EP1514020A1 - Cylinder head of a reciprocating internal combustion engine - Google Patents

Cylinder head of a reciprocating internal combustion engine

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EP1514020A1
EP1514020A1 EP03732297A EP03732297A EP1514020A1 EP 1514020 A1 EP1514020 A1 EP 1514020A1 EP 03732297 A EP03732297 A EP 03732297A EP 03732297 A EP03732297 A EP 03732297A EP 1514020 A1 EP1514020 A1 EP 1514020A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder head
frame
head according
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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EP03732297A
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German (de)
French (fr)
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EP1514020B1 (en
Inventor
Ulrich Rieger
Manfred Riester
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Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Publication of EP1514020A1 publication Critical patent/EP1514020A1/en
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Publication of EP1514020B1 publication Critical patent/EP1514020B1/en
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Revoked legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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
    • F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head of a reciprocating internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.
  • a cylinder head of an internal combustion engine with a device for supporting a camshaft and a rocker arm shaft is known.
  • This device is mounted approximately in the center of the cylinder head on the top thereof and extends from the first to the last cylinder.
  • a cylinder head cover covers the device and is sealingly fastened to the cylinder head.
  • the device is a relatively slender component that carries only the rocker axles and the camshaft.
  • the object of the invention is in contrast to provide a cylinder head with a device for supporting a shaft and / or axle of a gas exchange control available, which is stiff in itself, stiffened the cylinder head and easy to assemble.
  • the cylinder head according to the invention consists of a cylinder head lower part, the cylinder head cover and a device for supporting a camshaft and / or a rocker shaft.
  • This device is designed as a frame and is mounted on the cylinder head base.
  • a seal such as a Liquid seal
  • the cylinder head with the frame is closed at the top with a cylinder head cover, which is also fitted with a seal on the frame. Due to the large-scale support of the frame on the cylinder head, the frame itself is very stiff and stiffened by a screw with the cylinder head base, the entire assembly cylinder head.
  • An axle and / or shaft can be preassembled separately in the frame, which simplifies the manufacturing process in a production line.
  • a plurality of devices for supporting a shaft and / or an axle are formed on adjacent individual cylinder heads as a one-piece frame.
  • the single cylinder heads are connected from their upper side by the rigid frame and the entire assembly cylinder head is made stiffer.
  • Another advantage is the much simpler installation of a common component, which is mounted on the single cylinder heads of a row of cylinders, as opposed to several individual frames, which are each mounted on a single cylinder head.
  • an axle which is mounted in the frame above the cylinder head lower part, designed as a rocker arm or rocker arm shaft.
  • the push rods actuated, and with gas exchange valves in the cylinder head the movement of the push rods is generally deflected by rocker arms. These rocker arms rotate or tilt on an axle which according to the invention is mounted in the frame which is mounted on the cylinder head lower part.
  • the frame has a device for lubricating oil supply of elements of the gas exchange control.
  • a device for lubricating oil supply of elements of the gas exchange control By prefabricated, cast or drilled lines or channels in the frame can be on easy Way a lubricating oil supply all points to be lubricated in the valve train, such as toggle or drag lever, hydraulic valve clearance compensation elements or hydraulically operated switching elements to influence the timing are provided.
  • the cylinder head base both in Blockzylinderkopf- and single-cylinder head design, simpler and thus be designed cheaper, since only one oil transfer point must be provided in the frame.
  • the frame has a device for controlling valves of an engine brake.
  • an engine brake i.
  • Each cylinder of the internal combustion engine has a valve that opens prematurely, for example, at the end of the compression stroke, so that the compression work performed in the internal combustion engine is blown off unused as hot air and the internal combustion engine and the vehicle are braked.
  • Such a valve is for example operated directly hydraulically or a mechanical actuation of such a valve is controlled hydraulically.
  • This required hydraulic pressure and supply lines are integrated according to the invention in the frame above the cylinder head base. These pipes or channels are pre-cast or incorporated into the frame. With an integration of the lines or channels in the frame, the assembly effort is considerably simplified. In the case of an integrated line, there are no sealing points on the line connections, which are complex to manufacture and seal.
  • a fuel low pressure line is integrated into the frame.
  • a low-pressure fuel line is integrated into the frame.
  • the assembly effort is further reduced.
  • the Distribution takes place to the fuel injectors of the individual cylinders within the frame, not only a lower construction cost is necessary, but it is the risk of leakage in the fuel system, especially at line connections, reduced.
  • This integrated fuel line can be used both as a fuel supply and as a fuel return or in duplicate as Kraftstoffvor- and - Weglauf.
  • the frame has connecting pieces for fuel injectors.
  • a fuel injector By directly screwing a fuel injector to the frame, an additional fuel line is avoided and the fuel injector is rigid and without additional retaining means connected to the cylinder head. In this way, a mounting and reliable support and fuel supply for the injector is provided.
  • a high-pressure line for controlling the fuel injection is integrated into the frame. If the fuel injector is not actuated by a camshaft via levers and similar transmission elements, but is driven, for example, with oil, which is under high pressure, it is advantageous to integrate this high pressure line for the oil in the frame to a confusion of high pressure lines in the Exclude installation.
  • the frame has a device for venting the cooling system of the internal combustion engine.
  • a frame above the individual cylinder heads with a venting possibility is particularly advantageous because individual cylinder heads do not have leading through all cylinders continuous water core. That's why every single cylinder head has to have one at its geodetically highest point Have possibility for venting the coolant system, ie connections with lines, for example, to a coolant expansion tank.
  • the frame Since the frame generally occupies a geodetically higher position than the cylinder head base, therefore, only a venting possibility in the coolant channel is provided in the frame. In this way, the parts and assembly costs for venting of the coolant system in the cylinder head is significantly reduced. At the same time, operational safety is substantially increased due to fewer cables and line connections.
  • the bearing of the axle is designed as a push-through bearing.
  • the frame retains its rigidity and the storage lane is easy to manufacture.
  • the frame would lose rigidity and the bearing lane would be more expensive to manufacture and assemble the axle.
  • Fig. 1 is a perspective view of a frame according to the invention for the storage of rocker shafts for a cylinder head according to the invention and also
  • Fig. 2 is a perspective view of the frame of Fig. 1 with inserted rocker arms and Kipphebelachsen
  • an inventive frame 1 for supporting Kipphebelachsen is shown in a perspective view of a plurality of individual cylinder heads, not shown, a multi-cylinder reciprocating engine.
  • the frame 1 covers a plurality of individual cylinder heads, not shown, to which it is screwed to the screw eyes 2.
  • the frame 1 is drawn cut on a plane 3 between two cylinders.
  • the illustrated in Fig. 1 portion of the frame is assigned to three cylinder heads of the reciprocating engine and divided into three frame parts A, B, C accordingly.
  • the frame 1 comprises two longitudinal outer walls 4 ⁇ 4 X1 , which are each connected to a plane 3 between two cylinders by transverse webs 5. At these transverse webs, the screw eyes 2 and the bearings 6 are arranged for the only indicated about their center axes M Kipphebelachsen.
  • the center axes M of the rocker arm shafts not shown extend within the frame 1 over its entire length.
  • the frame 1 also has a bottom 7 which additionally stiffens and partially interrupts the frame to allow passages 8 for valve control elements, not shown, such as plungers, rocker arms and valves.
  • the bottom 7 rests on the top of the cylinder head, not shown, and is sealed to the outside by a liquid seal or a molded seal, which are arranged between the bottom and the cylinder head.
  • a longitudinal outer wall 4 x extend over the entire length of a fuel supply channel 9 and a
  • Fuel return channel 9 ' are in fluid communication with connecting pieces 10 for fuel injectors, not shown. In this way, assembly of separate fuel lines to each fuel injector is not required, which makes the fuel cycle system simpler, less expensive, easier to assemble, and more economical more reliable to realize.
  • the lubrication points of the valve drive are supplied via a lubricating oil line 12 in the transverse webs 5.
  • a longitudinal outer wall 4 extends over the entire length of an integrated high pressure oil passage 13, which is used to supply hydraulically assisted, electrically operated fuel injectors with high pressure oil.
  • the not-shown cylinder head cover On the upper end surface 14 of the frame, the not-shown cylinder head cover is located, with a seal between the cylinder head cover and frame prevents leakage to the outside environment.
  • ⁇ runs over the entire length of the frame, a channel 15 fordetically highest point of the water space of the cylinder head and thus the entire cylinder on each cylinder.
  • FIG. 2 the frame 1 of FIG. 1 is shown in a perspective view in a partially assembled version with Kipphebelachsen 16 and rocker arms 17.
  • a frame 1 is pre-assembled separately and mounted as a complete unit with the addition of a seal on the cylinder head.
  • the fuel injectors are screwed to the connecting piece 10 and a not shown cylinder head cover attached to the end surface 14.

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

The invention relates to a rocker arm frame (1) for a cylinder head of an internal combustion engine, which is mounted on a bottom part of the cylinder head and on which a cylinder head cap is placed. Said rocker arm frame supports rocker shafts (16) comprising rocker arms (17) and extends across the entire cylinder head as a single piece.

Description

Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine Cylinder head of a reciprocating internal combustion engine
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a cylinder head of a reciprocating internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.
Aus der DE 195 04 637 C2 ist ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zur Lagerung einer Nockenwelle und einer Kipphebelwelle bekannt. Diese Vorrichtung ist ungefähr in der Mitte des Zylinderkopfes auf dessen Oberseite gelagert und erstreckt sich vom ersten bis zum letzten Zylinder. Eine Zylinderkopfhaube überdeckt die Vorrichtung und wird dichtend auf dem Zylinderkopf befestigt. Die Vorrichtung ist ein relativ schlankes Bauteil, das nur die Kipphebelachsen und die Nockenwelle trägt.From DE 195 04 637 C2, a cylinder head of an internal combustion engine with a device for supporting a camshaft and a rocker arm shaft is known. This device is mounted approximately in the center of the cylinder head on the top thereof and extends from the first to the last cylinder. A cylinder head cover covers the device and is sealingly fastened to the cylinder head. The device is a relatively slender component that carries only the rocker axles and the camshaft.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Zylinderkopf mit einer Vorrichtung zur Lagerung einer Welle und/oder Achse einer Gaswechselsteuerung zu Verfügung zu stellen, die in sich steif ist, den Zylinderkopf versteift und einfach zu montieren ist .The object of the invention is in contrast to provide a cylinder head with a device for supporting a shaft and / or axle of a gas exchange control available, which is stiff in itself, stiffened the cylinder head and easy to assemble.
Diese Aufgabe wird durch einen Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a cylinder head with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Zylinderkopf besteht aus einem Zylinderkopfunterteil , der Zylinderkopfhaube und einer Vorrichtung zur Lagerung einer Nockenwelle und/oder einer Kipphebelwelle. Diese Vorrichtung ist als Rahmen ausgebildet und ist auf dem Zylinderkopfunterteil gelagert. Um einen Ölverlust an die Umgebung zu verhindern, ist zwischen dem Rahmen und dem Zylinderkopfunterteil eine Dichtung, z.B. eine Flüssigdichtung, eingefügt. Der Zylinderkopf mit dem Rahmen wird nach oben mit einer Zylinderkopfhaube abgeschlossen, die ebenfalls mit einer Dichtung versehen auf den Rahmen aufgesetzt ist. Durch die großflächige Auflage des Rahmens auf dem Zylinderkopf ist der Rahmen an sich sehr steif und versteift durch eine Verschraubung mit dem Zylinderkopfunterteil die gesamte Baugruppe Zylinderkopf. Eine Achse und/oder Welle kann separat in den Rahmen vormontiert werden, wodurch sich der Fertigungsprozess in einer Fertigungslinie vereinfacht.The cylinder head according to the invention consists of a cylinder head lower part, the cylinder head cover and a device for supporting a camshaft and / or a rocker shaft. This device is designed as a frame and is mounted on the cylinder head base. To prevent oil loss to the environment, between the frame and the cylinder head base is a seal, such as a Liquid seal, inserted. The cylinder head with the frame is closed at the top with a cylinder head cover, which is also fitted with a seal on the frame. Due to the large-scale support of the frame on the cylinder head, the frame itself is very stiff and stiffened by a screw with the cylinder head base, the entire assembly cylinder head. An axle and / or shaft can be preassembled separately in the frame, which simplifies the manufacturing process in a production line.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind bei einer Ausführung des Zylinderkopfes als Einzelzylinderkopf mehrere Vorrichtungen zur Lagerung einer Welle und/oder einer Achse an benachbarten Einzelzylinderköpfen als einstückiger Rahmen ausgebildet. Auf diese Weise werden die Einzelzylinderköpfe von ihrer Oberseite durch den steifen Rahmen verbunden und die gesamte Baugruppe Zylinderkopf wird steifer ausgebildet. Ein weiterer Vorteil ist die wesentlich einfachere Montage eines gemeinsamen Bauteils, das vormontiert auf die Einzelzylinderköpfe einer Zylinderreihe montiert wird, im Gegensatz zu mehreren einzelnen Rahmen, die jeweils auf einen Einzelzylinderkopf montiert werden.In one embodiment of the invention, in an embodiment of the cylinder head as a single cylinder head, a plurality of devices for supporting a shaft and / or an axle are formed on adjacent individual cylinder heads as a one-piece frame. In this way, the single cylinder heads are connected from their upper side by the rigid frame and the entire assembly cylinder head is made stiffer. Another advantage is the much simpler installation of a common component, which is mounted on the single cylinder heads of a row of cylinders, as opposed to several individual frames, which are each mounted on a single cylinder head.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Achse, die in dem Rahmen oberhalb des Zylinderkopfunterteils gelagert ist, als Kipphebel- oder Schlepphebelachse ausgeführt. Bei einer Ausführung der Brennkraftmaschine mit einer untenliegenden Nockenwelle, die Stößelstangen betätigt, und mit Gaswechselventilen im Zylinderkopf wird die Bewegung der Stößelstangen im Allgemeinen über Kipphebel umgelenkt. Diese Kipphebel drehen bzw. kippen auf einer Achse, die erfindungsgemäß in dem Rahmen, der auf dem Zylinderkopfunterteil montiert ist, gelagert ist.In a further embodiment of the invention, an axle, which is mounted in the frame above the cylinder head lower part, designed as a rocker arm or rocker arm shaft. In one embodiment of the internal combustion engine with a lower camshaft, the push rods actuated, and with gas exchange valves in the cylinder head, the movement of the push rods is generally deflected by rocker arms. These rocker arms rotate or tilt on an axle which according to the invention is mounted in the frame which is mounted on the cylinder head lower part.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Rahmen eine Einrichtung zur Schmierölversorgung von Elementen der Gaswechselsteuerung auf. Durch vorgefertigte, gegossene oder gebohrte Leitungen oder Kanäle im Rahmen kann auf einfache Weise eine Schmierölversorgung aller zu schmierenden Stellen im Ventiltrieb, wie zum Beispiel Kipp- oder Schlepphebel, hydraulische Ventilspielausgleichselemente oder hydraulisch betätigte Schaltelemente zur Beeinflussung der Steuerzeiten zur Verfügung gestellt werden. Bei einer Verteilung der Schmierölströme innerhalb des Rahmens kann das Zylinderkopfunterteil, sowohl bei Blockzylinderkopf- als auch bei Einzelzylinderkopfbauweise, einfacher und damit kostengünstiger gestaltet werden, da nur eine Ölübergabestelle in den Rahmen vorgesehen werden muss.In a further embodiment of the invention, the frame has a device for lubricating oil supply of elements of the gas exchange control. By prefabricated, cast or drilled lines or channels in the frame can be on easy Way a lubricating oil supply all points to be lubricated in the valve train, such as toggle or drag lever, hydraulic valve clearance compensation elements or hydraulically operated switching elements to influence the timing are provided. With a distribution of the lubricating oil flows within the frame, the cylinder head base, both in Blockzylinderkopf- and single-cylinder head design, simpler and thus be designed cheaper, since only one oil transfer point must be provided in the frame.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Rahmen eine Einrichtung zur Steuerung von Ventilen einer Motorbremse auf. Bei einer Verwendung einer Brennkraftmaschine in Nutzfahrzeugen ist diese oft mit einer Motorbremse ausgerüstet, d.h. jeder Zylinder der Brennkraftmaschine weist ein Ventil auf, das zum Beispiel am Ende des Verdichtungshubes vorzeitig öffnet, so dass die in der Brennkraftmaschine geleistete Verdichtungsarbeit ungenutzt als heiße Luft abgeblasen wird und die Brennkraftmaschine und das Fahrzeug abgebremst werden. Ein derartiges Ventil wird zum Beispiel direkt hydraulisch betätigt oder eine mechanische Betätigung eines solchen Ventils wird hydraulisch angesteuert. Hierbei erforderliche hydraulische Druck- und Versorgungsleitungen sind erfindungsgemäß in dem Rahmen oberhalb des Zylinderkopfunterteiles integriert. Diese Leitungen oder Kanäle sind vorgegossen oder werden in den Rahmen eingearbeitet. Bei einer Integration der Leitungen oder Kanäle in den Rahmen vereinfacht sich der Montageaufwand erheblich. Bei einer integrierten Leitung entfallen Dichtstellen an Leitungsverbindungen, die aufwändig herzustellen und abzudichten sind.In a further embodiment of the invention, the frame has a device for controlling valves of an engine brake. When using an internal combustion engine in commercial vehicles, this is often equipped with an engine brake, i. Each cylinder of the internal combustion engine has a valve that opens prematurely, for example, at the end of the compression stroke, so that the compression work performed in the internal combustion engine is blown off unused as hot air and the internal combustion engine and the vehicle are braked. Such a valve is for example operated directly hydraulically or a mechanical actuation of such a valve is controlled hydraulically. This required hydraulic pressure and supply lines are integrated according to the invention in the frame above the cylinder head base. These pipes or channels are pre-cast or incorporated into the frame. With an integration of the lines or channels in the frame, the assembly effort is considerably simplified. In the case of an integrated line, there are no sealing points on the line connections, which are complex to manufacture and seal.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in den Rahmen eine Kraftstoffniederdruckleitung integriert. Durch die Integration einer Kraftstoffniederdruckleitung in den Rahmen wird der Montageaufwand weiter reduziert . Da außerdem nur eine Kraftstoffleitung zum Zylinderkopf geführt werden muss, und die Verteilung zu den Kraftstoffinjektoren der einzelnen Zylinder innerhalb des Rahmens stattfindet, ist nicht nur ein geringerer Bauaufwand notwendig, sondern es ist die Gefahr einer Leckage im KraftstoffSystem, besonders an Leitungsverbindungen, vermindert. Diese integrierte Kraftstoffleitung kann sowohl als Kraftstoffvorlauf als auch als Kraftstoffrücklauf oder in zweifacher Ausfertigung als Kraftstoffvor- und -rücklauf genutzt werden.In a further embodiment of the invention, a fuel low pressure line is integrated into the frame. By integrating a low-pressure fuel line into the frame, the assembly effort is further reduced. In addition, since only one fuel line to the cylinder head must be performed, and the Distribution takes place to the fuel injectors of the individual cylinders within the frame, not only a lower construction cost is necessary, but it is the risk of leakage in the fuel system, especially at line connections, reduced. This integrated fuel line can be used both as a fuel supply and as a fuel return or in duplicate as Kraftstoffvor- and -rücklauf.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Rahmen Anschlussstutzen für Kraftstoffinjektoren auf. Durch ein direktes Anschrauben eines Kraftstoffinjektors an den Rahmen wird eine zusätzliche Kraftstoffleitung vermieden und der Kraftstoffinjektor ist steif und ohne zusätzliche Haltemittel mit dem Zylinderkopf verbunden. Auf diese Weise wird eine montage- und betriebssichere Halterung und Kraftstoffversorgung für den Injektor zur Verfügung gestellt.In a further embodiment of the invention, the frame has connecting pieces for fuel injectors. By directly screwing a fuel injector to the frame, an additional fuel line is avoided and the fuel injector is rigid and without additional retaining means connected to the cylinder head. In this way, a mounting and reliable support and fuel supply for the injector is provided.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Hochdruckleitung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung in den Rahmen integriert. Falls der Kraftstoffinjektor nicht von einer Nockenwelle über Hebel und ähnliche Übertragungselemente betätigt wird, sondern zum Beispiel mit Öl, das unter Hochdruck steht, angesteuert wird, ist es von Vorteil diese Hochdruckleitung für das Öl in den Rahmen zu integrieren um eine Verwechslung von Hochdruckleitungen bei der Montage auszuschließen.In a further embodiment of the invention, a high-pressure line for controlling the fuel injection is integrated into the frame. If the fuel injector is not actuated by a camshaft via levers and similar transmission elements, but is driven, for example, with oil, which is under high pressure, it is advantageous to integrate this high pressure line for the oil in the frame to a confusion of high pressure lines in the Exclude installation.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Rahmen eine Einrichtung zur Entlüftung des Kühlsystems der Brennkraftmaschine auf. Bei einer Ausführung der Brennkraftmaschine mit Einzelzylinderköpfen ist ein Rahmen oberhalb der Einzelzylinderköpfe mit einer Entlüftungsmöglichkeit besonders vorteilhaft, weil Einzelzylinderköpfe keinen durch alle Zylinder führenden durchgehenden Wasserkern aufweisen. Deshalb muss jeder Einzelzylinderkopf an seiner geodätisch höchsten Stelle eine Möglichkeit zum Entlüften des Kühlmittelsystems aufweisen, d.h. Anschlüsse mit Leitungen zum Beispiel zu einem Kühlmittelausgleichsbehälter. Bei einer Ausführung mit einem Rahmen, der alle Zylinder überdeckt ist es vorteilhaft in jeden Einzelzylindrkopf eine Übertrittstelle für das Kühlmittel in einen Kühlmittelkanal im Rahmen vorzusehen. Da der Rahmen im Allgemeinen eine geodätisch höhere Lage einnimmt als das Zylinderkopfunterteil, ist deshalb nur eine Entlüftungsmöglichkeit in dem Kühlmittelkanal im Rahmen vorzusehen. Auf diese Weise wird der Teile- und Montageaufwand für eine Entlüftung des Kühlmittelsystems im Zylinderkopf erheblich reduziert. Gleichzeitig wird die Betriebssicherheit aufgrund weniger Leitungen und Leitungsverbindungen wesentlich erhöht .In a further embodiment of the invention, the frame has a device for venting the cooling system of the internal combustion engine. In an embodiment of the internal combustion engine with individual cylinder heads, a frame above the individual cylinder heads with a venting possibility is particularly advantageous because individual cylinder heads do not have leading through all cylinders continuous water core. That's why every single cylinder head has to have one at its geodetically highest point Have possibility for venting the coolant system, ie connections with lines, for example, to a coolant expansion tank. In an embodiment with a frame that covers all cylinders, it is advantageous to provide in each individual cylinder head a passage point for the coolant in a coolant channel in the frame. Since the frame generally occupies a geodetically higher position than the cylinder head base, therefore, only a venting possibility in the coolant channel is provided in the frame. In this way, the parts and assembly costs for venting of the coolant system in the cylinder head is significantly reduced. At the same time, operational safety is substantially increased due to fewer cables and line connections.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Lagerung der Achse als Durchstecklager ausgeführt . Bei einer Ausführung der Lagerung der Kipphebelachse oder der Nockenwelle als Durchstecklager behält der Rahmen seine Steifigkeit und die Lagergasse ist einfach zu fertigen. Bei einer Ausführung mit Lagerdeckel würde der Rahmen an Steifigkeit verlieren und die Lagergasse wäre aufwändiger in der Herstellung und Montage der Achse.In a further embodiment of the invention, the bearing of the axle is designed as a push-through bearing. In an embodiment of the storage of the rocker shaft or the camshaft as push-through bearing the frame retains its rigidity and the storage lane is easy to manufacture. In an embodiment with bearing cap, the frame would lose rigidity and the bearing lane would be more expensive to manufacture and assemble the axle.
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Further features and combinations of features result from the description and the drawings. Concrete embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rahmens zur Lagerung von Kipphebelachsen für einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf sowieFig. 1 is a perspective view of a frame according to the invention for the storage of rocker shafts for a cylinder head according to the invention and also
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Rahmens aus Fig. 1 mit eingesetzten Kipphebeln und Kipphebelachsen In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßer Rahmen 1 zur Lagerung von Kipphebelachsen an mehreren nicht dargestellten Einzelzylinderköpfen eines mehrzylindrigen Hubkolbenmotors dargestellt. Der Rahmen 1 überdeckt mehrere nicht gezeigte Einzelzylinderköpfe, auf die er an den Schraubenaugen 2 geschraubt wird. Zur besseren Darstellung ist der Rahmen 1 an einer Ebene 3 zwischen zwei Zylindern geschnitten gezeichnet. Der in Fig. 1 abgebildete Abschnitt des Rahmens ist drei Zylinderköpfen des Hubkolbenmotors zugeordnet und entsprechend in drei Rahmenteile A, B, C gegliedert.Fig. 2 is a perspective view of the frame of Fig. 1 with inserted rocker arms and Kipphebelachsen In Fig. 1, an inventive frame 1 for supporting Kipphebelachsen is shown in a perspective view of a plurality of individual cylinder heads, not shown, a multi-cylinder reciprocating engine. The frame 1 covers a plurality of individual cylinder heads, not shown, to which it is screwed to the screw eyes 2. For better illustration, the frame 1 is drawn cut on a plane 3 between two cylinders. The illustrated in Fig. 1 portion of the frame is assigned to three cylinder heads of the reciprocating engine and divided into three frame parts A, B, C accordingly.
Der Rahmen 1 umfasst zwei längsseitige Außenwände 4\ 4X1 , die jeweils an einer Ebene 3 zwischen zwei Zylindern durch Querstege 5 verbunden sind. An diesen Querstegen sind die Schraubenaugen 2 und die Lagerungen 6 für die lediglich über ihre Mittenachsen M angedeuteten Kipphebelachsen angeordnet .The frame 1 comprises two longitudinal outer walls 4 \ 4 X1 , which are each connected to a plane 3 between two cylinders by transverse webs 5. At these transverse webs, the screw eyes 2 and the bearings 6 are arranged for the only indicated about their center axes M Kipphebelachsen.
Die Mittenachsen M der nicht gezeigten Kipphebelachsen verlaufen innerhalb des Rahmens 1 über dessen gesamte Länge. Der Rahmen 1 weist außerdem einen Boden 7 auf, der den Rahmen zusätzlich versteift und teilweise unterbrochen ist, um Durchtritte 8 für nicht gezeigte Elemente der Ventilsteuerung wie zum Beispiel Stößel, Kipphebel und Ventile zu ermöglichen. Der Boden 7 liegt auf der Oberseite des nicht gezeigten Zylinderkopfes auf und ist nach außen durch eine Flüssigdichtung oder eine Formdichtung, die zwischen Boden und Zylinderkopf angeordnet sind, abgedichtet.The center axes M of the rocker arm shafts not shown extend within the frame 1 over its entire length. The frame 1 also has a bottom 7 which additionally stiffens and partially interrupts the frame to allow passages 8 for valve control elements, not shown, such as plungers, rocker arms and valves. The bottom 7 rests on the top of the cylinder head, not shown, and is sealed to the outside by a liquid seal or a molded seal, which are arranged between the bottom and the cylinder head.
In einer längsseitigen Außenwand 4 x verlaufen über die ganze Länge ein Kraftstoffvorlaufkanal 9 und einIn a longitudinal outer wall 4 x extend over the entire length of a fuel supply channel 9 and a
Kraftstoffrücklaufkanal 9\ die mit Anschlussstutzen 10 für nicht gezeigte Kraftstoffinjektoren in Strömungsverbindung stehen. Auf diese Weise ist eine Montage von separaten Kraftstoffleitungen zu jedem Kraftstoffinjektor nicht erforderlich, wodurch sich das KraftstoffkreislaufSystem einfacher, kostengünstiger, montagefreundlicher und betriebssicherer realisieren lässt. Das gleiche gilt für in den Rahmen 1 integrierte Hydraulikleitungen 11, 11 X die zur Ansteuerung von hydraulisch betätigten, zusätzlichen Ventilen einer Motorbremse dienen.Fuel return channel 9 'are in fluid communication with connecting pieces 10 for fuel injectors, not shown. In this way, assembly of separate fuel lines to each fuel injector is not required, which makes the fuel cycle system simpler, less expensive, easier to assemble, and more economical more reliable to realize. The same applies to in the frame 1 integrated hydraulic lines 11, 11 X used to control hydraulically operated, additional valves of a motor brake.
Die Schmierstellen des nicht gezeigten Ventiltriebes werden über eine Schmierölleitung 12 in den Querstegen 5 versorgt.The lubrication points of the valve drive, not shown, are supplied via a lubricating oil line 12 in the transverse webs 5.
In einer längsseitigen Außenwand 4' verläuft über die ganze Länge ein integrierter Hochdruckölkanal 13, der zur Versorgung von hydraulisch unterstützen, elektrisch betätigten Kraftstoffinjektoren mit Hochdrucköl dient.In a longitudinal outer wall 4 'extends over the entire length of an integrated high pressure oil passage 13, which is used to supply hydraulically assisted, electrically operated fuel injectors with high pressure oil.
Auf der oberen Abschlussfläche 14 des Rahmen liegt die nichtgezeigte Zylinderkopfhaube auf, wobei eine Dichtung zwischen Zylinderkopfhaube und Rahmen eine Leckage zur Umgebung nach außen verhindert .On the upper end surface 14 of the frame, the not-shown cylinder head cover is located, with a seal between the cylinder head cover and frame prevents leakage to the outside environment.
In der längsseitigen Außenwand 4,λ verläuft über die ganze Länge des Rahmens ein Kanal 15 zur Kühlsystementlüftung, der an jedem Zylinder eine Strömungsverbindung zur geodätisch höchsten Stelle des Wasserraumes des Zylinderkopfes und somit des gesamten Zylinders aufweist. Auf diese Weise wird sowohl bei einem Blockzylinderkopf als auch bei einer Ausführung mit Einzelzylinderköpfen eine zuverlässige und vor allem einfache, kostengünstige und montagefreundliche Möglichkeit geschaffen, das Kühlmittelsystem der Brennkraftmaschine im Zylinderkopf zu entlüften.In the longitudinal outer wall 4 , λ runs over the entire length of the frame, a channel 15 for Kühlsystementlüftung having a flow connection to the geodetically highest point of the water space of the cylinder head and thus the entire cylinder on each cylinder. In this way, both in a block cylinder head as well as in a version with single cylinder heads a reliable and above all simple, inexpensive and easy to install option created to vent the coolant system of the engine in the cylinder head.
In Fig. 2 ist der Rahmen 1 aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung in einer teilmontierten Version mit Kipphebelachsen 16 und Kipphebeln 17 gezeigt. Ein derartiger Rahmen 1 wird separat vormontiert und als komplette Baueinheit unter Beifügung einer Dichtung auf den Zylinderkopf montiert. Auf diese Weise ist eine Vormontage außerhalb der eigentlichen Motorenmontageeinrichtung möglich, was Vorteile in der Logistik und im Fertigungsablauf ergibt. Nach der Montage des teilmontierten Rahmens 1 werden die nicht gezeigten Kraftstoffinjektoren an die Anschlussstutzen 10 angeschraubt und eine nicht gezeigte Zylinderkopfhaube auf die Abschlussfläche 14 befestigt. In Fig. 2, the frame 1 of FIG. 1 is shown in a perspective view in a partially assembled version with Kipphebelachsen 16 and rocker arms 17. Such a frame 1 is pre-assembled separately and mounted as a complete unit with the addition of a seal on the cylinder head. In this way, a pre-assembly outside the actual engine mounting device is possible, resulting in advantages in logistics and in the manufacturing process. After the assembly of the partially mounted frame 1, the fuel injectors, not shown, are screwed to the connecting piece 10 and a not shown cylinder head cover attached to the end surface 14.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Zylinderkopfunterteil , einer Zylinderkopfhaube, einer Vorrichtung zur Lagerung einer Welle und/oder Achse einer Gaswechselsteuerung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung als Rahmen (1) ausgebildet ist, der auf dem Zylinderkopfunterteil gelagert ist und auf den die Zylinderkopfhaube aufgesetzt ist.1. Cylinder head of a reciprocating internal combustion engine with a cylinder head lower part, a cylinder head cover, a device for mounting a shaft and / or axis of a gas exchange control, characterized in that the device is designed as a frame (1) which is mounted on the cylinder head lower part and on which the cylinder head cover is placed is.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere Vorrichtungen an benachbarten Einzelzylinderköpfen einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine vorgesehen sind, die als einstückiger Rahmen (1) ausgebildet sind.2. Cylinder head according to claim 1, so that several devices are provided on adjacent single cylinder heads of a multi-cylinder internal combustion engine, which are designed as a one-piece frame (1).
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Achse (16) , die in der Vorrichtung gelagert ist, als Kipp- oder Schlepphebelachse ausgebildet ist.3. Cylinder head according to claim 1 or 2, so that an axis (16) which is mounted in the device is designed as a rocker arm or rocker arm axis.
4. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rahmen (1) eine Einrichtung (12) zur Schmierölversorgung von Elementen der GaswechselSteuerung aufweist .4. Cylinder head according to one of claims 1 to 3, so that the frame (1) has a device (12) for supplying lubricating oil to elements of the gas exchange control.
5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rahmen (1) eine Einrichtung (11, 11') zur Steuerung von Ventilen einer Motorbremse aufweist.5. Cylinder head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frame (1) has a device (11, 11 ') for controlling valves of an engine brake.
6. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in den Rahmen (1) eine Kraftstoffniederdruckleitung (9,9') integriert ist.6. Cylinder head according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a low-pressure fuel line (9,9 ') is integrated in the frame (1).
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rahmen (1) einen Anschlussstutzen (10) für einen Kraftstoffinjektor aufweist.7. Cylinder head according to one of claims 1 to 6, so that the frame (1) has a connection piece (10) for a fuel injector.
8. Zylinderkopf nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in den Rahmen (1) eine Hochdruckleitung (13) zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung integriert ist.8. Cylinder head according to claim 7, that a high pressure line (13) for controlling the fuel injection is integrated in the frame (1).
9. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rahmen (1) eine Einrichtung (15) zur Entlüftung des Kühlsystems der Brennkraftmaschine aufweist.9. Cylinder head according to one of claims 1 to 8, that the frame (1) has a device (15) for venting the cooling system of the internal combustion engine.
10. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lagerung (6) einer Achse bzw. Welle als Durchstecklager ausgeführt ist. 10. Cylinder head according to one of claims 1 to 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bearing (6) of an axis or shaft is designed as a push-through bearing.
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