EP2179147A1 - Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor

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Publication number
EP2179147A1
EP2179147A1 EP07820339A EP07820339A EP2179147A1 EP 2179147 A1 EP2179147 A1 EP 2179147A1 EP 07820339 A EP07820339 A EP 07820339A EP 07820339 A EP07820339 A EP 07820339A EP 2179147 A1 EP2179147 A1 EP 2179147A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder head
head according
inlet
cylinder
section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07820339A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas NÖLTING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
Publication of EP2179147A1 publication Critical patent/EP2179147A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • 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
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F01L7/022—Cylindrical valves having one recess communicating successively with aligned inlet and exhaust ports
    • 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
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/026—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with two or more rotary valves, their rotational axes being parallel, e.g. 4-stroke
    • 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
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/18—Component parts, details, or accessories not provided for in preceding subgroups of this group

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine, in which at least a rotary valve, a gas flow is controlled in the cylinder head.
  • Cylinder heads with rotary valves for controlling the gas streams, in particular the inlet and outlet, are known from the prior art.
  • Cylinder heads with rotary valves are known from US 5095870 A and EP 0423444 Bl, the rotary valves are provided with recesses, which are rotated depending on the position of the associated piston so that the connection of a SusStromkanals in the cylinder head to the outlet channel by means of the gated opening in the rotary valve of the cylinder or the connection of an intake passage in the cylinder head to the cylinder is made or closed.
  • the invention has for its object to provide a cylinder head of the type mentioned, on the one hand allows a high maximum power of the engine due to high permissible speeds, and optimized filling of the cylinder, and on the other hand in the Part load range generates high torque and allows economic operation.
  • a control device for internal combustion engines which is arranged in each of the leading to the individual working spaces of the cylinder intake pipes in front of the inlet valve, the inlet cross-section periodically opening and closing throttle member whose opening and closing time in relation to the opening and closing time of the intake valve is variable.
  • the document US 45 72 116 A shows a similar control device for internal combustion engines, which has a arranged in the intake pipe upstream of the inlet valve rotary member by means of which the inlet cross section can be adjusted.
  • the first and second elements are arranged and mounted so that in their initial position the inlet or outlet section or region of the cylinder and the associated channel are in no way impaired. Between the cross section as far as possible reducing position and the starting position can
  • Intermediate positions may be provided. In this case, discrete intermediate positions can be realized or a continuous operation between the output and the maximum position.
  • the first and second elements are mechanically connected to each other to make the movement or the movement as simple as possible.
  • both elements are at least largely arranged in the starting position in the wall section between the inlet or outlet section of the cylinder and the associated channel.
  • the first element may be made relatively short, whereas the second element should be designed rather elongated.
  • the second element can therefore have a plate-like shape, but in any case is adapted to the channel and therefore can also have other shapes, eg. can also be a gutter form appropriate, m] edem case is basically an elongated element.
  • a continuous transition from the first to the second element should be ensured in each position.
  • a design has proven in which the second element has a more or less circular cross-section at its front end directed towards the first element, which engages in a corresponding recess of the first element.
  • a third element is provided, which can be introduced into the inlet or outlet section of the cylinder so as to reduce the effective cross section of this area towards the rotary valve.
  • this element can be moved by this element, the opening time of the cross section and the total opening time can be reduced. This is of particular interest for the partial load operation, so that this measure can be used in combination with the previously described measure in order to improve the operation of the internal combustion engine in the partial load range.
  • the design with respect to the third element can be carried out similarly as with respect to the second element, ie, expediently, the third element can be brought into various intermediate stages discretely or steplessly.
  • a part of the inlet or outlet of the cylinder is closed flat, and it can also be thought to make the third element so that the area covered by it is not completely closed, but allows a partial flow through, for example.
  • Recesses are provided in the third element.
  • the third element is displaced on a circular path, whereby other possibilities of moving the element from the starting position into the maximum position are also possible. as well as intermediate positions are possible.
  • the third element may, like the first element, be arranged in a wall region of the cylinder head in the starting layer, so that in the starting position the geometry of the inlet / outlet region of the cylinder and of the associated channel is not impaired.
  • the first and the third element can interlock, which allows a space-saving, compact solution.
  • the resulting dead space is kept small at the maximum extended position of the elements.
  • This dead space can be covered according to an advantageous development of a guided element, so that no dead space occurs in this position and in the intermediate positions, which can lead to turbulence of the incoming and outflowing gas.
  • This element is advantageously designed as a thin-walled aperture.
  • Fig. 1 shows the invention applied in the outlet region of an internal combustion engine.
  • the outlet portion of the cylinder is designated 1.
  • This can be opened or closed by means of a rotary valve 3.
  • the rotary valve has a Ausappelunq 4, which extends in the concrete exemplary embodiment over a Winkei Society of about 180 ° and in its contour is such that it in the position shown, which represents the Maximalo réelle, a continuous transition from the outlet section 1 of the cylinder allows the recess 4 of the rotary valve in the exhaust passage 2 of the cylinder head.
  • the outlet channel 2 is bounded at the top by the upper wall 9 and down through the lower wall 8 of the cylinder head.
  • the first element 5, the second element 6 and the third element 7 are arranged in the lower wall 8 of the cylinder head such that the outlet section 1 of the cylinder and the outlet channel 2 of the cylinder Cylinder head are not disturbed.
  • the position shown in Fig. 1 is characteristic of the full load operation of the engine, in which the largest possible effective channel cross-section is to be made available.
  • Fig. 2 shows the corresponding position of the rotary valve in the partial load range.
  • the effective channel cross-section of the outlet channel 2 should be reduced
  • the rotary valve should later open, i. the outlet channel will be released later.
  • the rotary valve 3 to the left ie counterclockwise, rotates.
  • a later opening of the outlet section 1 is achieved by the extended third element 7, since the edge at which the recess 4 opens the outlet section 1 is displaced in the direction of rotation and thus the outlet section 1 is opened later.
  • the first element 5 which - as shown in FIG. 2 - m is pushed the outlet channel 2, the effective cross section of the outlet channel 2 is reduced.
  • the second element 6 is provided, which ensures this transition as an elongated element on the one hand and on the other hand, that the channel cross-section continuously expands, whereby the ejected exhaust gas can relax, which also has an advantageous effect on the gas exchange.
  • the full not provided with reference numerals bearing points of the first and third elements 5, 7 are indicated.
  • the first element 5 and the third element 7 slide together in the starting position in a compact and advantageous manner, so that they can be accommodated in the lower wall section and the preferred geometry of the outlet section 1 or outlet channel 2 is not disturbed.
  • a dead space which in practice, however, does not disturb the flow appreciably, as in the taken schematic representation, the elements 5, 6 and 7 have been shown for clarity much more than they are actually in the practical embodiment. That is, in the concrete embodiment, in particular the elements 5 and 7 are designed comparatively thin with a small thickness, so that said dead space correspondingly low.
  • the dead space is further covered by a louver-like aperture, which follows the outer contour of the rotary valve and is mounted in the wall of the outlet port 2.
  • This panel is taken by the first and third element 5 and 7, so pulled apart when pushing out and pushed together again when moving together in the opposite manner.
  • FIGS. 3 and 4 show in an analogous manner the application of the invention in the inlet region of an internal combustion engine.
  • Fig. 3 shows the non-activated
  • Cross Section Adjustment Device which is desirable at full load to achieve a maximum inlet cross section.
  • Fig. 4 shows the device in the partial load range with correspondingly reduced channel cross-section and shifted control time.
  • a constant channel cross-section is preferred in the inlet region at partial load near the inlet section of the cylinder, so that the second element 6 is displaced in parallel, unlike the cross-section adjustment device described with respect to the outlet section, and no pivoting or tilting movement is realized.
  • an undesirable Querterrorismsreduzierunq towards the inlet portion is avoided and a largely constant channel cross-section ensured to achieve a largely laminar flow. Continuous transition from reduced cross-section to full cross-section can be achieved farther upstream through appropriate similar elements or orifices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Offenbart wird ein Zylinderkopf mit zumindest einem rotierenden Drehschieber, der über eine Ausnehmung verfügt, um einen Einlass- oder Auslasskanal freizugeben oder zu verschließen, wobei eine Querschnitteinstellvorrichtung im Einlass- oder Auslasskanal vorgesehen ist, die über zwei bewegbare Elemente verfügt, wobei das erste Element von einer Ausgangsstellung, in der der Kanal nicht beeinträchtigt ist, in eine Stellung bringbar ist, in der das erste Element in den Kanal ragt und diesen teilweise verschließt, wobei das zweite Element an das erste Element gekoppelt ist und sich vom ersten Element weg in den Kanal erstreckt. Vorteilhaft ist weiterhin ein drittes Element zur Veränderung der Steuerzeit vorgesehen, das in den Einlass- oder Auslassabschnitt des Zylinders einschiebbar ist.

Description

ZYLINDERKOPF FUR EINEN VERBRENNUNGSMOTOR
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor, bei dem zumindest über einen Drehschieber ein Gasstrom im Zylinderkopf gesteuert wird.
Zylinderköpfe mit Drehschiebern zur Steuerung der Gasstrome, insbesondere des Einlass- sowie Auslassstroms, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bspw. aus der US 5095870 A sowie der EP 0423444 Bl sind Zylinderköpfe mit Drehschiebern bekannt, deren Drehschieber mit Ausnehmungen versehen sind, die abhangig von der Position des zugeordneten Kolbens so gedreht werden, dass mittels der ausgefrasten Öffnung im Drehschieber die Verbindung eines ΛusStromkanals im Zylinderkopf zum Auslasskanal des Zylinders bzw. die Verbindung eines Einlasskanals im Zylinderkopf zum Zylinder hergestellt bzw. verschlossen wird. Diese Ausnehmungen sind so gestaltet und versetzt zueinander angeordnet, dass Rotationsbereiche der Drehschieber vorgesehen sind, in denen sowohl der Einlass- als auch der Auslasskanal verschlossen sind, als auch Rotationsbereiche, in denen sowohl Einlass- als auch Auslasskanal zum Teil geöffnet sind. Durch diese Überschneidung wird im Einlasskanal aufgrund des durch den Auslasskanal ausgestoßenen Abgases ein Sog erzeugt, der die Befüllung des Zylinders mittels durch den Einlasskanal, einströmendem Frischgases verbessert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf der genannten Art zu schaffen, der einerseits eine hohe Maximalleistung des Verbrennungsmotors aufgrund hoher zulassiger Drehzahlen, und optimierter Befüllung der Zylinder ermöglicht, und zum anderen auch im Teillastbereich ein hohes Drehmoment erzeugt und einen wirtschaftlichen Betrieb gestattet.
Aus dem Dokument DE 29 38 118 Al ist eine Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren bekannt, die über in jedem der zu den einzelnen Arbeitsräumen der Zylinder führenden Ansaugrohren vor dem Einlassventil ein den Einlassquerschnitt periodisch öffnendes und schließendes Drosselorgan angeordnet ist, dessen Öffnungs- und Schließzeit in Bezug auf die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils veränderbar ist.
Das Dokument US 45 72 116 A zeigt eine ähnliche Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die über ein im Ansaugrohr vor dem Einlassventil angeordnetes Rotationselement verfügt mittels dem der Einlassquerschnitt eingestellt werden kann .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist stromab der Ausnehmung des Drehschiebers, durch die das auszustoßende Abgas bzw, das einzuführende Frischgas strömt, eine Querschnitteinstellvorrichtung vorgesehen, mittels der es möglich ist, den wirksamen. Querschnitt des Einlass- oder Auslasskanals einzustellen. Selbstverständlich kann eine derartige Vorrichtung sowohl am Einlass- als auch am Auslasskanal vorgesehen sein, nie Querschnitteinstellvorrichtung verfügt im. Wesentlichen, über zwei Elemente, von denen das erste Element die Aufgabe hat, den wirksamen Querschnitt des Kanals zu reduzieren und das zweite in den Kanal ragende Element die Funktion erfüllt, einen mehr oder weniger kontinuierlichen Übergang vom, reduzierten Querschnitt zum vollen Querschnitt des Kanals zu schaffen. Durch die Querschnittreduzierung soll auch im Teillastbereich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet werden, um das Füllverhalten des Zylinders zu verbessern. Hierbei ist es wesentlich, dass auch bei Verminderung des Kanalquerschnitts Toträume und unnötige Kanten soweit wie möglich vermieden werden, um die Entstehung schädlicher Wirbel auszuschließen oder zumindest zu reduzieren .
Vorteilhaft sind das erste und zweite Element so angeordnet und gelagert, dass in ihrer Ausgangsstellung der Einlass™ bzw. Auslassabschnitt bzw. Bereich des Zylinders sowie der zugeordnete Kanal keinesfalls beeinträchtigt werden. Zwischen der dem Querschnitt so weit wie möglich reduzierenden Stellung und der Ausgangsstellung können
Zwischenstellungen vorgesehen sein. Dabei können diskrete Zwischenstellungen realisiert werden oder ein stufenloser Betrieb zwischen der Ausgangs- und der Maximalstellung .
Zweckmäßig sind das erste und zweite Element miteinander mechanisch verbunden, um die Bewegung bzw. den Bewegungsablauf so einfach wie möglich zu gestalten.
Wenngleich zur Bewegung der Elemente sowohl eine Verschiebung als auch eine Rotation grundsatzlich in Frage kommt, hat sich für das erste Element eine Verschiebung auf einer Kreisbahn als vorteilhaft erwiesen, wohingegen das zweite Element im Wesentlichen verschwenkt wird, dieser Schwenkbewegung jedoch auch, eine translatorische Bewegung überlagert ist. Grundsätzlich wäre jedoch auch für das erste Element eine reine Schwenkbewegung denkbar. Die Lagerung der Elemente kann auf unterschiedlichste Weise geschehen. Das erste Element sollte jedoch mindestens an zwei Punkten gelagert sein.
Vorteilhaft werden beide Elemente zumindest weitgehend in der Ausgangsstellung in dem Wandungsabschnitt zwischen Einlass- oder Auslassabschnitt des Zylinders und dem zugeordneten Kanal angeordnet. Zur Reduzierung des Kanalquerschnitts kann das erste Element relativ kurz gestaltet sein, wohingegen das zweite Element, eher langgestreckt gestaltet sein sollte. Das zweite Element kann daher eine plattenformige Gestalt aufweisen, ist jedoch in jedem Fall an den Kanal anzupassen und kann daher auch andere Formen aufweisen, Bspw. kann auch eine Rinnenform zweckmäßig sein, m ]edem Fall handelt es sich grundsatzlich um ein langgestrecktes Element. Um die Strömung im Kanal nicht zu beeinträchtigen, sollte in jeder Stellung ein möglichst kontinuierlicher Übergang vom ersten zum zweiten Element gewährleistet sein. Hierzu hat sich eine Gestaltung bewährt, bei der das zweite Element an seinem zum ersten Element hin gerichteten Stirnende einen mehr oder weniger kreisförmigen Querschnitt aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung des ersten Elements eingreift.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist des Weiteren ein drittes Element vorgesehen, das in den Einlass oder Auslassabschnitt des Zylinders einbringbar ist, um so den effektiven Querschnitt dieses Bereichs zum Drehschieber hin zu vermindern. Die Wirkung dieses Elements wird jedoch in erster Linie nicht in einer Verminderung des Querschnitts gesehen, sondern darin, die Steuerzeiten, d. h. den Öffnungs- /Schließzeitpunkt de Drehschiebers zu beeinflussen. Dies wird anhand des konkreten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden. Bspw. kann durch dieses Element der Öffnungszeitpunkt des Querschnitts verschoben werden und auch die Gesamtöffnungsdauer vermindert werden. Dies ist insbesondere für den Teillastbetrieb von Interesse, so dass diese Maßnahme mit der zuvor beschriebenen Maßnahme kombiniert eingesetzt werden kann, um den Betrieb des Verbrennungsmotors im Teillastbereich zu verbessern.
Grundsätzlich kann die Gestaltung hinsichtlich des dritten Elements ähnlich wie hinsichtlich des zweiten Elements erfolgen, d.h., zweckmäßig kann das dritte Element diskret oder stufenlos in diverse Zwischenstufen gebracht werden. Zweckmäßig wird mit dem dritten Element ein Teil des Einlassoder Auslassbereichs des Zylinders flächig verschlossen, wobei auch daran gedacht werden kann, das dritte Element so zu gestalten, dass der von ihm überdeckte Bereich nicht vollständig verschlossen wird, sondern eine teilweise Durchströmung erlaubt, indem bspw. im dritten Element Ausnehmungen vorgesehen sind. Zweckmäßig wird das dritte Element, wie zum ersten Element bereits erläutert, auf einer Kreisbahn verschoben, wobei auch andere Möglichkeiten der Bewegung des Elements von der Ausgangsstellung in die Maximal- sowie Zwischenstellungen möglich sind.
Das dritte Element kann, wie das erste Element, in einem Wandungsbereich des Zylinderkopfs in der Ausgangsiage angeordnet sein, so dass in der Ausgangslage die Geometrie des Einlass-/Auslassbereichs des Zylinders sowie des zugeordneten Kanals nicht beeinträchtigt wird. Dabei können das erste und das dritte Element ineinander greifen, was eine platzsparende, kompakte Losung ermöglicht. Weiterhin wird bei einer derartigen Konstruktion, wie sie anhand des bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert werden wird, der sich ergebende Totraum bei der maximal ausgefahrenen Stellung der Elemente gering gehalten. Dieser Totraum kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung über ein geführtes Element abgedeckt werden, so dass auch in dieser Stellung sowie in den Zwischenstellungen kein Totraum auftritt, der zur Verwirbelung des ein- bzw. ausströmenden Gases fuhren kann. Dieses Element ist vorteilhaft als dünnwandige Blende ausgebildet.
Die Erfindung wird folgend naher anhand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels beschrieben .
Fig. 1 zeigt die Erfindung angewandt im Auslassbereich eines Verbrennungsmotors. Der Auslassabschnitt des Zylinders ist mit 1 bezeichnet. Dieser kann mittels eines Drehschiebers 3 geöffnet oder verschlossen werden. Hierzu verfugt der Drehschieber über eine Ausnehmunq 4, die sich beim konkreten Ausfuhrungsbeispiel über einen Winkeibereich von etwa 180° erstreckt und in ihrer Kontur so beschaffen ist, dass sie in der gezeigten Stellung, die die Maximaloffnung darstellt, einen kontinuierlichen Übergang vom Auslassabschnitt 1 des Zylinders über die Ausnehmung 4 des Drehschiebers in den Auslasskanal 2 des Zylinderkopfes ermöglicht. Der Auslasskanal 2 wird nach oben hin durch die obere Wandung 9 und nach unten hin durch die untere Wandung 8 des Zylinderkopfes begrenzt .
Wie gut aus der Darstellung zu ersehen, sind das erste Element 5, das zweite Element 6 und das dritte Element 7 so in der unteren Wandung 8 des Zylinderkopfs angeordnet, dass der Auslassabschnitt 1 des Zylinders und der Auslasskanal 2 des Zylinderkopfs nicht gestört sind. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung ist charakteristisch für den Volllastbetrieb des Motors, bei dem ein möglichst großer wirksamer Kanalquerschnitt zur Verfugung gestellt werden soll.
Fig. 2 zeigt die entsprechende Position des Drehschiebers im Teillastbereich. Hier soll zum einen der wirksame Kanalquerschnitt des Auslasskanals 2 vermindert werden, zum anderen soll der Drehschieber später offnen, d.h. der Auslasskanal später freigegeben werden. Zu beachten ist, dass bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel der Drehschieber 3 links herum, also in Gegenuhrzeigersinn, dreht. Dabei ist klar, dass durch das ausgefahrene dritte Element 7 ein spateres Offnen des Auslassabschnitts 1 erreicht wird, da die Kante, bei der die Ausnehmung 4 den Auslassabschnitt 1 öffnet, in Drehrichtung verschoben wird und somit der Auslassabschnitt 1 spater geöffnet wird. Durch das erste Element 5, das - wie in Fig. 2 dargestellt — m den Auslasskanal 2 geschoben wird, wird der wirksame Querschnitt des Auslasskanals 2 vermindert. Um dennoch einen kontinuierlichen Übergang zum vollen. Kanalquerschnitt zu gewahrleisten, ist das zweite Element 6 vorgesehen, das als langgestrecktes Element zum einen diesen Übergang gewahrleistet und zum anderen erzielt, dass sich der Kanalquerschnitt kontinuierlich aufweitet, wodurch das ausgeschobene Abgas sich entspannen kann, was sich ebenfalls vorteilhaft auf den Gaswechsel auswirkt. Durch die vollen nicht mit Bezugszeichen versehenen Punkte sind Lagerpunkte des ersten und dritten Elements 5, 7 angedeutet. Wie gut aus einer Gegenüberstellung der Fig. 1 und 2 zu ersehen, schieben sich das erste Element 5 und das dritte Element 7 in der Ausgangslage in kompakter und vorteilhafter Weise ineinander, so dass diese im unteren Wandungsabschnitt aufgenommen werden können und die bevorzugte Geometrie des Auslassabschnitts 1 bzw. Auslasskanals 2 nicht gestört wird.
In der in Fig. 2 gezeigten ausgefahrenen Stellung entsteht beim gezeigten Ausfuhrungsbeispiel zwischen dem ersten Element 5 und dem dritten Element 7 ein Totraum, der in der Praxis jedoch die Strömung nicht nennenswert stört, da bei der getroffenen schematischen Darstellung die Elemente 5, 6 und 7 zur besseren Übersichtlichkeit wesentlich stärker dargestellt wurden als diese in der praktischen Ausführung tatsächlich sind. D.h., bei der konkreten Ausführung sind insbesondere die Elemente 5 und 7 vergleichsweise dünn mit geringer Stärke gestaltet, so dass der genannte Totraum entsprechend gering ausfällt.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform wird der Totraum des Weiteren über eine jalousieartige Blende abgedeckt, die der äußeren Kontur des Drehschiebers folgt und in dar Wandung des Auslasskanals 2 gelagert ist. Diese Blende wird durch das erste und dritte Element 5 und 7 mitgenommen, also beim Ausschieben auseinander gezogen und beim Zusammenfahren in entgegengesetzter Weise wieder zusammengeschoben.
Die Fig. 3 und 4 zeigen in analoger Weise die Anwendung der Erfindung im Einlassbereich eines Verbrennungsmotors. Fig. 3 zeigt dabei die nicht aktivierte
Querschnitteinstellvorrichtung,, was bei Volllast erwünscht ist, um einen maximalen Einlassquerschnitt zu erzielen. Fig. 4 zeigt dagegen die Vorrichtung im Teillastbereich mit entsprechend reduziertem Kanalquerschnitt und verschobener Steuerzeit. Bei der konkreten Ausführungsform wird im Einlassbereich bei Teillast in der Nahe des Einlassabschnitts des Zylinders ein konstanter Kanalquerschnitt bevorzugt, so dass des zweite Element 6 im Gegensatz zur im Hinblick auf den Auslassbereich beschriebenen Querschnittseinstellvorrichtung parallel verschoben wird und keine Schwenk- oder Kippbewegung realisiert wird. Auf diese Weise wird, eine unerwünschte Querschnittsreduzierunq zum Einlassabschnitt hin vermieden und ein weitgehend konstanter Kanalquerschnitt gewährleistet, um eine weitgehend laminare Strömung zu erzielen. Ein kontinuierlicher Übergang vom reduzierten Querschnitt zum vollen Querschnitt kann weiter stromoberhalb durch geeignete ähnliche Elemente oder Blenden erzielt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Zylinderkopf mit zumindest einem rotierenden Drehschieber (3), der über eine Ausnehmung (4) verfügt, um einen Ein- oder Auslasskanal (2) freizugeben oder zu verschließen, gekennzeichnet durch eine
Querschnittseinstellvorrichtung sromauf oder stromab der Ausnehmung (4), wobei die Querschnittseinstellvorrichtung über zwei bewegbare Elemente (5, 6) verfügt, wobei das erste Element (5) von einer Ausgangsstellung, in der der Kanal (2) nicht beeinträchtigt ist, in eine Endstellung bringbar ist, in der das erste Element (5) in den Kanal (2} ragt und diesen teilweise verschließt und das zweite Element (6) an das erste Element (5) gekoppelt ist und vom ersten Element (5) aus in den Kanal (2) ragt.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Element (5, 6) in Zwischenstellungen bringbar sind.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (5) mechanisch mit dem zweiten Element (6) verbunden ist.
4. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (5) in seiner Ausgangsstellung in einem Wandungsbereich (8) des Zylinderkopfs zwischen einem Einlass- bzw. Auslassabschnitt (1) des Zylinders und dem Einlass- bzw. Auslasskanal (2) angeordnet ist.
5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (5) an zumindest zwei Punkten gelagert ist.
6. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (5) verschieblich gelagert ist .
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element {5} auf euer Kreisbahn verschiebbar ist.
8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element {6} eine plattenartige Gestalt aufweist.
9. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (6) einen rinnenförmigen Querschnitt aufweist.
10. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,, dass ein Stirnende des zweiten Elements (6)f das dem ersten Element (5) zugewandt ist, abgerundet ist und in eine runde Ausnehmung des ersten Elements (5) eingreift.
11. Zylinderkopf nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (6) verschwenkbar und/oder verschieblich gelagert ist.
12. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Element (7) benachbart zum ersten Element (5) vorgesehen ist, das aus einer Ausgangsstellung entgegen dem ersten Element (5) in den Einlass- oder Auslassabschnitt (1) des Zylinders verschiebbar ist.
13. Zylinderkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des dritten Elements (7) flächig ein dem Einlass- oder Auslasskanal (2) zugeordneter Teil des Einlass- oder Auslassabschnitts (1) des Zylinders abdeckbar ist.
14. Zylinderkopf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (7) in Zwischenstellungen bringbar ist.
15. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (7} in seiner Ausgangsstellung in einem Wandungsbereich (8) des Zylinderkopfs zwischen dem Einlass- bzw. Auslassabschntt (1) des Zylinders und dem Ein- bzw. Auslasskanal (2) angeordnet ist.
16. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (7) an zumindest zwei Punkten gelagert ist.
17. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (7) verschieblich gelagert ist.
18. Zylinderkopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (7) auf einer Kreisbahn verschiebbar ist.
19. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Element (5, 6) eine Blende vorgesehen ist.
20. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (5) und das dritte Element (7) in ihrer Ausgangsstellung ineinander geschoben sind.
EP07820339A 2007-09-19 2007-09-19 Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor Withdrawn EP2179147A1 (de)

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PCT/EP2007/059895 WO2009039877A1 (de) 2007-09-19 2007-09-19 Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor

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EP2179147A1 true EP2179147A1 (de) 2010-04-28

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07820339A Withdrawn EP2179147A1 (de) 2007-09-19 2007-09-19 Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor

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WO (1) WO2009039877A1 (de)

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