. i zeigt den Mittelschnitt durch einen Zylinderkopf einer luftgekühlten
Brennkraftmaschine nach der LinieB-B der Fig..2; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt
durch den Kopf in der Ebene der B rennkammer nach der Linie A-A der Fig. i; Fig.
3 stellt einen Querschnitt nach der Linie C-C der Fig. i dar; Fig. 4 zeigt
eine Variante, bei der die Einspritzdüse senkrecht steht und der Austrittskanal
in der Verlängerung derselben liegt.Fig. I shows the central section through a cylinder head of an air-cooled internal combustion engine along the line B-B of Fig..2; Fig. 2 is a horizontal section through the head in the plane of the combustion chamber along the line AA of Fig. I; Fig. 3 shows a cross section along the line CC of Fig. I; Fig. 4 shows a variant in which the injection nozzle is vertical and the outlet channel is in the extension of the same.
Im Zylinderkopf i ist die aus einem hoch wärmefesten Material bestehende
Brennkammer 2 eingegossen, welche im dargestellten Falle kugelförmig gestaltet ist.
Aus dem gleichen Material sind die zu den Einspritzdüsen und zum eigentlichen Verbrennungsraum
führenden Verbindungskanäle 3 bzw. 4 hergestellt. Mit 5 sind die Bohrungen
für die Ventilführungen und mit 6 die Gasführungskanäle (Krümmer) bezeichnet.
Aus jeder der Figurlen ist die erfindungsgemäße Lage der Brennkammer zwischen den
schräg stehenden Ventilen, und, zwar den beiden Krümmern des Ein- und Auslaßkanals,
ersichtlich. Ebenso ist insbesondere aus den Fig.:2 und 3 die Anordnung der
Kühlrippen und der große freie Querschnitt für den ungehinderten Durchgang der Kühlluft
zu ersehen.In the cylinder head i, the combustion chamber 2, which is made of a highly heat-resistant material and is spherical in the illustrated case, is cast. The connecting channels 3 and 4 leading to the injection nozzles and to the actual combustion chamber are made of the same material. The bores for the valve guides are denoted by 5 and the gas ducts (manifold) are denoted by 6. From each of the figures, the position of the combustion chamber according to the invention between the inclined valves, namely the two bends of the inlet and outlet ducts, can be seen. The arrangement of the cooling ribs and the large free cross section for the unimpeded passage of the cooling air can also be seen in particular from FIGS. 2 and 3.