EP0238879B1 - Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
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- EP0238879B1 EP0238879B1 EP87102694A EP87102694A EP0238879B1 EP 0238879 B1 EP0238879 B1 EP 0238879B1 EP 87102694 A EP87102694 A EP 87102694A EP 87102694 A EP87102694 A EP 87102694A EP 0238879 B1 EP0238879 B1 EP 0238879B1
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- space
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
Definitions
- the invention relates to a cylinder head according to the preamble of claim 1.
- DE-AS 19 36 022 describes a liquid-cooled internal combustion engine which has a cooling space surrounding the cylinder tube, the cooling space being connected in a liquid-carrying manner to cooling channels and cooling zones in the cylinder head.
- a valve spring or rocker arm space is arranged above the outlet channel on the side facing away from the cooling space.
- This room has a common wall with the hot exhaust duct. Lubricating oil is fed into the room to lubricate and cool the moving parts located there.
- a disadvantage of this arrangement is that oil which comes into contact with the outer wall of the hot outlet channel cokes immediately.
- the coked oil particles either stick or are fed into the lubricating oil circuit of the internal combustion engine by the lubricating oil. After prolonged operation of the internal combustion engine, malfunctions and premature wear or failure of certain parts can occur.
- the object of the invention is to avoid coking of lubricating oil due to the hot outlet channel.
- the cylinder head is advantageously made of gray cast iron and the air space is open at its ends and there is connected to the atmosphere.
- a cooling air flow is led through the air space.
- FIG. 1 and 2 show a cylinder head 2 with an adjacent cylinder tube 1, in which a liquid-carrying ring channel 3 is arranged, which is connected to a cooling chamber 4 in the cylinder head.
- the cooling space 4 is arranged in the cylinder head base and is penetrated by an injection valve bore 8, an intake valve, not shown, and an exhaust port 5.
- the cooling space 4 is closed on its two outer sides with plugs 6 from the atmosphere.
- An air space 10 is arranged adjacent to the cooling space 4 on the side facing away from the cylinder tube 1, which passes through the cylinder head 2 and which is open at both ends and communicates with the atmosphere.
- the outlet duct 5 projects partially into the air space 10, but is not connected to the side of the air space 10 facing away from the cylinder tube 1.
- the air space 10 is arranged on its side opposite the cooling space 4, a valve or rocker arm space 7, of which only a section is shown in the drawings.
- the bore 16 (FIG. 2) serves as a return for the oil from the valve or Rocker arm space 7 in the lubricating oil circuit of the internal combustion engine and as a passage for a valve tappet.
- the air space 10 is traversed by an outlet valve guide 17 (FIG. 2) and a connecting line 11 which connects the cooling space 4 to an oil collection gallery 9.
- the connecting line 11 is arranged in the immediate vicinity of the exhaust valve guide 17, whereby an advantageous cooling effect for the exhaust valve guide 17 is achieved.
- the oil collection gallery 9 is arranged between the valve or rocker arm space 7 and the air space 10.
- a line 13 leads from the oil collection gallery 9 to a cylinder head cover (not shown) and into the valve or rocker arm space 7.
- a rocker arm bracket is arranged in the valve or rocker arm space 7, the oil being used, among other things, for rocker arm bearing lubrication.
- the blind lines 15 created during the drilling of the connecting line 11 and the line 13 are closed by plugs 12.
- the cylinder head 2 is advantageously made of gray cast iron.
- valve or rocker arm space 7 During operation of the internal combustion engine, the side of the outlet channel 5 facing the valve or rocker arm space 7 becomes very hot. Since the valve or rocker arm space 7 is thermally decoupled from the outlet duct 5 by the air space 10, oil dripping onto the floor 14 of the valve rocker arm space 7 cannot coke.
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
- In der DE-AS 19 36 022 ist eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine beschrieben, die einen das Zylinderrohr umgebenden Kühlraum aufweist, wobei der Kühlraum mit Kühlkanälen und Kühlzonen im Zylinderkopf flüssigkeitsführend verbunden ist. Oberhalb des Auslaßkanals ist auf der dem Kühlraum abgewandten Seite ein Ventilfeder- bzw. Kipphebelraum angeordnet. Dieser Raum hat mit dem heißen Abgaskanal eine gemeinsame Wand. Zur Schmierung und Kühlung der dort befindlichen beweglichen Teile wird Schmieröl in den Raum geleitet.
- Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß mit der Außenwand des heißen Auslaßkanals in Berührung kommendes Öl sofort verkokt. Die verkokten Ölpartikel bleiben entweder haften oder werden vom Schmieröl in den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine eingeschleust. Nach längerem Betrieb der Brennkraftmaschine kann es dann zu Störungen und vorzeitigem Verschleiß oder Ausfall bestimmter Teile kommen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verkoken von Schmieröl aufgrund des heißen Auslaßkanals zu vermeiden.
- Dadurch, daß zwischen dem Auslaßkanal und dem Ventil- bzw. Kipphebelraum ein Luftraum angeordnet ist, ist der Ventil- bzw. Kipphebelraum vom Auslaßkanal thermisch entkoppelt und ein Verkoken von Schmieröl aufgrund des heißen Auslaßkanals vermieden.
- Vorteilhafterweise ist der Zylinderkopf aus Grauguß gefertigt und der Luftraum an seinen Enden offen und dort mit der Atmosphäre in Verbindung stehend.
- In vorteilhafter Ausführung ist durch den Luftraum ein Kühlluftstrom geführt.
- Ferner ist es vorteilhaft, durch den Luftraum eine schmierölführende Verbindungsleitung zu führen, die in unmittelbarer Nachbarschaft einer Auslaßventilführung angeordnet ist. Dadurch wird die Auslaßventilführung vorteilhaft gekühlt.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen, die in verschiedenen Schnitten durch einen Zylinderkopf mit angrenzendem Zylinderrohr eine Ausführungsform der Erfindung zeigen und nachfolgend näher beschrieben sind.
- Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Zylinderkopf 2 mit angrenzendem Zylinderrohr 1, in dem ein flüssigkeitsführender Ringkanal 3 angeordnet ist, der mit einem Kühlraum 4 im Zylinderkopf in Verbindung steht. Der Kühlraum 4 ist im Zylinderkopfboden angeordnet und wird von einer Einspritzventilbohrung 8, einem nicht gezeigten Einlaßventil und einem Auslaßkanal 5 durchragt. Der Kühlraum 4 ist an seinen beiden Außenseiten mit Stopfen 6 gegenüber der Atmosphäre verschlossen. Dem Kühlraum 4 ist an der dem Zylinderrohr 1 abgewandten Seite ein Luftraum 10 benachbart angeordnet, der den Zylinderkopf 2 durchzieht und der an seinen beiden Enden offen ist und mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Auslaßkanal 5 ragt teilweise in den Luftraum 10 hinein, steht jedoch mit der dem Zylinderrohr 1 abgewandten Seite des Luftraums 10 nicht in Verbindung.
- Dem Luftraum 10 ist an seiner dem Kühlraum 4 gegenüberliegenden Seite benachbart ein Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 angeordnet, von dem nur ein Ausschnitt in den Zeichnungen gezeigt ist Die Bohrung 16 (Fig. 2) dient als Rückführung für das Öl aus dem Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 in den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine und als Durchführung eines Ventilstößels.
- Der Luftraum 10 ist von einer Auslaßventilführung 17 (Fig. 2) und einer Verbindungsleitung 11 durchzogen, die den Kühlraum 4 mit einer Olsammelgalerie 9 verbindet. Die Verbindungsleitung 11 ist dabei in unmittelbarer Nachbarschaft der Auslaßventilführung 17 angeordnet, wodurch ein vorteilhafter Kühlungseffekt für die Auslaßventilführung 17 erreicht ist Die Olsammelgalerie 9 ist zwischen dem Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 und dem Luftraum 10 angeordnet. Von der Ölsammelgalerie 9 führt eine Leitung 13 zu einer nicht gezeigten Zylinderkopfhaube und in den Ventil- bzw. Kipphebelraum 7. Im Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 ist ein Kipphebelbock angeordnet, wobei das Öl unter anderem zur Kipphebellagerschmierung dient. Die bei der Bohrung der Verbindungsleitung 11 und der Leitung 13 geschaffenen Sackleitungen 15 werden durch Stopfen 12 verschlossen. Vorteilhafterweise ist der Zylinderkopf 2 aus Grauguß hergestellt.
- Es ist von Vorteil, durch den Luftraum 10 einen Kühlluftstrom 18 zu führen. Dies kann zweckmäßigerweise unter Zuhilfenahme einer am Motor vorhandenen Druckluftquelle, z.B. Lichtmaschinenlüfter, geschehen. Es ist demnach kein zusätzliches Kühlgebläse nötig.
- Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird die zum Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 gewandte Seite des Auslaßkanals 5 sehr heiß. Da der Ventil- bzw. Kipphebelraum 7 durch den Luftraum 10 vom Auslaßkanal 5 thermisch entkoppelt ist, kann auf den Boden 14 des Ventil- Kipphebelraum 7 tropfendes Öl nicht verkoken.
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