EP1155223B1 - Multicylinder internal combustion engine with gas flow lift valves actuated by electromagnetic actuators - Google Patents
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- EP1155223B1 EP1155223B1 EP00904881A EP00904881A EP1155223B1 EP 1155223 B1 EP1155223 B1 EP 1155223B1 EP 00904881 A EP00904881 A EP 00904881A EP 00904881 A EP00904881 A EP 00904881A EP 1155223 B1 EP1155223 B1 EP 1155223B1
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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
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
Definitions
- the invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine with electromagnetic Actuators actuated and the inlet and the outlet of the Gas exchange globe valves controlling cylinder combustion chambers.
- the environment is referred to DE 196 11 547 A1.
- An electromagnetic lift valve actuating device for an internal combustion engine also called electromagnetic actuator
- electromagnetic actuator because of the Freedom in terms of valve timing, i.e. regarding the respective Opening and closing times of the globe valves have immense advantages, however must be relatively to actuate, especially to open the globe valve high forces are applied, which is a certain minimum size of magnetic coils and requires anchors.
- the basically known actuators at all in one today usual cylinder head for example of a motor vehicle To accommodate the internal combustion engine. This problem occurs even more intensely Internal combustion engines based on two or more intake valves or exhaust valves own each cylinder.
- the working capacity of an electromagnetic actuating a globe valve Actuator is directly determined by the size of the magnet coils arranged in the actuator (including the laminated core and the one between the solenoids oscillating armature, which ultimately acts on the lift valve) certainly. This means that an actuator does less work must also have a smaller cross-sectional area - perpendicular to the axis direction the lift valve to be operated considered - can have as one Actuator that has to do a larger job. I agree this connection is in the characterizing features of the claim 1 reproduced.
- FIG. 1 shows a cross section through the cylinder head of an internal combustion engine according to the invention, while in FIG is shown. All features described in more detail can be essential to the invention, although it should be expressly pointed out beforehand that, although the invention is explained below using a four-cylinder in-line internal combustion engine, the present invention can of course also be implemented on an internal combustion engine of a different type or with a different number of cylinders ,
- each cylinder has two intake lift valves 3 and two exhaust lift valves 4 assigned via which the gas exchange of the cylinder is controlled will, i.e. Fresh gas gets into the respective one via the inlet lift valves Cylinder combustion chambers, while the burned exhaust gas via the exhaust lift valves 4 is discharged.
- All inlet lift valves 3 of the internal combustion engine are arranged one behind the other in a row in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine. likewise, all of the exhaust lift valves 4 of the internal combustion engine are arranged one behind the other in a further row in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine.
- the inlet lift valves 3 are on the right side and the outlet lift valves 4 are on the left side. 2
- the inlet lift valves 3 are in the upper half of the figure, ie above the longitudinal axis 2 running through the center of the internal combustion engine or cylinder head 1
- the outlet lift valves are in the lower half of the figure, ie below the longitudinal axis 2.
- FIG. 1 the inlet lift valves 3 are on the right side and the outlet lift valves 4 are on the left side.
- the lift valves 3, 4 are actuated by electromagnetic actuators 13, 14 assigned to them, the detailed structure of which is not explained in detail here, since on the one hand this is known to the person skilled in the art and on the other hand can be designed essentially as described in the aforementioned DE 196 11 547 A1 shown.
- These actuators 13, 14 are located above the respective lift valves 3, 4 and, like these, are opposite the vertical axis 5 of the internal combustion engine, on the bottom 1a of the cylinder head 1 facing the internal combustion engine crankcase (as well as on the drawing level in the illustration below) Fig. 2 ) is vertical, slightly inclined to the outside. With their undersides 13a and 14a, the actuators 13 and 14 are thus perpendicular to the axial directions 3 'and 4' of the lift valves 3 and 4, respectively.
- a so-called cross-sectional area 13b or 14b of the actuators 13 or 14 is defined, which runs perpendicular to the axial direction 3 'or 4' and thus parallel to the respective underside 13a or 13b of an actuator 13 or 14.
- FIG. 1 of course, only the width of the cross-sectional area 13 or 14 running perpendicular to the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine can be shown.
- This measure of the width of the cross-sectional area 13 or 14 is designated by the letter B in FIG.
- the measured in the direction of the longitudinal axis 2 of the longitudinal dimension L of each actuator 13 and 14 is apparent from Figure 2, which - as also shows Fig.2 - a substantially rectangular cross-sectional surface 13b or 14b has.
- the distance x a between the two cylinder outlet lift valves 4 measured in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine is equal to the distance x e between the two cylinder inlet lift valves 3 measured in the direction of the longitudinal axis of the internal combustion engine 2. Accordingly, it is possible to design the actuators 14 of the exhaust lift valves 4 and the actuators 13 of the intake lift valves 3 in such a way that the actuators 13 and 14 have an essentially identical longitudinal dimension L (measured in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine).
- the width dimension B of the actuators 13 assigned to the inlet lift valves 3 is smaller than the width dimension B of the actuators 14 assigned to the outlet lift valves 4. Accordingly, the cross-sectional area 13b is the Actuators 13 are smaller than the cross-sectional area 14b of the actuators 14.
- inlet actuators 13 may be less than that of the so-called outlet actuators 14, after that of the former in the course of a Opening movement of the inlet lift valves 4 work to be performed is less than that of the latter in the course of an opening movement the exhaust lift valves 4 work to be performed.
- this measure is fundamentally desired by one Identical parts concept deviated, i.e. distinguish the outlet actuators 14 differ from the inlet actuators 13, however, on the other hand, with this Measure significant advantages in terms of the space required achieved.
- a spark plug dome 6 provided between the plane of all exhaust lift valves 4 running in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine and the corresponding plane of all intake lift valves 3 for receiving a spark plug, not shown in the figure, is at least slightly parallel to the inlet actuators 13 with its longitudinal axis 6a inclined towards, the intersection of this longitudinal axis with the cylinder combustion chamber, not shown, is substantially in the center of the combustion chamber.
- each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine has such a spark plug dome 6, although such is only shown in FIG. 2 for the first (right-hand) cylinder.
- the longitudinal axis 6a of the spark plug dome 6 coming into congruence with the longitudinal axis of the assembled spark plug is thus slightly inclined towards the inlet actuators 13 with respect to the vertical axis 5 of the internal combustion engine, as can be seen in particular from FIG .
- This spark plug dome 6, viewed in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine, is essentially arranged between the two intake lift valves 3 (and between the two exhaust lift valves 4) of each internal combustion engine cylinder. It is obvious that this measure also leads to a reduction in the overall width of the internal combustion engine ( measured perpendicular to the longitudinal axis 2 in FIG. 2 and perpendicular to the vertical axis 5 in FIG. 1 ).
- the in the actuators 13, 14 The amount of heat generated is thus largely via the underside 13a or 14a to the cylinder head 1 and in this via the in the Pressure oil channels 7 led lubricant oil discharged from the internal combustion engine. A part of this lubricating oil guided in the pressure oil channels 7 can also passed through the electromagnetic actuators 13, 14 not only for lubrication purposes, but also for a reinforced one Cooling the same (not shown in figures).
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Description
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit von elektromagnetischen Aktuatoren betätigten und den Einlaß sowie den Auslaß der Zylinder-Brennräume steuernden Gaswechsel-Hubventilen. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 196 11 547 A1 verwiesen.The invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine with electromagnetic Actuators actuated and the inlet and the outlet of the Gas exchange globe valves controlling cylinder combustion chambers. For technical For example, the environment is referred to DE 196 11 547 A1.
Eine elektromagnetische Hubventil-Betätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, auch elektromagnetischer Aktuator genannt, hat wegen der Freiheit hinsichtlich der Ventilsteuerzeiten, d.h. hinsichtlich des jeweiligen Öffnungs- und Schließzeitpunktes der Hubventile immense Vorteile, jedoch müssen zum Betätigen, insbesondere zum Öffnen des Hubventiles relativ hohe Kräfte aufgebracht werden, was eine gewisse Mindestgröße von Magnetspulen und Anker erforderlich macht. Als Folge hiervon ist es äußerst schwierig, die grundsätzlich bekannten Aktuatoren überhaupt in einem heute üblichen Zylinderkopf beispielsweise einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine unterzubringen. Noch intensiver tritt dieses Problem bei Brennkraftmaschinen auf, die zwei oder mehr Einlaßventile oder Auslaßventile je Zylinder besitzen. An electromagnetic lift valve actuating device for an internal combustion engine, also called electromagnetic actuator, because of the Freedom in terms of valve timing, i.e. regarding the respective Opening and closing times of the globe valves have immense advantages, however must be relatively to actuate, especially to open the globe valve high forces are applied, which is a certain minimum size of magnetic coils and requires anchors. As a result, it is extreme difficult, the basically known actuators at all in one today usual cylinder head, for example of a motor vehicle To accommodate the internal combustion engine. This problem occurs even more intensely Internal combustion engines based on two or more intake valves or exhaust valves own each cylinder.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen nun Maßnahmen aufgezeigt werden,
die zur Lösung der soeben geschilderten Problematik beitragen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht
zur Achsrichtung der Hubventile liegende Querschnittsfläche der den Einlaß-Hubventilen
zugeordneten Aktuatoren geringer ist als die dementsprechende
Querschnittsfläche der den Auslaß-Hubventilen zugeordneten Aktuatoren.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.With the present invention, measures are now to be shown which contribute to solving the problem just described.
The solution to this problem is characterized in that the cross-sectional area of the actuators assigned to the inlet lift valves, which is perpendicular to the axial direction of the lift valves, is smaller than the corresponding cross-sectional area of the actuators assigned to the outlet lift valves. Advantageous training and further education are included in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird vom bisher üblichen Gleichteilekonzept abgewichen, d.h. es wird vorgeschlagen, anstelle der bisher üblichen Vorgehensweise, wobei für die Einlaß-Hubventile sowie die Auslaß-Hubventile gleich dimensionierte Aktuatoren vorgesehen waren, nunmehr die Aktuatoren hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und somit auch hinsichtlich ihrer insbesondere geometrischen Dimensionen an die jeweils zu betätigenden Hubventile anzupassen. Es wurde nämlich erkannt, daß für eine Betätigung eines Einlaß-Hubventiles einer Brennkraftmaschine geringere Kräfte erforderlich sind als für eine Betätigung eines Brennkraftmaschinen-Auslaß-Hubventiles. Dies hat die Ursache darin, daß eine Öffnungsbewegung der Einlaß-Hubventile mit einem Ansaugtakt der Brennkraftmaschine einhergeht, in welchem das Zylindervoiumen bspw. im Falle einer Hubkolben-Brennkraftmaschine durch den (sozusagen nach unten gerichteten) Saughub des Zylinder-Kolbens vergrößert wird. Der dabei entstehende Unterdruck unterstützt eine Öffnungsbewegung der Einlaß-Hubventile. Hingegen müssen bei einer Öffnungsbewegung der Auslaß-Hubventile diese gegen den zu diesem Zeitpunkt noch im Zylinder herrschenden Überdruck geöffnet werden, wodurch klar verständlich wird, daß mit dem Öffnen eines Auslaß-Hubventiles eine größere Arbeit verrichtet werden muß, als mit einem Öffnen des Einlaß-Hubventiles. According to the invention, there is a departure from the common parts concept that has been common until now. i.e. it is proposed, instead of the usual procedure, whereby the same dimension for the inlet lift valves and the outlet lift valves Actuators were provided, now the actuators with regard their performance and thus also their geometric Adapt dimensions to the respective globe valves to be operated. It was namely recognized that for an actuation of an intake lift valve an internal combustion engine, lower forces are required than for actuation of an internal combustion engine exhaust lift valve. this has the reason is that an opening movement of the inlet lift valves with is accompanied by an intake stroke of the internal combustion engine, in which the cylinder volume for example in the case of a reciprocating piston internal combustion engine the (so to speak downward) suction stroke of the cylinder piston increased becomes. The resulting negative pressure supports an opening movement the inlet globe valves. On the other hand, an opening movement the exhaust lift valves against this at that time overpressure prevailing in the cylinder can be opened, making it clearly understandable is that with the opening of an outlet lift valve a larger Work must be done as with opening the inlet lift valve.
Das Arbeitsvermögen eines ein Hubventil betätigenden elektromagnetischen
Aktuators wird direkt durch die Größe der im Aktuator angeordneten Magnetspulen
(inklusive des Blechpaketes sowie des zwischen den Magnetspulen
oszillierend bewegten Ankers, welcher letztlich auf das Hubventil einwirkt)
bestimmt. Dies bedeutet, daß ein Aktuator, der eine geringere Arbeit verrichten
muß, auch eine geringere Querschnittsfläche - senkrecht zur Achsrichtung
des zu betätigenden Hubventiles betrachtet - besitzen kann, als ein
Aktuator, der eine demgegenüber größere Arbeit verrichten muß. Genau
dieser Zusammenhang ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 wiedergegeben.The working capacity of an electromagnetic actuating a globe valve
Actuator is directly determined by the size of the magnet coils arranged in the actuator
(including the laminated core and the one between the solenoids
oscillating armature, which ultimately acts on the lift valve)
certainly. This means that an actuator does less work
must also have a smaller cross-sectional area - perpendicular to the axis direction
the lift valve to be operated considered - can have as one
Actuator that has to do a larger job. I agree
this connection is in the characterizing features of the
Unter Ausnutzung dieser Kenntnis kann dann die Brennkraftmaschine bzw. genauer deren Zylinderkopf (bzw. ein Bestandteil desselben), in welchem die Hubventile sowie die diese betätigenden Aktuatoren angeordnet sind, weiter hinsichtlich einer raumsparenden Bauweise ausgebildet werden. Dies sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen geht auch aus dem im folgenden erläuterten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hervor, von welchem Figur 1 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine zeigt, während in Figur 2 eine Aufsicht (gemäß Pfeil X aus Fig.1) auf den Zylinderkopf dargestellt ist. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein, wobei vorab ausdrücklich darauf hingewiesen sei, daß, wenngleich im folgenden die Erfindung anhand einer vierzylindrigen Reihen-Brennkraftmaschine erläutert wird, selbstverständlich die vorliegende Erfindung auch an einer Brennkraftmaschine einer anderen Bauart oder mit einer anderen Zylinderzahl realisierbar ist.Using this knowledge, the internal combustion engine or, more precisely, its cylinder head (or a component thereof), in which the lift valves and the actuators actuating them are arranged, can be further developed in terms of a space-saving design. This, as well as further advantageous refinements, can also be seen from the preferred exemplary embodiment of the invention explained below, of which FIG. 1 shows a cross section through the cylinder head of an internal combustion engine according to the invention, while in FIG is shown. All features described in more detail can be essential to the invention, although it should be expressly pointed out beforehand that, although the invention is explained below using a four-cylinder in-line internal combustion engine, the present invention can of course also be implemented on an internal combustion engine of a different type or with a different number of cylinders ,
Mit der Bezugsziffer 1 ist der Zylinderkopf einer hier vierzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine
bezeichnet, d.h. in Richtung der Längsachse 2 der
Brennkraftmaschine (diese Längsachse 2 steht in Fig.1 senkrecht zur Zeichenebene)
sind vier Brennkraftmaschinen-Zylinder hintereinander angeordnet.
Jedem Zylinder sind zwei Einlaß-Hubventile 3 sowie zwei Auslaß-Hubventile
4 zugeordnet, über welche der Gaswechsel des Zylinders gesteuert
wird, d.h. über die Einlaß-Hubventile gelangt Frischgas in die jeweiligen
Zylinder-Brennräume, während das verbrannte Abgas über die Auslaß-Hubventile
4 abgeführt wird.With the
Sämtliche Einlaß-Hubventile 3 der Brennkraftmaschine sind in einer Reihe in
Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse 2 hintereinander angeordnet.
ebenso sind sämtliche Auslaß-Hubventile 4 der Brennkraftmaschine in
einer weiteren Reihe in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse 2
hintereinander angeordnet. In der Darstellung nach Fig.1 befinden sich die
Einlaß-Hubventile 3 rechtsseitig und die Auslaß-Hubventile 4 linksseitig. In
der Darstellung nach Fig.2 befinden sich die Einlaß-Hubventile 3 in der oberen
Bildhälfte, d.h. oberhalb der durch die Mitte der Brennkraftmaschine bzw.
des Zylinderkopfes 1 verlaufenden Längsachse 2, und die Auslaß-Hubventile
in der unteren Bildhälfte, d.h. unterhalb der Längsachse 2. Dabei sind in der
Darstellung nach Fig.2 lediglich die Einlaß-Hubventile 3 und die Auslaß-Hubventile
4 des ersten (hier rechtsseitig außen) liegenden Zylinders der
vierzylindrigen Brennkraftmaschine dargestellt, und auch das lediglich in
vereinfachter Weise in Form der als Punkt (wegen der Aufsicht) dargestellten
jeweiligen Ventilachse, die bzw. der der Einfachheit halber ebenfalls mit der
jeweiligen Bezugsziffer 3 bzw. 4 bezeichnet ist. In der Darstellung nach Fig.1
hingegen ist die Achsrichtung der Hubventile 3 bzw. 4 mit den Bezugsziffern
3' bzw. 4' versehen.All
Betätigt werden die Hubventile 3, 4 durch diesen zugeordnete elektromagnetische
Aktuatoren 13, 14, deren detaillierter Aufbau hier nicht näher erläutert
wird, da dieser einerseits dem Fachmann bekannt ist und andererseits
im wesentlichen so gestaltet sein kann, wie in der eingangs genannten
DE 196 11 547 A1 gezeigt. Diese Aktuatoren 13, 14 befinden sich dabei
oberhalb der jeweiligen Hubventile 3, 4 und sind ebenso wie diese gegenüber
der Hochachse 5 der Brennkraftmaschine, die auf dem dem nicht dargestellten
Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuse zugewandten Boden1a des
Zylinderkopfes 1 (sowie auf der Zeichenebene in der Darstellung nach Fig.2)
senkrecht steht, geringfügig nach außen geneigt angeordnet. Mit ihren Unterseiten
13a bzw. 14a stehen die Aktuatoren 13 bzw. 14 somit senkrecht
auf den Achsrichtungen 3' bzw. 4' der Hubventile 3 bzw. 4.The
Für die weiteren Erläuterungen wird eine sog. Querschnittsfläche 13b bzw.
14b der Aktuatoren 13 bzw. 14 definiert, die senkrecht zur Achsrichtung 3'
bzw. 4' und somit parallel zur jeweiligen Unterseite 13a bzw. 13b eines Aktuators
13 bzw. 14 verläuft. In Fig.1 kann dabei selbstverständlich nur die
senkrecht zur Brennkraftmaschinen-Längsachse 2 verlaufende Breite der
Querschnittsfläche 13 bzw. 14 dargestellt werden. Dieses Maß der Breite der
Querschnittsfläche 13 bzw. 14 ist in Fig.2 mit dem Buchstaben B bezeichnet.
Aus Fig.2 wird daneben auch das in Richtung der Längsachse 2 gemessene
Längsmaß L jedes Aktuators 13 bzw. 14 ersichtlich, der - wie ebenfalls Fig.2
zeigt - eine im wesentlichen rechteckförmige Querschnittsfläche 13b bzw.
14b besitzt.For the further explanations, a so-called
Wie Fig.2 zeigt ist der in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse 2
gemessene Abstand xa zwischen den beiden Zylinder-Auslaß-Hubventilen 4
gleich dem in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse 2 gemessenen
Abstand xe zwischen den beiden Zylinder-Einlaß-Hubventilen 3. Demzufolge
ist es möglich, die Aktuatoren 14 der Auslaß-Hubventile 4 sowie die
Aktuatoren 13 der Einlaß-Hubventile 3 derart auszubilden, daß die Aktuatoren
13 und 14 ein im wesentlichen gleiches Längsmaß L (in Richtung der
Brennkraftmaschinen-Längsachse 2 gemessen) besitzen. As shown in FIG. 2, the distance x a between the two cylinder
Wie besonders deutlich aus Fig.1 aber auch aus Fig.2 hervorgeht, ist das
Breitenmaß B der den Einlaß-Hubventilen 3 zugeordneten Aktuatoren 13
jedoch geringer als das Breitenmaß B der den Auslaß-Hubventilen 4 zugeordneten
Aktuatoren 14. Demzufolge ist die Querschnittsfläche 13b der Aktuatoren
13 geringer als die Querschnittsfläche 14b der Aktuatoren 14.However, as can be seen particularly clearly from FIG. 1 but also from FIG . 2 , the width dimension B of the
Wie vor Beginn der Figurenbeschreibung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles
bereits ausführlicher erläutert wurde, kann die Querschnittsfläche
13b der sog. Einlaß-Aktuatoren 13 geringer sein als diejenige der sog. Auslaß-Aktuatoren
14, nachdem die von den erstgenannten im Verlauf einer
Öffnungsbewegung der Einlaß-Hubventile 4 zu erbringende Arbeit bzw. Leistung
geringer ist als die von den letztgenannten im Verlauf einer Öffnungsbewegung
der Auslaß-Hubventile 4 zu erbringende Arbeit bzw. Leistung.
Zwar wird mit dieser Maßnahme von einem grundsätzlich gewünschten
Gleichteilekonzept abgewichen, d.h. die Auslaß-Aktuatoren 14 unterscheiden
sich von den Einlaß-Aktuatoren 13, jedoch werden andererseits mit dieser
Maßnahme signifikante Vorteile hinsichtlich des benötigten Bauraumes
erzielt.As before the description of the figures of this preferred embodiment
The cross-sectional area can already be explained in more detail
13b of the so-called
Diese Vorteile liegen klar auf der Hand und bedürfen eigentlich keiner weiteren
Erläuterung. Wesentlich ist, daß die den jeweiligen Hubventilen 3 bzw. 4
zugeordneten elektromagnetischen Aktuatoren 13 bzw. 14 jeweils im Hinblick
auf die von ihnen zu erbringende Arbeit dimensioniert und insbesondere
auch hinsichtlich ihrer äußeren geometrischen Abmessungen, d.h. hier
hinsichtlich ihrer Querschnittsflächen 13b bzw. 14b dimensioniert werden.
Wird nun - wie oben sowie eingangs erläutert - für die eine kleinere Querschnittsfläche
13b und insbesondere ein kleineres Breitenmaß B aufweisenden
Einlaß-Aktuatoren 13 ein geringerer Bauraum benötigt als für die demgegenüber
größeren bzw. breiteren Auslaß-Aktuatoren 14, so kann dieser
Gewinn von Bauraum anderweitig genutzt werden bzw. der gesamte von der
Brennkraftmaschine als Ganzes benötigte Bauraum kann entsprechend reduziert
werden.These advantages are obvious and actually do not require any further
Explanation. It is essential that the
In diesem Sinne ist auch eine weitere Maßnahme zu sehen, die am bevorzugten
und in den Figuren 1, 2 dargestellten Ausführungsbeispiel realisiert
ist. Ein zwischen der in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse 2
verlaufenden Ebene sämtlicher Auslaß-Hubventile 4 sowie der dementsprechenden
Ebene sämtlicher Einlaß-Hubventile 3 vorgesehener Zündkerzendom
6 zur Aufnahme einer figürlich nicht dargestellten Zündkerze ist nämlich
mit seiner Längsachse 6a zumindest geringfügig zu den Einlaß-Aktuatoren
13 hin geneigt, wobei der Schnittpunkt dieser Längsachse mit dem nicht
dargestellten Zylinder-Brennraum im wesentlichen im Zentrum des Brennraumes
liegt. Dabei weist selbstverständlich jeder Zylinder der mehrzylindrigen
Brennkraftmaschine einen derartigen Zündkerzendom 6 auf, wenngleich
ein solcher in Fig.2 nur für den ersten (rechtsseitig liegenden) Zylinder dargestellt
ist. Die mit der Längsachse der nicht dargestellten, montierten Zündkerze
zur Deckung kommende Längsachse 6a des Zündkerzendomes 6 ist
somit gegenüber der Hochachse 5 der Brennkraftmaschine geringfügig zu
den Einlaß-Aktuatoren 13 hin geneigt, wie insbesondere aus Fig.1 hervorgeht.
Dabei ist dieser Zündkerzendom 6 in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse
2 betrachtet im wesentlichen zwischen den beiden Einlaß-Hubventilen
3 (sowie zwischen den beiden Auslaß-Hubventilen 4) jedes
Brennkraftmaschinen-Zylinders angeordnet. Daß auch diese Maßnahme zu
einer Verringerung der gesamten Breite der Brennkraftmaschine (in Fig.2
senkrecht zur Längsachse 2 und in Fig.1 senkrecht zur Hochachse 5 gemessen)
führt, liegt auf der Hand.In this sense, a further measure can also be seen, which is implemented in the preferred embodiment shown in FIGS. 1, 2 . A
Mit der beschriebenen kompakten und raumsparenden Anordnung im Zylinderkopf
1 der Brennkraftmaschine, welche grundsätzlich äußerst vorteilhaft
ist, kann es jedoch erforderlich sein, für eine ausreichende Kühlung der Aktuatoren
13, 14 zu sorgen, die selbstverständlich im Betrieb eine erhebliche
Menge von Abwärme erzeugen. Eine reine Luftkühlung der elektromagnetischen
Aktuatoren 13, 14 dürfte in den wenigsten Fällen ausreichend sein,
weshalb hier unterstützende Maßnahmen vorgesehen sind. Diese Maßnahmen
bestehen darin, daß im wesentlichen in Richtung der Brennkraftmaschinen-Längsachse
2 im Zylinderkopf 1 verlaufende Druckölkanäle 7 nahe der
Unterseite 13a bzw. 14a der Aktuatoren 13 bzw. 14, mit welcher diese auf
dem Zylinderkopf 1 aufliegen, vorgesehen sind. Die in den Aktuatoren 13, 14
anfallende Wärmemenge wird somit größtenteils über deren Unterseite 13a
bzw. 14a an den Zylinderkopf 1 abgegeben und in diesem über das in den
Druckölkanälen 7 geführte Schmieröl der Brennkraftmaschine abgeführt.
Dabei kann ein Teil dieses in den Druckölkanälen 7 geführten Schmieröles
auch durch die elektromagnetischen Aktuatoren 13, 14 hindurch geführt
werden, und zwar nicht nur zu Schmierzwecken, sondern auch zu einer verstärkten
Kühlung derselben (figürlich nicht dargestellt).With the described compact and space-saving arrangement in the
Ebenfalls figürlich nicht dargestellt sind weitere Maßnahmen zur verstärkten
Kühlung der Aktuatoren, die noch kurz erwähnt werden. So kann nahe der
Unterseite 13a bzw. 14a der Aktuatoren 13 bzw. 14, mit welcher diese auf
dem Zylinderkopf 1 aufliegen, eine relativ große Anhäufung von den Zylinderkopf
1 bildendem Material vorliegen, so daß dieses eine große Menge
von an den Aktuatoren anfallender Abwärme aufnehmen kann. Weiterhin
können nahe der Unterseite 13a bzw. 14a der Aktuatoren 13 bzw. 14, mit
welcher diese auf dem Zylinderkopf 1 aufliegen, im Zylinderkopf 1 Kühlmittelräume
für ein den Zylinderkopf durchströmendes Kühlmittel vorgesehen sein.
Daneben können selbstverständlich eine Vielzahl weiterer Details insbesondere
konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel
gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Further measures to reinforce the measures are also not shown in the figures
Cooling of the actuators, which will be mentioned briefly. So can close
Underside 13a and 14a of the
- 11
- Zylinderkopfcylinder head
- 1a1a
- Boden von 1Floor of 1
- 22
- Längsachse der BrennkraftmaschineLongitudinal axis of the internal combustion engine
- 33
- Einlaß-HubventilInlet poppet valve
- 3'3 '
- Achsrichtung von 3Axis direction of 3
- 44
- Auslaß-HubventilOutlet poppet valve
- 4'4 '
- Achsrichtung von 4Axis direction of 4
- 55
- Hochachse der BrennkraftmaschineVertical axis of the internal combustion engine
- 66
- Zündkerzendomspark plug dome
- 6'6 '
- Längsachse von 6Longitudinal axis of 6
- 77
- DruckölkanalPressure oil passage
- 1313
- Aktuator für 3 (=Einlaß-Aktuator)Actuator for 3 (= inlet actuator)
- 13a13a
- Unterseite von 13Bottom of 13
- 13b13b
- Querschnittsfläche von 13Cross-sectional area of 13
- 1414
- Aktuator für 4 (=Auslaß-Aktuator)Actuator for 4 (= outlet actuator)
- 14a14a
- Unterseite von 14Bottom of 14
- 14b14b
- Querschnittsfläche von 14Cross-sectional area of 14
- BB
- Breite / Breitenmaß von 13b bzw. 14bWidth / width dimension of 13b or 14b
- LL
- Länge / Längsmaß von 13b bzw. 14bLength / length dimension of 13b or 14b
- xa x a
-
Abstand zwischen den beiden Auslaß-Hubventilen 4 eines ZylindersDistance between the two
exhaust lift valves 4 of a cylinder - xe x e
-
Abstand zwischen den beiden Einlaß-Hubventilen 3 eines ZylindersDistance between the two
inlet lift valves 3 of a cylinder
Claims (7)
- A multi-cylinder internal combustion engine with gas flow lift valves (3, 4) operated by electromagnetic actuators (13, 14) and controlling the inlet and the exhaust of the combustion chambers of the cylinders,
characterised in that the cross sectional area (13b) of the actuators (13) associated with the inlet lift valves (3) lying perpendicular to the axis direction (3', 4') of the lift valves (3, 4) is smaller than the corresponding cross sectional area (14b) of the actuators (14) associated with the exhaust lift valves (4). - An internal combustion engine according to Claim 1, whereby the inlet lift valves (3) and the exhaust lift valves (4) are each arranged in rows one behind the other in the direction of the longitudinal axis (2) of the internal combustion engine,
characterised in that, the width (B) measured in the plane of the cross sectional area of the actuators (13b, 14b) and perpendicular to the longitudinal axis (2) of the internal combustion engine of the inlet actuators (13) is less than the corresponding width (B) of the exhaust actuators (14). - An internal combustion engine according to Claim 1 or Claim 2, with in each case two inlet lift valves (3) and exhaust lift valves (4) per cylinder,
characterised in that the separation (xa) between the two cylinder exhaust lift valves (4) in the direction of the longitudinal axis (2) of the internal combustion engine is the same as the separation (xe) between the two cylinder inlet lift valves (3) measured in the direction of the longitudinal axis 2 of the internal combustion engine. - An internal combustion engine according to one of the foregoing claims,
characterised in that the longitudinal axis (6a) of a spark plug dome (6) for the acceptance of a spark plug, provided between the planes of the exhaust lift valves (4) and the plane of the inlet valves (3) is inclined at least a very small amount towards the inlet actuators (13). - An internal combustion engine according to one of the foregoing claims,
characterised in that essentially in the direction of the longitudinal axis (2) of the internal combustion engine pressure oil channels (7) are provided, running through the cylinder head (1) of the internal combustion engine, close to the undersides (13a, 14a) of the actuators (13, 14), with which they abut the cylinder head (1). - An internal combustion engine according to one of the foregoing claims,
characterised in that close to the undersides (13a, 14a) of the actuators (13, 14), with which they abut the cylinder head (1), a relatively large build up of the material forming the cylinder head (1) is present. - An internal combustion engine according to one of the foregoing claims,
characterised in that close to the undersides (13a, 14a) of the actuators (13, 14), with which they abut the cylinder head (1), cooling medium spaces are provided for a cooling medium which flows through the cylinder head (1).
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