KR100405588B1

KR100405588B1 - 실린더헤드

Info

Publication number: KR100405588B1
Application number: KR1019960017146A
Authority: KR
Inventors: 크레프스 빈프리트
Original assignee: 레지 내시오날 데 유지네 르노 에스. 에이.; 독터. 인제니어.하.체.에프.포르쉐악티엔게젤샤프트
Priority date: 1995-05-22
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 2004-03-30
Also published as: KR960041676A; EP0744530A1; JPH09137705A

Abstract

행정 피스톤의 다수의 실린더를 갖는 내연 기관의 실린더 헤드는 실린더 상부에 놓인 2개의 캠축을 포함한다. 캠축은 단일 아암의 크랭크 레버로 실린더 당 2개의 흡기 밸브와 2개의 배기 밸브를 작동한다. 더우기, 밸브는 내연 기관의 중간 종면에 대해 예각으로 배열된다.

밸브를 둘러싸는 일정한 각도와 로커 아암의 구동축의 위치 및 스파크 플러그의 위치는 쉽게 실현할 수 있는 유리한 실린더 헤드의 개념을 제시한다.

Description

실린더 헤드{Cylinder Head}

본 발명은 특허 청구의 범위 제1항의 전제부에 따른 복수 실린더로 구성된내연 기관의 실린더 헤드에 관한 것이다.

차량의 구동을 위해 현대의 내연 기관에는 많은 요구가 제기된다. 무게는 상대적으로 경량이며, 양호한 기능을 제공하며 적은 구성 공간을 필요로하며 간단하게 제작되는 것이 요구된다.

독일연방공화국 특허 제41 21 504 A1호에는 흡기 캠축과 배기 캠축을 수용하는 커버를 포함하는 실린더 헤드가 개시되어 있다. 내연 기관의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 커버는 한편으로는 무게를 증가시키며, 다른 한편으로는 로커 아암의 작동에 어려움을 주며, 또한 로커 아암을 위한 간극 보상 부재에 대한 접근 내지 조립이 복잡한 것은 자명하다. 마지막으로 밸브가 형성된 V형 실린더 헤드부의 내부와 외부에서 로커 아암 구동축의 수납은 스파크 플러그의 적절한 배열에 방해가 된다. 다시 말해, 실린더 헤드의 자유롭고 의미있는 구성을 지지하는 구성 원칙은 상기 실시예에서는 예측 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 개관적이고, 간단하고, 최적화된 무게를 갖는 특징을 가지며, 간단히 제조되고 용이하게 조립되는 4행정식 피스톤 내연 기관의 실린더 헤드를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 특허 청구의 범위 제1항의 특징부에 의해 달성된다. 나아가, 유리한 특징은 종속항에 포함된다.

본 발명으로 주로 얻어지는 장점은 실린더 헤드가 캠축, 로커 아암, 밸브와 스파크 플러그의 구성이 목적론적으로 명백한 구상을 갖는 것이다. 또한, 이러한실시예는 간단하며 견고하며 무게를 줄일 수 있는 구조를 가능케 한다. 선택된 밸브각은 결정된 내연 기관의 크기 예를 들어, 1000 ccm에서, 단일 벨트 구동부에 의해 구동되는 두 개의 캠축이 구동 휠에 배열될 수 있을 뿐만 아니라, 연소 과정을 충족시키는 충분한 압착면을 연소실 내에 구성할 수 있는 것을 보장한다. 마지막으로, 베어링 브릿지 구성품은 저렴하게 형성되며 두 개의 캠축을 확실히 지지한다.

본 발명의 실시예는 도면에 나타나며 다음에 상세하게 기술된다.

도1은 내연 기관의 실린더 헤드의 단면도.

도2는 도1의 화살표 X에서 본 저면도.

도3은 도1의 선 III-III을 따른 단면도.

도4는 도3의 선 IV-IV를 따른 단면도.

도5는 도3의 화살표 Y에서 본 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

13, 13' : 흡기 밸브

14, 14' : 배기 밸브

15, 16 : 밸브 리프터

21 : 실린더 헤드부

22, 23 : 각도선

26 : 스파크 플러그

4행정식 4실린더, 체적 1000 ccm의 복수 실린더 내연 기관(1)은 왕복 피스톤(5)을 위한 실린더(3)와 도시되지 않은 크랭크 축을 구비한 실린더 크랭크 하우징(2)을 포함한다. 실린더 크랭크 하우징(2)은 자유 측면(7)이 밸브 커버(8)에 의해 덮인 실린더 헤드(6)를 지지한다.

연료 분사 노즐(10)이 고정된 흡입부(9)가 실린더 헤드(6)에 연결된다.

실린더(3) 상부에서, 실린더 헤드(6) 내에 흡기 캠축(11) 및 배기 캠축(12)이 서로에 대해 평행한 거리로 배열되며, 이들 거리는 내연 기관(1)의 중간 종방향면(A-A)으로부터 대략 동일하다. 흡기 캠축(11) 및 배기 캠축(12)은 실린더 헤드(6) 내에 오버헤드 식으로 배치된 흡기 밸브(13, 13') 및 배기 밸브(14, 14')를 단일 아암의 밸브 리프터(15, 16)를 통해 작동시키며, 2개의 캠축(11, 12)의 각각의 캠(17)은 롤러(18)와 연동하는데, 즉 밸브 리프터(15, 16)에서 이는 롤러-밸브 리프터를 말한다.

실린더(3)당 흡기 밸브(13, 13')와 배기 밸브(14, 14')는 각각 2개의 흡기밸브와 2개의 배기 밸브를 구비하며, 종방향 면(B-B)에 대해 예각으로 배열되고 30°의 밸브각(α)을 가지며, 이는 29°내지 31°일 수 있다. 종방향 면(B-B)과 흡기 밸브(13, 13') 사이의 각(β)은 14°또는 13°30' 와 15°사이 일 수 있다. 종방향 면(B-B)과 배기 밸브(14, 14')의 각도(δ)는 16° 또는 15°30' 와 16°30'사이에 놓인다.

밸브 리프터(15, 16)는 V형 실린더 헤드부(21)의 외측에의 회전축(19, 20)에 놓이며, 밸브각(α)을 형성하는 각도 선(22, 23)으로 한정된다. 이 위치는 캠축(11, 12)의 중심(24, 25)을 수용한다. 또한, 실린더 헤드부(21)의 내측에 스파크 플러그(26)가 놓이며, 이는 중간 종방향 면(A-A)을 따라 연장된다.

흡기 밸브(13, 13') 및 배기 밸브(14, 14')는 연소실(29)의 가스 흐름은 상사점 위치에서의 왕복 피스톤(5)과 실린더 헤드(6) 내에 형성된 합각형 오목부(30)를 통해 조정되는 밸브 디스크(27, 27', 28, 28')를 포함한다. 또한, 실린더 헤드(6)에 흡기 통로(31)와 배기 통로(32)가 형성된다.

실린더 헤드(6)에서 밸브 디스크(27, 27', 28, 28')와 왕복 피스톤(5)을 위한 실린더 벽(33) 사이에 원형 단면을 갖는 압착면(34, 35)이 제공된다. 또한, 내연 기관의 종방향(C-C)에서 보면 또 다른 압착면(34', 35')이 작용할 수 있으며, 이는 실린더 벽(33)과 밸브 디스크(27, 28, 27', 28') 사이로 연장된다. 압착면(34)은 압착면(35)보다 크며, 이는 다양한 각도 위치에 의해 - 각도 β< 각도 δ, 밸브 디스크의 다양한 직경(밸브 디스크(27) > 밸브 디스크(28))에 의해, 그리고 중간 종방향 면(A-A)에 대해 흡기측으로 약간 이동한 실린더(3)의 중간 종방향 면(B-B)을 통해 얻어진다. 중간 종방향 면(A-A)과 중간 종방향 면(B-B) 사이의 거리는 LD로 표시된다. 압착면(34, 35)과 연소실(29)에 중심적으로 배치된 스파크 플러그(26)에 의해 최적으로 점화 가능한 혼합기와 이들 연소시에 양호한 불꽃 확산이 달성된다.

밸브(13, 13', 14, 14')의 자유단에서, 정확히 밸브 스템(36)에 스프링 시트(37)가 구비되며, 이곳에 원추형 압축 스프링(38)이 지지되고, 그의 작은 직경(Dk)은 각 스프링 면(37)에 지지되고, 큰 직경(Dg)은 실린더 헤드(6)의 견부(39)에 지지된다.

흡기 캠축(11)과 배기 캠축(12)은 실린더 헤드(6)의 단부측(40)으로 연장되어 돌출되고, 구동 휠(41, 42)을 구비하며, 이는 마찬가지로 구동 휠을 구비한 크랭크 축의 단일 벨트 작동부(43)에 의해 구동된다. 실시예에서, 벨트 작동부(43)는 치차 벨트(toothed belt)이다. 또한, 흡기 캠축(11)은 조정 장치(44)를 구비하며, 이는 배기 캠축(12)에 대한 흡기 캠축(11)의 상대적 회전 위치(조정 범위 ENs)를 변경하는 데 이용된다. 상응하는 조정 과정을 통해 밸브 조정 타이밍에 영향을 미친다. 조정 장치(44)는 구동 휠(41)의 허브(45)를 수용하며, 그의 조정 범위(ENs)가 도5에 도시되어 있다.

스파크 플러그(26)는 파이프 형태의 가이드 케이스(46)로 둘러싸이며, 이는 실린더 헤드(6) 및 밸브 커버(8)의 수용부(47, 48)에 놓인다.

흡기 캠축(11)과 배기 캠축(12)은 한편으로는 실린더 헤드(6)의 베어링 지지부(49, 50)에서 수용되며, 다른 한편으로는 내연 기관 종방향(C-C)에 대해 횡방향으로 연장되는 3개의 이격된 베어링 브릿지(51, 52, 53)에 의해 고정된다. 이 베어링 브릿지(51, 52)는 가이드 케이스(46)를 링부(54)로 둘러싸며, 캠축(11, 12)의 양측을 통해 연장된 볼트(55, 56, 57, 58)에 의해 실린더 헤드(6)에 결합된다.

상기 구성에 따른 실린더 헤드에서는 캠축, 로커 아암, 밸브와 스파크 플러그와 같은 구성 유닛이 목적론적으로 명백한 구상을 갖는다. 또한, 이러한 실시예는 간단하며 견고하며 무게를 줄일 수 있는 구조를 가능케 한다.

Claims

실린더 당 적어도 2개의 흡기 밸브와 배기 밸브를 작동시키며 실린더 상부에 놓인 2개의 캠축을 구비하며, 상기 밸브는 내연 기관의 중간 종방향 면에 대해 예각으로 연장되며, 하나의 아암으로 된 리프트를 통해 오버 헤드 흡기 밸브와 배기 밸브가 작동되고, 상기 밸브의 밸브 디스크는 실린더 크랭크 하우징 내의 왕복 피스톤과 실린더 헤드 내의 오목부를 통해 형성된 연소실 내의 가스 흐름을 조정하는 왕복 피스톤식의 복수 실린더를 갖춘 내연 기관용 실린더 헤드에 있어서,

내연 기관의 횡단면에서 보면, 예각의 밸브각(α)을 갖는 흡기 밸브(13, 13')와 배기 밸브(14, 14')를 포함하며,

롤러-밸브 리프터로서 구성된 밸브 리프터(15, 16)의 회전축이 밸브각(α)을 형성하는 실린더 헤드부(21)의 각도 선(22, 23)의 외부에 놓이며,

흡기 밸브(13, 13')와 배기 밸브(14, 14')를 통해 이루어진 V형 실린더 헤드부(21)에서 중간 종방향 면(A-A)을 따라 연장된 스파크 플러그(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제1항에 있어서, 내연 기관의 횡단면에서 보면 내연 기관(1)의 중간 종방향면(B-B)에 대해, 흡기 밸브(13, 13')는 밸브각(β)이 13°30' 내지 15°로, 배기 밸브(14, 14')는 밸브각(δ)이 15°30' 내지 16°30'으로 배열되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서, 실린더 헤드(6)에서, 적어도 밸브 디스크(27, 27', 28, 28')와 왕복 피스톤(15)을 위한 실린더 벽(33) 사이에서 흡기 밸브(13, 13') 및 배기 밸브(14, 14') 측에 원형 단면의 압착면(34, 35)이 제공되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제3항에 있어서, 압축 스프링에 의해 폐쇄 위치에 유지되는 밸브를 가지며, 압축 스프링(38)이 테이퍼 형상으로 이루어지며, 각각의 압축 스프링(38)의 작은 직경(Dk)은 밸브 스템(36)의 스프링 시트(37)에 지지되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제1항에 있어서, 2개의 캠축(11, 12)은 단부측(40)에, 크랭크 축에 연결된 구동 휠에 의해 벨트 구동부(43)를 통해 작동되는 구동 휠(41, 42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제5항에 있어서, 흡기 캠축(11)은 배기 캠축(12)에 대한 흡기 캠축(11)의 상대 회전 위치를 변경하는 조정 장치(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제6항에 있어서, 조정 장치(44)는 흡기 캠축(11)의 구동 휠(41)에 배열되는것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제7항에 있어서, 각각의 스파크 플러그(26)는, 실린더 헤드(6)와 실린더 헤드(6)를 덮는 밸브 커버(8)의 수용부(47, 48)에 배열된 파이프 형상의 가이드 케이스(46)로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제1항에 있어서, 흡기 캠축(11)과 배기 캠축(12)은 이격된 복수의 베어링 브릿지(51, 52, 53)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
제9항에 있어서, 흡기 캠축(11)과 배기 캠축(12)의 양측에 구비된 볼트(55, 56, 57, 58)로 실린더 헤드(6)에 베어링 브릿지(51, 52, 53)를 고정하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.