EP0599802A1 - Den Ventiltrieb aufnehmender Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Den Ventiltrieb aufnehmender Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0599802A1
EP0599802A1 EP93890221A EP93890221A EP0599802A1 EP 0599802 A1 EP0599802 A1 EP 0599802A1 EP 93890221 A EP93890221 A EP 93890221A EP 93890221 A EP93890221 A EP 93890221A EP 0599802 A1 EP0599802 A1 EP 0599802A1
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EP
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cylinder head
valve train
housing
noise
combustion engine
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Withdrawn
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EP93890221A
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English (en)
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Franz Dipl.Ing.Dr. Laimböck
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L1/0532—Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
    • 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
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
    • F02F7/008—Sound insulation
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]

Definitions

  • the invention relates to a valve head receiving cylinder head for internal combustion engines, in which the valve train forming, noise-stimulating parts such as shafts, rocker arms, bearings and. Like. Housed in a separate housing or attached to this.
  • the cylinder head Because of its relatively large contact area with the combustion chamber of an internal combustion engine, the cylinder head transmits a relatively large amount of sound and then emits it to the outside. These conditions are even more unfavorable for cylinder heads made of light metal or aluminum, because the material leaves something to be desired in terms of sound transmission and sound absorption. Despite these properties, the cylinder head has so far generally been cast from light metal or aluminum, due to the good cooling properties, in all essential parts, which are also important for the valve train, from light metal or aluminum.
  • the invention is therefore based on the object to remedy this deficiency and to create a cylinder head of the type described, which results in noise reduction.
  • the housing for the valve train is made of a material which dampens structure-borne noise better than the light metal of the other cylinder head, in particular of gray cast iron, and on the remaining cylinder head with the interposition of a e.g. B. consisting of polyoxymethylene, layer is attached, the expansion properties of temperature fluctuations to compensate for the expansion properties of the valve train, the housing for the valve train has a contact-free surrounding cover.
  • valve train could also comprise more than one or a multi-part camshaft, as well as other actuating means for the valves instead of rocker arms as well as other types of construction and functions for the valve train itself.
  • the invention also relates to designs with more than one separate housing, if the construction of the valve drive requires it.
  • the housing that houses the valve train is specially supported on the cylinder head, separating joints are created which also have a strong damping effect on sound transmission.
  • the nominal valve clearance can thus be selected to be smaller, which has a favorable effect on reducing noise and reducing wear.
  • the fact that the housing for the valve train is surrounded by a decoupled cover and thus does not contain any surfaces that are connected to the outside environment, the radiated noise caused by structure-borne noise is again greatly reduced.
  • the main part of the cylinder head consisting of light metal, in particular aluminum, which forms the gas channels 2 and accommodates the valve guides 3, is designated by 1.
  • the valve train namely the camshaft 4 with its bearings 5 and the rocker arms 6, which act on the valve tappets, are housed in a separate housing 7, which consists of gray cast iron and is attached or screwed to the main part 1 with the interposition of a layer 8 of polyoxymethylene .
  • the housing 7 for the valve drive has a cover 10 which does not touch the housing 7

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Der im zu kühlenden Bereich aus Leichtmetall bestehende Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine nimmt den Ventiltrieb (4 - 6) auf. Um eine Geräuschminderung zu erzielen, sind die den Ventiltrieb bildenden, geräuschanregenden Teile (4 - 6) zumindest in einem eigenen Gehäuse (7) untergebracht, das aus einem den Körperschall besser als das Leichtmetall des übrigen Zylinderkopfes (1) dämpfenden Werkstoff besteht und am übrigen Zylinderkopf (1) unter Zwischenlage einer Schicht (8) befestigt ist, deren Dehnungseigenschaften bei Temperaturschwankungen sich mit den Dehnungseigenschaften des Ventiltriebes (4 - 6) kompensieren und die Körperschallweiterleitung verringert, außerdem besitzt dieses Gehäuse (7) einen es berührungslos umgebenden Deckel (10). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen den Ventiltrieb aufnehmenden Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen, bei dem die den Ventiltrieb bildenden, geräuschanregenden Teile wie Wellen, Kipphebel, Lager u. dgl. in einem eigenen Gehäuse untergebracht bzw. an diesem befestigt sind.
  • Durch den Zylinderkopf wird wegen seiner verhältnismäßig großen Berührungsfläche mit dem Brennraum einer Brennkraftmaschine eine relativ hohe Schallmenge weitergeleitet und dann nach außen abgegeben. Diese Verhältnisse sind bei Zylinderköpfen aus Leichtmetall bzw. Aluminium noch ungünstiger, weil der Werkstoff hinsichtlich Schallweiterleitung und Schallabsorption zu wünschen übrig läßt. Trotz dieser Eigenschaften wird bisher der Zylinderkopf wegen der guten Kühleigenschaften in allen wesentlichen und auch für den Ventiltrieb wichtigen Teilen aus Leichtmetall bzw. Aluminium hergestellt, in der Regel gegossen.
  • Es ist zwar bereits bekannt (AT-PS 67 242, DE-PS 1 145 436, GB-PS 170 ,436) die den Ventiltrieb aufnehmenden Teile in einem am Zylinderkopf befestigten eigenen Gehäuse unterzubringen, jedoch bestehen diese Teile aus demselben Werkstoff wie der Zylinderkopf, sind ohne Geräuschabschirmung belassen und dienen nur dazu, eine einfachere Montage bzw. Demontage der Steuertriebseinzelteile zu ermöglichen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen und einen Zylinderkopf der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der eine Geräuschminderung ergibt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem im zu kühlenden Bereich aus Leichtmetall bestehenden Zylinderkopf das Gehäuse für den Ventiltrieb aus einem den Körperschall besser als das Leichtmetall des übrigen Zylinderkopfes dämpfenden Werkstoff, insbesondere aus Grauguß, hergestellt und am übrigen Zylinderkopf unter Zwischenlage einer, z. B. aus Polyoximethylen bestehenden, Schicht befestigt ist, deren Dehnungseigenschaften bei Temperaturschwankungen sich mit den Dehnungseigenschaften des Ventiltriebes kompensieren, wobei das Gehäuse für den Ventiltrieb einen es berührungslos umgebenden Deckel besitzt.
  • Es sind also die für den Ventiltrieb wichtigen und geräuschanregenden Teile nicht mehr unmittelbar am aus Leichtmetall bestehenden Zylinderkopf angebracht, sondern ohne direkten Kontakt mit dem Aluminium od. dgl. in dem eigenen Gehäuse untergebracht, das aus einem Werkstoff besteht, der, wie z. B. Grauguß, deutlich bessere Dämpfungseigenschaften als Aluminium besitzt, was zu einer erheblichen Verringerung des weitergeleiteten Körperschalls führt. Statt Grauguß könnte auch Magnesium oder ein anderes Material mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden. Der Ventiltrieb könnte auch mehr als eine bzw. eine mehrteilige Nockenwelle umfassen, ebenso wie andere Betätigungsmittel für die Ventile an Stelle von Kipphebeln sowie andere Konstruktions- und Funktionsarten für den Ventiltrieb an sich möglich sind. Die Erfindung bezieht sich auch auf Ausbildungen mit mehr als einem eigenen Gehäuse, wenn es die Konstruktion des Ventieltriebes verlangt.
  • Da das den Ventiltrieb aufnehmende Gehäuse am Zylinderkopf besonders gelagert ist, entstehen Trennfugen, die auf die Schallweiterleitung ebenfalls stark dämpfend wirken. Durch die Wahl der Schicht zwischen dem Gehäuse und dem übrigen Zylinderkopf wird trotz der Lagerung des Ventiltriebes in einem eigenen Gehäuse ein konstantes Ventilspiel über den gesamten Temperaturbereich der Brennkraftmaschine erreicht. Das Nennventilspiel kann dadurch kleiner gewählt werden, was sich günstig auf die Geräuschminderung und die Verringerung des Verschleißes auswirkt. Dadurch, daß das Gehäuse für den Ventiltrieb mit einem entkoppelten Deckel umgeben ist und somit keine Flächen enthält, die mit der Außenumgebung in Verbindung stehen, wird der durch Körperschall verursachte abgestrahtle Lärm nochmals stark reduziert.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen die
    • Fig. 1 und 2
    einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine in zwei verschiedenen Vertikalschnitten.
  • Mit 1 ist der aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, bestehende, die Gaskanäle 2 bildende und die Ventilführungen 3 aufnehmende Hauptteil des Zylinderkopfes bezeichnet. Der Ventiltrieb, nämlich die Nockenwelle 4 mit ihren Lagern 5 und den Schwinghebeln 6, die auf die Ventilstößel wirken, sind in einem eigenen Gehäuse 7 untergebracht, das aus Grauguß besteht und am Hauptteil 1 unter Zwischenlage einer Schicht 8 aus Polyoximethylen befestigt bzw. angeschraubt ist. Das Gehäuse 7 für den Ventieltrieb besitzt eine Abdekkung 10 die das Gehäuse 7 nicht berührt.f

Claims (1)

  1. Den Ventiltrieb (4 - 6) aufnehmender Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen, bei dem die den Ventiltrieb bildenden, geräuschanregenden Teile wie Wellen (4), Kipphebel (6), Lager (5) u. dgl. in einem eigenen Gehäuse (7) untergebracht bzw. an diesem befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem im zu kühlenden Bereich aus Leichtmetall bestehenden Zylinderkopf (1), das Gehäuse (7) für den Ventiltrieb (4 - 6) aus einem den Körperschall besser als das Leichtmetall des übrigen Zylinderkopfes (1) dämpfenden Werkstoff, insbesondere aus Grauguß, hergestellt und am übrigen Zylinderkopf (1) unter Zwischenlage einer, z. B. aus Polyoximethylen bestehenden, Schicht (8) befestigt ist, deren Dehnungseigenschaften bei Temperaturschwankungen sich mit den Dehnungseigenschaften des Ventiltriebes (4 - 6) kompensieren, wobei das Gehäuse (7) für den Ventiltrieb einen es berührungslos umgebenden Deckel (10) besitzt.
EP93890221A 1992-11-20 1993-11-11 Den Ventiltrieb aufnehmender Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen Withdrawn EP0599802A1 (de)

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AT230592 1992-11-20

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JP (1) JPH06213066A (de)

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