EP2577018B1 - Kraftrad mit kompakter verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Kraftrad mit kompakter verbrennungskraftmaschine Download PDF

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EP2577018B1
EP2577018B1 EP11722388.3A EP11722388A EP2577018B1 EP 2577018 B1 EP2577018 B1 EP 2577018B1 EP 11722388 A EP11722388 A EP 11722388A EP 2577018 B1 EP2577018 B1 EP 2577018B1
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EP
European Patent Office
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cylinder
ports
exhaust
port
intake
Prior art date
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Active
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EP11722388.3A
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English (en)
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EP2577018A2 (de
Inventor
Rupert Baindl
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.)
Kj Ip Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Kj Ip Verwaltungs GmbH
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Publication date
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Priority claimed from DE201010021613 external-priority patent/DE102010021613B4/de
Priority claimed from DE201010021639 external-priority patent/DE102010021639B4/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/221—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement with cylinder banks in narrow V-arrangement, having a single cylinder head
    • 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 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002—Cylinder arrangements
    • F02F7/0012—Crankcases of V-engines

Definitions

  • the invention relates to a motorcycle with a compact internal combustion engine.
  • Such a motorcycle is known.
  • Its internal combustion engine comprises a VR cylinder arrangement with a gapped cylinder row, the internal combustion engine being installed with a transverse crankshaft.
  • the crank mechanism also acts constrained on the crankshaft so that the two planes formed by the cylinder axes of each row of cylinders intersect below the crankshaft axis.
  • EP 1 146 219 A1 already shows the arrangement of gas ducts in a cylinder head of a VR engine.
  • Inlet and outlet channels are guided largely horizontally, ie transversely to the cylinder axis. All exhaust ports open on one side of the cylinder head, all intake ports on the cylinder head opposite side.
  • the outlet channels of each displaced to the rear row of cylinders are considerably longer than those of the front lying. Also, the inlet channels have these differences in length, but are arranged mirrored. This channel arrangement is less suitable for motorcycle engines, since in particular with the very unequal inlet channels no high power density can be achieved.
  • the object of the subject invention is to provide for a generic motorcycle with internal combustion engine with VR cylinder arrangement a suitable cylinder head, can be achieved with the great engine performance.
  • the object is achieved in the case of a transverse crankshaft (transverse installation), the intake ports of the rear cylinder bank are arranged behind the rear camshaft and the intake ports of the front cylinder bank in front of the rear camshaft or with longitudinal crankshaft (longitudinal installation) the intake ports of the one cylinder bank to the left of an outer camshaft and the intake ports the other row of cylinders are arranged to the right of this camshaft.
  • transverse crankshaft transverse installation
  • the intake ports of the rear cylinder bank are arranged behind the rear camshaft and the intake ports of the front cylinder bank in front of the rear camshaft or with longitudinal crankshaft (longitudinal installation) the intake ports of the one cylinder bank to the left of an outer camshaft and the intake ports the other row of cylinders are arranged to the right of this camshaft.
  • the arrangement of the intake ports on both sides of the intake-side camshaft described in this way ensures that intake passages of the same length and the same shape are used, which are also relatively short, which likewise achieves a high engine output and the greatest possible synchronization and running smoothness of the engine.
  • the engine includes six cylinders.
  • the inlet and outlet channels of a cylinder form a group and the geometric arrangement or shape of the inlet channels of a group is the same for all cylinders.
  • the internal combustion engine according to the invention comprises two, three, four or five valves per cylinder and one or two spark plugs per cylinder. There may be two, three or four camshafts per cylinder head installed.
  • the gas channels of the intake valves of a cylinder can be merged into one channel.
  • the use of two inlet valves and one outlet valve per cylinder has proven to be particularly advantageous. When using a plurality of exhaust valves per cylinder, it is also convenient to merge the belonging to the individual valves outlet channels of a cylinder to an outlet channel.
  • the internal combustion engine is installed with a transverse crankshaft in the motorcycle, which is also referred to as transverse installation. Then, the cylinder head covers a front cylinder row and a rear cylinder row.
  • the channels of a cylinder belonging to the inlet valves branch out of a common channel. If a plurality of exhaust valves are provided, then the exhaust ports of a cylinder belonging to the exhaust valves converge to form an exhaust duct.
  • the forward curved exhaust passages of the rear cylinder bank are arranged between the forwardly bent exhaust ducts of the front cylinder bank, wherein the exhaust duct of the outermost cylinder of the rear cylinder bank is arranged adjacent to the exhaust duct of the preceding cylinder of the front cylinder bank.
  • the cylinder head is designed with three camshafts.
  • the middle camshaft actuates the inlet valves of one cylinder bank and the exhaust valves of the other cylinder bank. These valves are then arranged inclined to each other.
  • the front camshaft operates only the exhaust valves of the front cylinder bank, the rear camshaft only the intake valves of the rear cylinder bank.
  • the valves can be operated directly via bucket tappets but also via rocker arms.
  • the intake ports of the front cylinder bank are located behind the middle and in front of the rear camshaft and the intake ports of the rear cylinder bank behind the rear camshaft.
  • all outlet channels open in the vehicle longitudinal direction at the front of the cylinder head and the mouths of the outlet channels of the rear cylinder row are offset from those of the front cylinder row in the vehicle longitudinal direction to the rear.
  • channel dimensions of the gas channels are the same for all groups.
  • the alignment of the channel groups for the front and the rear cylinder row may be the same, but it may also be mirrored.
  • all inlet channels can open at the top, center of the cylinder head, and the outlet channels open on both sides of the cylinder head.
  • all outlet channels can also run upwards in the middle and the inlet channels open laterally on both sides of the cylinder head.
  • the exhaust ducts bend bent to the side of the cylinder head, then they run under the camshafts, the in the flow direction are through, ie they are below the middle and the underlying camshaft when using three camshafts or only one of the two camshafts when using two camshafts.
  • the spark plugs are advantageously arranged centrally between the valves of the cylinder and project upwards.
  • camshaft 8 is arranged at the front transverse installation or left or right longitudinal installation.
  • camshaft 10 is arranged at the rear with transverse installation or left or right with longitudinal installation.
  • FIG. 1 shows the view of an embodiment of the cylinder head 1 of the six-cylinder Kraftradverbrennungskraftmaschine invention.
  • the cylinder head 1 has three camshafts.
  • the exhaust ports 2 extend below the middle and the front camshaft and open, if the engine is installed with transverse crankshaft (transverse mounting), in the vehicle longitudinal direction forward. With longitudinal crankshaft (longitudinal installation) open the outlet 2 channels left or right. All exhaust ports 2 are of the same geometry and dimensions and are directed forwardly (longitudinally to the side) with the exhaust ports 2 of the rear cylinder bank displaced rearwardly and opening between and adjacent to the intake valves 5 of the cylinders of the front cylinder bank.
  • All inlet channels 3 also have the same geometry and the same dimensions and project upwards and diagonally behind (with transverse installation) or opposite to the outlet channel openings (in longitudinal installation).
  • the inlet channels 3 and the outlet channel 2 of a cylinder each form a channel group 4.
  • the cylinder head 1 also comprises two inlet valves 5 and one outlet valve 6 per cylinder.
  • two groups each belong to one group of channels 4 to one unifying inlet channels and one outlet channel, which are indicated by three reference lines, respectively.
  • the intake ports 3 of the rear cylinder bank are guided behind the rear camshaft 10 upwards
  • the intake ports 3 of the front cylinder bank are guided behind the central camshaft 9 and in front of the rear camshaft 10 upwards.
  • the exhaust ducts 2 of the rear cylinder bank are arranged below the middle and front camshafts 8, 9 and are led forward under these two camshafts.
  • the camshaft drive is arranged in the vehicle's longitudinal axis on the right.
  • the rear and front camshaft 8, 10 are the right and the left or vice versa. All valves are operated by bucket tappets directly from the camshafts.
  • the spark plugs 7 are each arranged centrally between the two inlet valves 5 and the outlet valve 6.
  • the two intake valves 5 of a cylinder are arranged inclined to each other, so that the intersection of their axes lies in the combustion chamber of the cylinder.
  • FIG. 2 shows the view of the cylinder head 1 from the front and from above (with transverse installation).
  • Each cylinder comprises two intake valves 5 and one exhaust valve 6, all of which are actuated directly by bucket tappets from the camshafts 8, 9, 10.
  • the intake ports 3 of the two intake valves 5 each branch from a common intake passage 3 from above.
  • the intermediate cam shaft 9 actuates the intake valves 5 of the front cylinder bank and the exhaust valves 6 of the rear bank of cylinders (in transverse installation).
  • the central camshaft 9 actuates the intake valves 5 of a lateral cylinder bank and the exhaust valves 6 of the opposite bank of cylinders.
  • the spark plugs 7 are respectively disposed between the exhaust valve 6 and the two intake valves 5.
  • FIG. 1 shows FIG.
  • the front camshaft 8 operates only the exhaust valves 6 of the front cylinder bank.
  • FIG. 3 the curved course of the outlet channels 2 of the front row of cylinders is shown.
  • the valves are arranged diagonally and are actuated via bucket tappets directly from the camshafts.
  • FIG. 4 is the S-shaped profile of the intake ports 3 shown and their branch just above the valve seats of the intake valves 5.
  • the rear camshaft 10 actuates the intake valves 5 of the rear cylinder bank.
  • FIG. 5 shows the cylinder head 1 viewed from the left.
  • the outlet channels 2 are bent forward by about 90 degrees.
  • the inlet channels 3 are S-shaped back and up.
  • the spark plugs 7 are arranged vertically.
  • the middle camshaft 9 actuates the intake valves 5 of the front cylinder bank and the exhaust valves 6 of the rear cylinder bank. The actuated by the central camshaft valves are inclined to each other.
  • FIG. 6 shows the view of the cylinder head from the front. All outlet channels 2 are arranged at the same height. Also, all the camshafts 8, 9, 10 are arranged at the same height, in FIG. 6 is therefore completely only the front camshaft 8 can be seen. From the camshaft 9, the left part of the central camshaft 9 can be seen in the figure on the right side (viewed in the vehicle longitudinal direction).
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the cylinder head 1 according to the invention for a VR6 engine.
  • the cylinder head comprises two camshafts 8, 10.
  • the exhaust ports 2 open on both sides of the cylinder head 1: Three exhaust ports 2 open on the left, three exhaust ports 2 open on the right. All six inlet channels 3 are arranged between the two camshaft 8, 10 and project upwards.
  • Outlet channel 2 and inlet channel 3 of a cylinder form a channel group 4, this includes only two channels in this embodiment.
  • the channel groups 4 of a row of cylinders are arranged mirror-inverted to the channel groups 4 of the other row of cylinders. The channel dimensions of all channel groups are the same.
  • the camshafts 8, 10 actuate the associated valves directly via bucket tappets.
  • the spark plug 7 is arranged in each case laterally between inlet and outlet valve.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftrad mit einer kompakten Verbrennungskraftmaschine.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 042 765 B4 ist ein solches Kraftrad bekannt. Dessen Verbrennungskraftmaschine umfasst eine VR-Zylinderanordnung mit auf Lücke angeordneten, ineinander geschobenenen Zylinderreihen, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einer quer liegenden Kurbelwelle eingebaut ist. Der Kurbeltrieb wirkt ferner geschränkt auf die Kurbelwelle, so dass sich die beiden Ebenen, die durch die Zylinderachsen jeder Zylinderreihe gebildet werden, unterhalb der Kurbelwellenachse schneiden. Für je zwei Zylinderreihen ist ein gemeinsamer Zylinderkopf vorhanden. Dieser umfasst in einem Ausführungsbeispiel drei Nockenwellen.
  • Sonstige Konstruktionsmerkmale des Zylinderkopfes sind in der DE 10 2004 042 765 B4 nicht beschrieben. Insbesondere geht daraus nicht hervor, wie die Gaskanäle angeordnet und gestaltet sind.
  • Außer aus der oben aufgeführten Druckschrift sind bislang keine Krafträder mit Verbrennungskraftmaschine mit VR-Zylinderanordnung bekannt geworden.
  • Hinreichend bekannt ist, dass zur Erzielung hoher Leistungen bei Motorradmotoren möglichst kurze und gerade Gaskanäle im Zylinderkopf benötigt werden.
  • Aus der Druckschrift EP 1 146 219 A1 geht bereits die Anordnung von Gaskanälen in einem Zylinderkopf eines VR-Motors hervor. Ein- und Auslasskanäle werden weitgehend horizontal geführt, d.h. quer zur Zylinderachse. Alle Auslasskanäle münden an einer Seite des Zylinderkopfes, alle Einlasskanäle an der gegenüberliegenden Seite. Die Auslasskanäle der jeweils nach hinten versetzten Zylinderreihe sind dabei erheblich länger als die der vorne liegenden. Auch die Einlasskanäle weisen diese Längenunterschiede auf, sind aber gespiegelt angeordnet. Diese Kanalanordnung eignet sich wenig für Kraftradmotoren, da insbesondere mit den sehr ungleichen Einlasskanälen keine hohe Leistungsdichte erzielt werden kann.
  • Aufgabe des Erfindungsgegenstandes ist es, für ein gattungsgemäßes Kraftrad mit Verbrennungskraftmaschine mit VR-Zylinderanordnung einen geeigneten Zylinderkopf bereit zu stellen, mit dem große Motorleistungen erzielt werden.
  • Die Lösung erfolgt durch das Kraftrad nach Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß Anspruch 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei quer liegender Kurbelwelle (Quereinbau) die Einlasskanäle der hinteren Zylinderreihe hinter der hinteren Nockenwelle und die Einlasskanäle der vorderen Zylinderreihe vor der hinteren Nockenwelle angeordnet sind oder bei längs liegender Kurbelwelle (Längseinbau) die Einlasskanäle der einen Zylinderreihe links von einer äußeren Nockenwelle und die Einlasskanäle der anderen Zylinderreihe rechts von dieser Nockenwelle angeordnet sind.
  • Die dadurch beschriebene Anordnung der Einlasskanäle beidseitig der einlassseitigen Nockenwelle gewährleistet, dass Einlasskanäle mit gleicher Länge und gleicher Form verwendet werden, die zudem relativ kurz sind, wodurch ebenfalls eine hohe Motorleistung und größtmöglicher Gleichlauf und Laufruhe des Motors erzielt wird.
  • Der umfasst Motor sechs Zylinder.
  • Die Einlasskanäle und Auslasskanäle eines Zylinders bilden eine Gruppe und die geometrische Anordnung bzw. Form der Einlasskanäle einer Gruppe ist bei allen Zylindern gleich.
  • Vorteilhaft ist es zudem, dass die geometrische Anordnung (Form) der Auslasskanäle einer Gruppe bei allen Zylindern gleich ist.
  • In einer weiteren Ausbildung umfasst die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine zwei, drei, vier oder fünf Ventile je Zylinder und eine oder zwei Zündkerzen je Zylinder. Es können zwei, drei oder vier Nockenwellen für pro Zylinderkopf verbaut sein. Die Gaskanäle der Einlassventile eines Zylinders können zu einem Kanal zusammengeführt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich zudem die Verwendung von zwei Einlassventilen und einem Auslassventil pro Zylinder erwiesen. Bei Verwendung mehrerer Auslassventile je Zylinder ist es ebenfalls günstig, die zu den einzelnen Ventilen gehörigen Auslasskanäle eines Zylinders zu einem Auslasskanal zusammenzuführen.
  • Die Verbrennungskraftmaschine ist mit einer quer liegenden Kurbelwelle im Kraftrad eingebaut, was auch als Quereinbau bezeichnet wird. Dann bedeckt der Zylinderkopf eine vordere Zylinderreihe und eine hintere Zylinderreihe.
  • Sind in vorteilhafter Weise mehrere Einlassventile pro Zylinder, also in einer Gruppe, vorgesehen, dann verzweigen die zu den Einlassventilen gehörenden Kanäle eines Zylinders aus einem gemeinsamen Kanal. Sind mehrere Auslassventile vorgesehen, dann laufen die zu den Auslassventilen gehörenden Auslasskanäle eines Zylinders zu einem Auslasskanal zusammen.
  • Zudem sind die nach vorne gebogenen Auslaßkanäle der hinteren Zylinderreihe zwischen den nach vorne gebogenen Auslasskanälen der vorderen Zylinderreihe angeordnet, wobei der Auslasskanal des äußersten Zylinders der hinteren Zylinderreihe neben dem Auslasskanal des davor liegenden Zylinders der vorderen Zylinderreihe angeordnet ist.
  • Der Zylinderkopf ist mit drei Nockenwellen ausgeführt. Dabei betätigt die mittlere Nockenwelle die Einlassventile der einen Zylinderreihe und die Auslassventile der anderen Zylinderreihe. Diese Ventile sind dann zueinander geneigt angeordnet. Die vordere Nockenwelle betätigt nur die Auslassventile der vorderen Zylinderreihe, die hintere Nockenwelle nur die Einlassventile der hinteren Zylinderreihe. Die Ventile können direkt über Tassenstößel aber auch über Kipphebel betätigt werden.
  • Die Einlasskanäle der vorderen Zylinderreihe sind hinter der mittleren und vor der hinteren Nockenwelle und die Einlasskanäle der hinteren Zylinderreihe hinter der hinteren Nockenwelle angeordnet.
  • Günstigerweise münden alle Auslasskanäle in Fahrzeuglängsrichtung vorne aus dem Zylinderkopf und die Mündungen der Auslasskanäle der hinteren Zylinderreihe sind gegenüber denen der vorderen Zylinderreihe in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten versetzt.
  • Günstig ist zudem, dass die Kanalabmessungen der Gaskanäle bei allen Gruppen gleich sind.
  • Die Ausrichtung der Kanal-Gruppen für die vordere und die hintere Zylinderreihe kann gleich sein, sie kann aber auch gespiegelt sein. Bei gespiegelter Anordnung der Gruppen können alle Einlasskanäle oben, mittig aus dem Zylinderkopf münden und die Auslasskanäle münden auf beiden Seiten des Zylinderkopfes. Umgekehrt können auch alle Auslasskanäle nach oben mittig verlaufen und die Einlasskanäle auf beiden Seiten des Zylinderkopfes seitlich münden.
  • Verlaufen die Auslasskanäle gebogen zur Seite des Zylinderkopfes, dann verlaufen sie unter den Nockenwellen, die in Flussrichtung liegen hindurch, d.h. sie liegen unter der mittleren und der dahinter liegenden Nockenwelle bei Verwendung von drei Nockenwellen oder nur unter einer der beiden Nockenwellen bei Verwendung von zwei Nockenwellen.
  • Die Zündkerzen sind in vorteilhafter Weise mittig zwischen den Ventilen der Zylinder angeordnet und ragen nach oben.
  • In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftrads dargestellt. Insbesondere zeigen die Figuren:
    • Figur 1: Ansicht des Zylinderkopfes von oben
    • Figur 2: Ansicht des Zylinderkopfes von vorne und von oben
    • Figur 3: Ansicht des Zylinderkopfes von vorne und von rechts (in Fahrzeuglängsachse gesehen)
    • Figur 4: Ansicht des Zylinderkopfes von hinten und von rechts (in Fahrzeuglängsachse gesehen)
    • Figur 5: Ansicht des Zylinderkopfes von links (in Fahrzeuglängsachse gesehen)
    • Figur 6: Ansicht des Zylinderkopfes von vorne
    • Figur 7: Ansicht eines Zylinderkopfes mit zwei Nockenwellen und beidseitig mündenden Auslasskanälen
  • Die im Text genannten Bauteile sind mit folgenden Bezugszeichen gekennzeichnet:
    • Bezugszeichenliste
    1. 1 Zylinderkopf
    2. 2 Auslasskanal
    3. 3 Einlasskanal
    4. 4 Kanalgruppe
    5. 5 Einlassventil
    6. 6 Auslassventil
    7. 7 Zündkerze
    8. 8 Vordere bzw. linke oder rechte Nockenwelle
    9. 9 Mittlere Nockenwelle
    10. 10 Hintere bzw. rechte oder linke Nockenwelle
  • Weitere Details sind den nachfolgenden Zeichnungen möglicher Ausgestaltungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftradverbrennungskraftmaschine zu entnehmen.
  • Je nach Einbaulage des Motors im Kraftrad ist Nockenwelle 8 vorne bei Quereinbau oder links oder rechts bei Längseinbau angeordnet. Umgekehrt ist Nockenwelle 10 hinten bei Quereinbau oder links oder rechts bei Längseinbau angeordnet.
  • Figur 1 zeigt die Ansicht einer Ausführungsform des Zylinderkopfes 1 der erfindungsgemäßen Kraftradverbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern. Der Zylinderkopf 1 weist drei Nockenwellen auf. Die Auslasskanäle 2 verlaufen unter der mittleren und der davor liegenden Nockenwelle und münden, falls der Motor mit quer liegender Kurbelwelle (Quereinbau) eingebaut ist, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne. Bei längs liegender Kurbelwelle (Längseinbau) münden die Auslasskanäle 2 links oder rechts. Alle Auslasskanäle 2 haben die gleiche Geometrie und die gleichen Abmessungen und sind nach vorne (bei Längseinbau zur Seite) gerichtet, wobei die Auslasskanäle 2 der hinteren Zylinderreihe nach hinten versetzt sind und zwischen bzw. neben den Einlassventilen 5 der Zylinder der vorderen Zylinderreihe münden. Alle Einlasskanäle 3 haben ebenfalls die gleiche Geometrie und die gleichen Abmessungen und ragen nach oben und schräg hinten (bei Quereinbau) bzw. gegenüberliegend zu den Auslasskanalmündungen (bei Längseinbau). Die Einlasskanäle 3 und der Auslasskanal 2 eines Zylinders bilden jeweils eine Kanalgruppe 4. Der Zylinderkopf 1 umfasst zudem zwei Einlassventile 5 und ein Auslassventil 6 je Zylinder.
  • In den Figuren gehören zu einer Kanalgruppe 4 jeweils zwei sich zu einem vereinigende Einlasskanäle und ein Auslasskanal, was jeweils durch drei Bezugslinien kenntlich gemacht ist. Die zu den beiden Einlassventilen 5 eines Zylinders gehörigen Einlasskanäle 3 vereinigen sich zu je einem Einlasskanal 3, der nach oben geführt wird. Die Einlasskanäle 3 der hinteren Zylinderreihe werden hinter der hinteren Nockenwelle 10 nach oben geführt, die Einlasskanäle 3 der vorderen Zylinderreihe werden hinter der mittleren Nockenwelle 9 und vor der hinteren Nockenwelle 10 nach oben geführt. Die Auslasskanäle 2 der hinteren Zylinderreihe sind unterhalb der mittleren und der vorderen Nockenwelle 8, 9 angeordnet und sie werden unter diesen beiden Nockenwellen nach vorne geführt. Der Nockenwellenantrieb ist in Fahrzeuglängsachse rechts angeordnet. Bei Längseinbau sind die hintere und vordere Nockenwelle 8, 10 die rechte und die linke oder umgekehrt. Alle Ventile werden über Tassenstößel direkt von den Nockenwellen betätigt. Die Zündkerzen 7 sind jeweils mittig zwischen den beiden Einlassventilen 5 und dem Auslassventil 6 angeordnet. Die beiden Einlassventile 5 eines Zylinders sind zueinander geneigt angeordnet, so dass der Schnittpunkt ihrer Achsen im Brennraum des Zylinders liegt.
  • Figur 2 zeigt die Ansicht des Zylinderkopfes 1 von vorne und von oben (bei Quereinbau). Jeder Zylinder umfasst zwei Einlassventile 5 und ein Auslassventil 6, die alle direkt über Tassenstößel von den Nockenwellen 8, 9, 10 betätigt werden. Die Einlasskanäle 3 der beiden Einlassventile 5 verzweigen jeweils aus einem gemeinsamen, von oben kommenden Einlasskanal 3. Die mittlere Nockenwelle 9 betätigt die Einlassventile 5 der vorderen Zylinderreihe und die Auslassventile 6 der hinteren Zylinderreihe (bei Quereinbau). Bei Längseinbau betätigt die mittlere Nockenwelle 9 die Einlassventile 5 einer seitlichen Zylinderreihe und die Auslassventile 6 der gegenüberliegenden Zylinderreihe. Die Zündkerzen 7 sind jeweils zwischen dem Auslassventil 6 und den beiden Einlassventilen 5 angeordnet. Zudem zeigt Figur 2 ebenfalls die Anordnung der Einlasskanäle 3 der hinteren Zylinderreihe hinter der hinteren Nockenwelle 10 und die Anordnung der Einlasskanäle 3 der vorderen Zylinderreihe zwischen hinterer und mittlerer Nockenwelle. Die vordere Nockenwelle 8 betätigt nur die Auslassventile 6 der vorderen Zylinderreihe.
  • In Figur 3 ist der gebogene Verlauf der Auslasskanäle 2 der vorderen Zylinderreihe dargestellt. Die Ventile sind schräg angeordnet und werden über Tassenstößel direkt von den Nockenwellen betätigt.
  • In Figur 4 ist der s-förmige Verlauf der Einlasskanäle 3 dargestellt sowie deren Verzweigung knapp über den Ventilsitzen der Einlassventile 5. Die hintere Nockenwelle 10 betätigt die Einlassventile 5 der hinteren Zylinderreihe.
  • Figur 5 zeigt den Zylinderkopf 1 von links betrachtet. Die Auslasskanäle 2 sind um ca. 90 Grad nach vorne gebogen. Die Einlasskanäle 3 verlaufen s-förmig nach hinten und oben. Die Zündkerzen 7 sind senkrecht angeordnet. Die mittlere Nockenwelle 9 betätigt die Einlassventile 5 der vorderen Zylinderreihe und die Auslassventile 6 der hinteren Zylinderreihe. Die von der mittleren Nockenwelle betätigten Ventile sind zueinander geneigt.
  • Figur 6 zeigt die Ansicht des Zylinderkopfes von vorne. Alle Auslasskanäle 2 sind auf gleicher Höhe angeordnet. Auch alle Nockenwellen 8, 9, 10 sind auf gleicher Höhe angeordnet, in Figur 6 ist daher vollständig nur die vordere Nockenwelle 8 zu erkennen. Von Nockenwelle 9 ist in der Figur auf der rechten Seite der linke Teile der mittleren Nockenwelle 9 zu sehen (in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet).
  • Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes 1 für einen VR6-Motor. Der Zylinderkopf umfasst zwei Nockenwellen 8, 10. Die Auslasskanäle 2 münden auf beiden Seiten des Zylinderkopfes 1: Drei Auslasskanäle 2 münden links, drei Auslasskanäle 2 münden rechts. Alle sechs Einlasskanäle 3 sind zwischen den beiden Nockenwelle 8, 10 angeordnet und ragen nach oben. Auslasskanal 2 und Einlasskanal 3 eines Zylinders bilden eine Kanalgruppe 4, diese umfasst in diesem Ausführungsbeispiels nur zwei Kanäle. Die Kanalgruppen 4 der einen Zylinderreihe sind spiegelverkehrt zu den Kanalgruppen 4 der anderen Zylinderreihe angeordnet. Die Kanalabmessungen aller Kanalgruppen sind gleich. Die Nockenwellen 8, 10 betätigen die zugehörigen Ventile direkt über Tassenstößel. Die Zündkerze 7 ist jeweils seitlich zwischen Ein- und Auslassventil angeordnet.

Claims (10)

  1. Kraftrad mit Verbrennungskraftmaschine, die sechs Zylinder umfasst und deren Zylinderanordnung eine VR-Zylinderanordnung mit auf Lücke angeordneten, ineinander geschobenen Zylinderreihen ist,
    wobei ein gemeinsamer Zylinderkopf (1) für je zwei Zylinderreihen vorhanden ist,
    wobei der Zylinderkopf (1) drei Nockenwellen aufweist,
    wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einer quer liegenden Kurbelwelle im Kraftrad eingebaut ist und von den zum Zylinderkopf (1) gehörenden Zylinderreihen in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet eine die vordere Zylinderreihe und die andere die hintere Zylinderreihe ist,
    wobei der Kurbeltrieb geschränkt auf die quer liegende Kurbelwelle wirkt, so dass sich die beiden Ebenen, die durch die Zylinderachsen jeder Zylinderreihe gebildet werden, unterhalb der Kurbelwellenachse schneiden, und
    wobei ein jeweiliger Zylinder eine Kanalgruppe (4) mit mindestens einem Auslasskanal (2) und mindestens einem Einlasskanal (3) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einlasskanäle (3) der hinteren Zylinderreihe hinter der hinteren Nockenwelle (10) angeordnet und nach oben geführt sind, und wobei die Einlasskanäle (3) der vorderen Zylinderreihe vor der hinteren Nockenwelle (10) und zwischen der hinteren Nockenwelle (10) und der mittleren Nockenwelle (9) angeordnet und nach oben geführt sind,
    wobei die Einlasskanäle (3) nach oben ragen und alle Einlasskanäle (3) oben aus dem gemeinsamen Zylinderkopf (1) münden, und
    wobei die geometrische Anordnung der Einlasskanäle (3) einer Kanalgruppe (4) bei allen Zylindern gleich ist und Einlasskanäle (3) mit gleicher Länge und gleicher Form verwendet werden.
  2. Kraftrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (3) oder die Einlasskanäle (3) und der Auslasskanal (2) oder die Auslasskanäle (2) eines Zylinders eine Kanalgruppe (4) bilden und die geometrische Anordnung des einen Einlasskanals (3) oder der Einlasskanäle (3) einer Kanalgruppe (4) bei allen Zylindern gleich ist.
  3. Kraftrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Anordnung der Auslasskanäle (2) einer Kanalgruppe (4) bei allen Zylindern gleich ist.
  4. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kanalgruppe (4) die zu den Einlassventilen (5) gehörenden Kanäle aus einem gemeinsamen Kanal entspringen und/oder die zu den Auslassventilen gehörenden Auslasskanäle (2) zu einem Auslasskanal (2) zusammenlaufen.
  5. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskanäle (3) nach oben ragen und die Auslasskanäle (2) nach vorne gebogen verlaufen.
  6. Kraftrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nach vorne gebogenen Auslasskanäle (2) der hinteren Zylinderreihe zwischen den nach vorne gebogenen Auslasskanälen (2) der vorderen Zylinderreihe angeordnet sind, wobei der Auslasskanal (2) des äußersten Zylinders der hinteren Zylinderreihe neben dem Auslasskanal (2) des davor liegenden Zylinders der vorderen Zylinderreihe angeordnet ist.
  7. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei drei Nockenwellen die mittlere Nockenwelle (9) die Einlassventile (5) der einen Zylinderreihe und die Auslassventile (6) der anderen Zylinderreihe betätigt.
  8. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslasskanäle (2) in Fahrzeuglängsrichtung vorne aus dem Zylinderkopf (1) münden und die Mündungen der Auslasskanäle (2) der hinteren Zylinderreihe gegenüber denen der vorderen Zylinderreihe nach hinten versetzt sind.
  9. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalabmessungen der Gaskanäle bei allen Kanalgruppen (4) gleich sind.
  10. Kraftrad nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet dass alle Kanalgruppen (4) für die vordere und die hintere Zylinderreihe in Fahrzeuglängsrichtung gleich ausgerichtet sind.
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