SE506129C2

SE506129C2 - Cylinder head for internal combustion engine

Info

Publication number: SE506129C2
Application number: SE9203900A
Authority: SE
Inventors: Peter Sperle; Jonny Faernlund
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1997-11-10
Also published as: DE4343556A1; SE9203900L; SE9203900D0

Abstract

Each cylinder (14) has two inlet valves (17) in separate inlet ducts (38,39) and at least one exhaust valve (19) in an exhaust duct (37). The inlet and exhaust ducts open at opposite sides (24,25) of the cylinder head (11). Concentric to the cylinder is fitted a fuel injection valve (21).The inlet and exhaust valves are so angularly offset that they form a line (22), in horizontal cross-section, through the inlet valves at an angle (a) to at least one cylinder head inlet (24), or exhaust side (25). The angle is pref. 70 deg..

Description

506 129 avgaskanalerna mynnar på motsatta sidor om cylinderhuvudet, kommer inlopps- och avgaskanalema att upptaga ett stort utrymme, med följd att det uppkommer problem med att ﬁnna lämpligt utrymme för tryckstängemas genomgångshål. 506 129 the exhaust ducts open on opposite sides of the cylinder head, the inlet and the exhaust ducts to occupy a large space, with the result that problems arise to find suitable space for the through holes of the pressure rods.

Ett sätt att undvika problem med tryckstängemas genomgångshål är att i stället utnyttja en överliggande karnaxel. Men detta medför en mer komplicerad kamaxeldrivníng och ett utökat utrymmesbehov ovanför cylinderhuvudet. Vidare medför en överliggande kamaxel att man ej kan utnyttja separata Cylinderhuvuden och tillgodogöra sig de fördelar detta medför vad avser enkel och billig tillverkning.One way to avoid problems with the through holes of the pressure rods is to use one instead overlying carnation. But this entails a more complicated camshaft drive and one increased space requirements above the cylinder head. Furthermore, an overlying camshaft that one cannot utilize separate Cylinder Heads and assimilate the advantages of this entails in terms of simple and cheap manufacture.

Vid motorer med fyra ventiler per cylinder kan inlopps- respektive avgasventilema vara orienterade parallellt med motorns längdriktning, såsom exempelvis visas i DE, A 19 06 443. I detta fall kan inloppskanalema utformas som separata kanaler. Men eftersom avståndet mellan inloppsventilema och cylinderhuvudets inloppssidoyta är kort blir inloppskanalemas längd också kort. Längden kan ökas genom att kanalerna görs krökta, men detta medför att det i stället bildas skarpa avlänkningar vilka negativt inverkar på luftströmningen.In the case of engines with four valves per cylinder, the inlet and exhaust valves can be oriented parallel to the longitudinal direction of the engine, as shown, for example, in DE, A 19 06 443. In this case the inlet ducts can be designed as separate ducts. But since the distance between the inlet valves and the inlet side surface of the cylinder head is short the length of the inlet ducts also becomes short. The length can be increased by making the channels curved, but this means that sharp deflections are formed instead, which are negative affects airflow.

Ett sätt att möjliggöra längre inloppskanaler utan skarpa avlänkningar är att vrida ventilema 90°, vilket är visat i SU, A 14 30 573. Att vrida ventilema 90 ° har fördelen att ventilstyrningen fortfarande kan anordnas relativt enkelt. Men i stället uppkommer problem med att avgaskanalen också blir längre, med följd att avgaserna uppvärmer cylinderhuvudet utefter en längre sträcka och att därigenom cylinderhuvudets kylbehov ökar.One way to enable longer inlet ducts without sharp deflections is to twist the valves 90 °, which is shown in SU, A 14 30 573. Turning the valves 90 ° has the advantage that the valve control can still be arranged relatively easily. But instead arises problems with the exhaust duct also becoming longer, with the result that the exhaust gases heat up the cylinder head along a longer distance and thereby the cooling head of the cylinder head increases.

Det är genom DE, A 40 ll 292 tidigare känt att anordna ventilerna förvridna enbart till viss del. Detta medför att in- och avgaskanalema kan utformas på fördelaktigt sätt, men i stället uppkommer problem med att anordna ventilstyrningen. Detta är ytterligare fórvärrat i de fall cylinderhuvudet är försett med en bränsleinsprutare som också behöver drivas av motorns kamaxel. I det aktuella fallet är bränsleinsprutaren och ventilema drivna av en överliggande karnaxel, som via vippannar påverkar respektive organ.It is previously known from DE, A 40 ll 292 to arrange the valves twisted only partly. This means that the intake and exhaust ducts can be designed in an advantageous manner, but in instead, problems arise with arranging the valve control. This is further aggravated in cases where the cylinder head is equipped with a fuel injector that also needs driven by the engine camshaft. In the present case, the fuel injector and the valves driven by an overlying carnation, which via tilts affects the respective organs.

Inloppskanalema är inte utformade som separata kanaler, utan dessa är utformade som en BNSDOCID: 506 129 för båda inloppskanalema gemensam kanal. För att styra inloppsluften har mellanväggar anordnats i inloppskanalen, som därigenom får en mer komplicerad utformning och som kräver en motsvarande mer komplicerad tillverkning. Likaså är det i praktiken inte möjligt att utnyttja en överliggande kamaxel i en motor med separata cylinderhuvuden.The inlet ducts are not designed as separate ducts, but these are designed as one BNSDOCID: 506 129 common channel for both inlet ducts. To control the inlet air has partitions arranged in the inlet duct, which thereby has a more complicated design and which requires a correspondingly more complicated manufacture. Likewise, it is not possible in practice to utilize an overhead camshaft in an engine with separate cylinder heads.

Uppfmningens ändamål Föreliggande uppfinning har till syfte att utforma ett cylinderhuvud för en fyrventilsmotor för att möjliggöra en med avseende på de ingressvis angivna önskemålen lämplig utformning av inloppskanalema som separata inloppskanaler, sarnt att möjliggöra ett utnyttjande av en centralt placerad bränsleinsprutare av unit injector-typ. Uppﬁnningens ändamål är ytterligare att möjliggöra en placering av tryckstänger för drivning av bränsleinsprutare och ventiler i det fall motom är försedd med för varje cylinder separata Cylinderhuvuden. Cylinderhuvudet ska sålunda ej uppvisa de ovannämnda hos den kända tekniken förekommande begränsningama. Med uppﬁnningen eftersträvas sålunda att cylinderhuvudets övriga ingående delar ska kunna placeras enligt de inledningsvis angivna önskemålen på ett så optimalt sätt som möjligt.Purpose of the invention The object of the present invention is to design a cylinder head for a four-valve engine to enable a suitable with respect to the wishes stated in the preamble design of the inlet ducts as separate inlet ducts, while enabling one use of a centrally located unit-type fuel injector. The excitement purpose is further to enable the placement of push rods for driving fuel injectors and valves in case the engine is provided with for each cylinder separate Cylinder heads. The cylinder head should thus not have the above-mentioned of the known one prior art restrictions. With the invention, the aim is thus to the other constituent parts of the cylinder head must be able to be placed according to the initial ones specified wishes in the most optimal way possible.

Kort beskrivning av uppfinningen I enlighet med uppfinningen åstadkommes de eftersträvade ändamålen genom att cylinderhuvudet utformas med de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. Genom att utforma cylinderhuvudet med ventilema vinkelförvridna erhålls de fördelar som följer av att inloppskanalerna kan utformas som två separata inloppskanaler med tillräcklig längd och med tillräcklig avböjning för att vara gynnsamma ur strömningsteknisk synpunkt, samtidigt som avgaskanalens längd begränsas och således inte nämnvärt ökar cylinderhuvudets kylbehov. Denna utformning medför vidare att det mellan inloppskanalerna skapas ett utrymme, vilket kan utnyttjas för anordna genomgångshål för tryckstänger för drivning av ventiler och/eller bränsleinsprutare i det fall motorns kamaxel är placerad under cylinderhuvudet. I detta fall medges ytterligare att tryckstången och vipparmen för drivning av bränsleinsprutaren kan placeras centralt och ur kraftöverföringssynpunkt på att gynnsamt sätt. Denna möjlighet att anordna kamaxeln BNSDOCID: 506 129 nedanför cylinderhuvudet medger att cylinderhuvudet kan utformas som ett separat cylinderhuvud med de fördelar detta medför bl a vad avser enkel produktion Placeringen av ventilema förvridna medför dessutom att det mellan två ventiler finns en relativt plan vägg som utsträcker sig mellan insprutaren och cylinderhuvudets ena sidoyta.Brief description of the invention In accordance with the invention, the desired objects are achieved by the cylinder head is designed with the features specified in the characterizing part of claim 1 part. By designing the cylinder head with the valves angled, they are obtained advantages that follow from the fact that the inlet ducts can be designed as two separate inlet ducts with sufficient length and with sufficient deflection to be favorable ur flow engineering point of view, at the same time as the length of the exhaust duct is limited and thus not significantly increases the cooling demand of the cylinder head. This design further implies that between the inlet ducts a space is created, which can be used for arranging through holes for pressure rods for driving valves and / or fuel injectors therein case the engine camshaft is located under the cylinder head. In this case, it is further admitted that the push rod and rocker arm for driving the fuel injector can be placed centrally and from a power transmission point of view in a favorable way. This ability to arrange the camshaft BNSDOCID: 506 129 below the cylinder head allows the cylinder head to be designed as a separate cylinder head with the advantages this entails, among other things, in terms of simple production The position of the distorted valves also means that there is one between two valves relatively flat wall extending between the injector and one side surface of the cylinder head.

Denna vägg kan med fördel utnyttjas för att inrymma kanaler för tillförsel av bränsle till bränsleinsprutaren. Genom att väggen har en plan utformning kan kanalerna enkelt framställas genom borrning.This wall can be used to advantage to accommodate channels for supplying fuel to the fuel injector. Because the wall has a flat design, the ducts can easily produced by drilling.

Ytterligare fördelaktiga utföringsfonner av uppfinningen anges i bifogade underkrav och framgår ytterligare av nedanstående beskrivningsexempel.Further advantageous embodiments of the invention are set out in the appended subclaims and is further illustrated by the following description examples.

Kort beskrivning av figygrna Beskrivningsexemplet göres med hänvisning till de bifogade ritningarna av vilka Fig 1 visar principiellt en vy ovanifrån av en ﬂercylindrig motor, Fig 2 visar ett horisontellt snitt 2-2 enligt ﬁg 4 av ett separat cylinderhuvud ingående i motom, Fig 3 visar ett vertikalt snitt 3-3 enligt fig 4 av cylinderhuvudet, Fig 4 visar ett vertikalt snitt 4-4 enligt ﬁg 3, och Fig 5 visar en vy ovanifrån av cylinderhuvudet enligt fig 2.Brief description of the figures The descriptive example is made with reference to the accompanying drawings of which Fig. 1 shows in principle a top view of a cylindrical engine, Fig. 2 shows a horizontal section 2-2 according to ﬁ g 4 of a separate cylinder head included in motom, Fig. 3 shows a vertical section 3-3 according to Fig. 4 of the cylinder head, Fig. 4 shows a vertical section 4-4 according to ﬁ g 3, and Fig. 5 shows a top view of the cylinder head according to Fig. 2.

Beslcrivningsexemæl Figur 1 visar principiellt en vy ovanifrån av en flercylindrig förbränningsmotor 10, exempelvis en dieselmotor avsedd för drivning av ett tyngre fordon såsom en lastbil eller en buss. Motom 10 utgöres av en radmotor och innefattar i detta exempel sex i rad anordnade cylindrar som utgör motoms förbränningsrum. Motom är försedd med separata cylinderhuvuden och har således även sex cylinderhuvuden 11. På motorns ena sida är till cylinderhuvudena 11 anfast ett inloppsrör 12 för att tilleda cylindrama förbränningsluft och på motorns motstående sida är anfast ett avgassamlarrör 15 för att bortleda förbränningsgaser. Motorn 10 är således av crossflow-typ varmed avses att dess inlopp BNSDOCID: 506 129 och utlopp är anordnade på varandra motstående sidor och att strömningen genom motom sker från den ena sidan till den andra. Alla cylinderhuvuden ll har samma utformning och fortsättningsvis beskrivs ett av dessa.Beslcrivningsexemæl Figure 1 shows in principle a top view of a multi-cylinder internal combustion engine 10, for example a diesel engine intended for driving a heavier vehicle such as a truck or a bus. The motor 10 consists of a row motor and in this example comprises six in a row arranged cylinders which constitute the combustion chamber of the engine. The motor is equipped with separate cylinder heads and thus also has six cylinder heads 11. On one side of the engine is the cylinder heads 11 attach to an inlet pipe 12 to supply the cylinders with combustion air and on the opposite side of the engine an exhaust manifold 15 is attached to divert combustion gases. The motor 10 is thus of the crossflow type by which is meant its inlet BNSDOCID: 506 129 and outlets are arranged on opposite sides and that the flow through the motor takes place from one side to the other. All cylinder heads ll have the same design and below one of these is described.

Figur 2 visar cylinderhuvudet ll avsett för en av cylindrarna 14 i ett horisontellt tvärsnitt 2-2 enligt ﬁgur 4, och ñgur 5 en motsvarande vy ovanifrån, dock utan någon täckkåpa som vid drift normalt täcker cylinderhuvudet. Det horisontella tvärsnitt som visas i ﬁguren 2 utsträcker sig parallellt med cylinderhuvudets ll undre sida och utsträcker sig vinkelrätt i förhållande till en central symrnetrilinje for cylindern 14. Cylinderns 14 utsträckning är i figuren visad med streckade linjer. Cylinderhuvudet ll innefattar två hål 16 for inloppsventiler 17 och två hål 18 för avgasventiler 19 samt ett relativt cylindern 14 centralt och även koncentriskt med cylindern 14 anordnat uttag eller hål 20 for en bränsleinsprutare 21. Motorn är således en fyrventilmotor. En horisontell linje 22 genom de båda iriloppsventilema 17 är parallell med en horisontell linje 23 utsträckande sig genom de båda avgasventilerna 19, och båda dessa linjer 22,23 utstiäcker sig i en riktning som bildar en viss vinkel a med cylinderhuvudets sidoytor 24,25. Cylinderhuvudets sidoytor 24,25 är parallella med varandra och med ett vertikalt symmetriplan 13 i motoms längdriktning och således bildar linjema 22,23 samma vinkel a relativt motoms vertikala symmetriplan 13. Vinkeln a är med fördel ca 70” men även andra vinklar inom intervallet mellan 50° och 75° kan lämpligen väljas i modifierade utforingsformer. Ventilerna 17,19 är på detta sätt anordnade vinkelfórvridna.Figure 2 shows the cylinder head 11 intended for one of the cylinders 14 in a horizontal cross section 2-2 according to ﬁ gur 4, and ñgur 5 a corresponding view from above, but without any cover which during operation normally covers the cylinder head. The horizontal cross section shown in ﬁ the groove 2 extends parallel to the lower side of the cylinder head 11 and extends perpendicular to a central symmetry line of the cylinder 14. The cylinder 14 extent is shown in the figure with dashed lines. The cylinder head 11 comprises two holes 16 for inlet valves 17 and two holes 18 for exhaust valves 19 and a relative to the cylinder 14 centrally and also concentrically with the cylinder 14 arranged outlet or hole 20 for a fuel injector 21. The engine is thus a four-valve engine. A horizontal line 22 through the two inlet valves 17 are parallel to a horizontal line 23 extending through the two exhaust valves 19, and both of these lines 22,23 extend in one direction forming a certain angle α with the side surfaces 24,25 of the cylinder head. Cylinder head side surfaces 24,25 are parallel to each other and with a vertical plane of symmetry 13 in the motor longitudinal direction and thus the lines 22,23 form the same angle α relative to the vertical of the motor symmetry plane 13. The angle a is advantageously about 70 ”but also other angles within the range between 50 ° and 75 ° can be suitably selected in modified embodiments. Valves 17.19 are arranged angularly distorted in this way.

Den bränsleinsprutare 21 som normalt är monterad i det centrala hålet 20 visas i figuren 3.The fuel injector 21 normally mounted in the central hole 20 is shown in Figure 3.

Bränsleinsprutaren 21 är av den typ som på engelska vanligen benänmes "unit injector'.The fuel injector 21 is of the type commonly referred to in English as the "unit injector".

Bränsleinsprutaren 21 tilledes genom en tilloppsledning bränsle av måttligt högt tryck från en ej visad bränslepump varefter ett fór inspmtningen lämpligt högt tryck åstadkommes genom att insprutaren 21 påverkas mekaniskt att utföra en pumprörelse.The fuel injector 21 is supplied through a supply line with fuel of moderately high pressure a fuel pump (not shown) after which a suitable high pressure is provided for the injection by mechanically actuating the injector 21 to perform a pumping movement.

Bränsleinsprutaren 21 är även förbunden med bränslepumpen genom en ledning för returbränsle och en ledning för att överföra ett stryrtryck. Dessa tre nämnda ledningar är i cylinderliuvudet utformade som borrade kanaler 26 i en vägg 32 belägen mellan en av inloppsventilerna 17 och en av avgasventilerna 19 såsom är visat i figuren 2. Den mekanism som utnyttjas fór att åstadkomma bränsleinsprutarens pumprörelse visas BNSDOCID: 506 129 schematiskt i ﬁguren 3. Ovanpå cylinderhuvudet 11 är medelst bultförband 51 monterbar anfäst en lagerbock 27 som uppbär tre stycken vipparmar 28-30 för drivning dels av inlopps- och avgasventilerna 17 resp 19 och dels för drivning av bränsleinsprutaren 21.The fuel injector 21 is also connected to the fuel pump through a line for return fuel and a line for transmitting a control pressure. These three mentioned wires are in the cylinder head is formed as drilled channels 26 in a wall 32 located between one of the inlet valves 17 and one of the exhaust valves 19 as shown in Figure 2. The mechanism used to effect the pump injection of the fuel injector is shown BNSDOCID: 506 129 schematically in ﬁ guren 3. On top of the cylinder head 11 can be mounted by means of bolted joints 51 attach a bearing bracket 27 which supports three rocker arms 28-30 for driving partly off the inlet and exhaust valves 17 and 19, respectively, and partly for driving the fuel injector 21.

Nedanför eller under cylinderhuvudet 11 och i motorns ej visade motorblock är anordnat motoms kamaxel 31, vilken på i sig konventionellt sätt drivs av motorns vevaxel.Below or below the cylinder head 11 and in the engine blocks (not shown) of the engine are arranged motor camshaft 31, which in itself is conventionally driven by the engine crankshaft.

Kamaxeln 31 är utformad med kammar vilka via ventillyftare och tryckstänger påverkar vipparmama på ovansidan. En av vipparmarna 28 påverkar en brygga 52 mellan inloppsventilema 17 så att båda inloppsventilerna 17 påverkas samtidigt av samma vipparm 28. På samma sätt är mellan avgasventilema 19 anordnat en brygga 53 som medför att båda avgasventilerna 19 påverkas av den andra vipparmen 29. Mellan dessa båda vipparmar 28,29 är anordnat en tredje vipparm 30, som i detta fall utnyttjas för att på analogt sätt driva bränsleinsprutaren 21. Denna erhåller således sin pumrörelse från en kam 33 på karnaxeln 31, som via en lyftare 34 och en tryckstång 35 påverkar den mittre vipparmen 30 och som i sin tur anligger mot en pumpstång 36 på bränsleinsprutaren 21.The camshaft 31 is designed with cams which act via valve lifters and push rods rocker arms on the top. One of the rocker arms 28 acts on a bridge 52 between the inlet valves 17 so that both inlet valves 17 are simultaneously affected by the same rocker arm 28. In the same way, a bridge 53 is arranged between the exhaust valves 19 which causes both exhaust valves 19 to be actuated by the second rocker arm 29. Between them both rocker arms 28,29 are provided with a third rocker arm 30, which in this case is used to on analogously drive the fuel injector 21. This thus obtains its pumping motion from a cam 33 on the bay shaft 31, which via a lifter 34 and a push rod 35 actuates the middle one rocker arm 30 and which in turn abuts a pump rod 36 on the fuel injector 21.

Cylinderhuvudet ll är utformat med en avgaskanal 37 genom vilken avgaser utströmmande från motorns avgasventiler 19 kan ledas till dess mynning vid avgassamlarröret 15 och vid den ena sidan 24 av cylinderhuvudet 11. Avgaskanalen 37 är gemensam för avgasema f rån de båda avgasventilema 19. Motorn är utformad med två inloppskanaler 38,39, vilka är utformade som separata kanaler till respektive inloppsventil 17, för att leda inloppsluft från inloppsröret 12 till fórbränningsrummet. inloppskanalerna 38,39 mynnar på den andra, motstående sidan 25 av cylínderhuvudet 11.The cylinder head 11 is formed with an exhaust duct 37 through which exhaust gases outflowing from the engine exhaust valves 19 can be led to its mouth at the exhaust manifold 15 and at one side 24 of the cylinder head 11. The exhaust passage 37 is common to the exhaust gases from the two exhaust valves 19. The engine is designed with two inlet ducts 38,39, which are designed as separate ducts to the respective inlet valve 17, to direct inlet air from the inlet pipe 12 to the combustion chamber. the inlet ducts 38.39 opens on the second, opposite side 25 of the cylinder head 11.

Vidare är cylinderhuvudet ll utformat med ett antal fasthål 40 avsedda för bultförband 50 medelst vilka cylinderhuvudet 11 kan monteras till motorblocket. Fästhålen 40 är valda att ligga tillnärmelsevis koncentriskt relativt cylindern 14 och därmed även koncentriskt relativt hålet 20 för bränsleinsprutaren 21. Likaså är bulthålen 40 valda att ligga med en väsentligen lika vinkelfórdelning relativt varandra. Detta möjliggör en jämn inspänning till motorblocket som ej utsätter cylinderhuvudet 11 för ogynnsanirna spänningskoncentrationer.Furthermore, the cylinder head 11 is formed with a number of fixing holes 40 intended for bolted connections 50 by means of which the cylinder head 11 can be mounted to the engine block. The mounting holes 40 are selected to lie approximately concentrically relative to the cylinder 14 and thus also concentrically relative to the hole 20 for the fuel injector 21. Likewise, the bolt holes 40 are selected to lie with one substantially equal angular distribution relative to each other. This enables an even input voltage to the engine block which does not subject the cylinder head 11 to the disadvantages stress concentrations.

BNSDOCID: 506 129 På i sig konventionellt sätt innefattar cylinderhuvudet ll ett antal kylkanaler 41 genom vilka kylvätska pumpas fór att bortleda värme från cylinderhuvudet 11.BNSDOCID: 506 129 In a conventional manner per se, the cylinder head 11 comprises a number of cooling channels 41 through which coolant is pumped to dissipate heat from the cylinder head 11.

Figur 3 visar ett tvärsnitt 3-3 enligt ﬁgur 4, varvid framgår att den mittne vipparmen påverkande uyckstången 35 utsträcker sig genom ett schakt 44 som utgör en genomföring mellan cylinderhuvudets ovansida och undersida. Figuren 3 är för övrigt att betrakta som schematisk eftersom cylinderhuvudets 11 övriga delar inte helt återgivits och i stället visas med streckprickade linjer. Figuren 4 visar detta schakt 44 sett i ett snitt 4-4 enligt figur 3, varvid framgår att schaktet utsträcker sig i området mellan de båda inloppskanalema 38,39, samt att tryckstången 35 för bränsleinsprutaren 21 är anordnad mellan en tryckstång 42 för inloppsventilema 17 och en tryckstång 43 fór avgasventilerna 19.Figure 3 shows a cross section 3-3 according to Figure 4, showing that the middle rocker arm the actuating bar 35 extends through a shaft 44 which forms a bushing between the top and bottom of the cylinder head. Figure 3 is, moreover, to be regarded as schematic because the other parts of the cylinder head 11 have not been fully reproduced and are instead shown with dotted lines. Figure 4 shows this shaft 44 seen in a section 4-4 according to figure 3, it being seen that the shaft extends in the area between the two inlet channels 38.39, and that the push rod 35 for the fuel injector 21 is arranged between one pressure rod 42 for the inlet valves 17 and a pressure rod 43 for the exhaust valves 19.

Tryckstången 35 fór bränsleinsprutaren 21 kräver en förhållandevis hög kraft och har därför en större diameter än de övriga två Bränsleinsprutarens tryckstång 35 utsträcker sig väsentligen vertikalt och i ett vinkelrätt plan relativt karnaxelns 31 utsträckning i sin längdriktning. Tryckstången 35, bränsleinsprutaren 21 och vipparmen 30 fór bränsleinsprutaren 21 är i förhållande till varandra även anordnade väsentligen i ett och samma vertikala plan, vilket utsträcker sig vinkelrätt relativt karnaxeln 31. Denna placering säkerställer att drivningen av bränsleinsprutaren 21 kan ske både med stor kraft och med stor noggrannhet. Tryckstängema 42,43 för ventilema 17,19 är anordnade med viss lutning relativt utsträckningen av bränsleinsprutarens tryckstång 35 vilket i första hand är fóranledd av den utrymmesbrist som föreligger på cylinderhuvudets ll ovansida.The push rod 35 for the fuel injector 21 requires a relatively high force and has therefore, a larger diameter than the other two fuel injector push rods 35 extends substantially vertically and in a perpendicular plane relative to the extent of the carnax axis 31 in its longitudinal direction. The push rod 35, the fuel injector 21 and the rocker arm 30 lined the fuel injector 21 is in relation to each other also arranged substantially in one and the same vertical plane, extending perpendicular to the carnation axis 31. This location ensures that the drive of the fuel injector 21 can take place both with great force and with great accuracy. The pressure rods 42,43 for the valves 17,19 are provided with certain inclination relative to the extent of the fuel injector push rod 35 which in the first hand is caused by the lack of space present on the upper side of the cylinder head 11.

Emellertid medför denna lutning ingen större olägenhet. Dels är de krafter som behövs fór ventilstyrningen mindre än för insprutarens påverkan och dels skulle en mindre avvikelse vid styrningen av ventilema 17,19 inte medföra någon större olägenhet. Likaså är vipparmarna 28,29 för ventilema 17 , 19 anordnade något avvinklade relativt varandra för att reducera det utrymme tryckstängerna 35,42,43 upptager mellan inloppskanalerna 38,39.However, this slope does not cause any major inconvenience. On the one hand, the forces needed are fodder valve control less than for the influence of the injector and partly a smaller deviation in the control of the valves 17,19 do not cause any major inconvenience. Likewise is the rocker arms 28, 29 for the valves 17, 19 are arranged slightly angled relative to each other to reduce the space occupied by the pressure rods 35,42,43 between the inlet ducts 38.39.

Som framgått av det ovanstående är ventilema 17, 19 anordnade vinkelfórvridna vilket har medfört att inloppskanalema 38,39 kunnat utformas med en längre utsträckning än vad som annars vore möjligt. Detta medför fördelen att inloppsluften till cylindem kan styras bättre, eftersom dess strömning kan påverkas utefter en längre sträcka. Men det medför även att avgaskanalen 37 blir längre, vilket i sig inte är önskvärt eftersom det medför att BNSDOCID: 506 129 de varma avgasema kan uppvärma cylinderhuvudet utefter en längre sträcka. Den valda förvridriingen utgör i sig en kompromiss där fördelarna med länga inloppskanaler 38,39 till stor del gör sig gällande utan att nackdelen med en för lång avgaskanal 37 blir påtaglig.As can be seen from the above, the valves 17, 19 are arranged angularly twisted, which has meant that the inlet ducts 38,39 could be designed with a longer extent than that which would otherwise be possible. This has the advantage that the inlet air to the cylinder can be controlled better, because its flow can be affected over a longer distance. But it does also that the exhaust duct 37 becomes longer, which in itself is not desirable because it entails that BNSDOCID: 506 129 the hot exhaust gases can heat the cylinder head for a longer distance. The selected the distortion is in itself a compromise where the advantages of long inlet ducts 38,39 largely asserts itself without the disadvantage of an excessively long exhaust duct 37 becoming noticeable.

Genom att anordna ventilema 17,19 vinkelförvridna har den kanalerna 26 inrymmande väggen 32 belägen mellan två av ventilerna 17,19 kunnat utformats med en något tjockare godstjocklek. Detta har möjliggjort att kanalerna 26 enkelt har kunnat utformats som borrningar mellan det bränsleinsprutaren inrymmande hålet 20 och cylinderhuvudets ena tvärgående sidoyta 55. Lämpligen är dessa borrningar avtätade vid den tvärgående sidoytan 55 och förbundna med ytterligare borrningar från cylinderhuvudets inloppssidoyta 25 och vilka också ingår i kanalerna 26, för att underlätta anslutningar till motorns övriga bränslesystem.By arranging the valves 17,19 angularly distorted, it has the channels 26 accommodating the wall 32 located between two of the valves 17,19 could have been formed with a slightly thicker one wall thickness. This has made it possible for the channels 26 to be easily designed as bores between the hole 20 accommodating the fuel injector and one of the cylinder heads transverse side surface 55. Preferably, these bores are sealed at the transverse side surface 55 and connected to additional bores from the cylinder head inlet side surface 25 and which are also included in the channels 26, to facilitate connections to the engine's other fuel systems.

Genom att anordna ventilerna 17 ,19 vinkelförvridna har det mellan inloppskanalerna skapats ett utrymme som är tillräckligt stort för att utforma det genom cylinderhuvudet sig utsträckande schaktet 44 för tryckstängerna 35,42,43 som ett för alla tryckstänger gemensamt schakt. Därigenom har utrymmesbehovet totalt sett kunnat reducerats, vilket givit plats för inloppskanalernas 38,39 längre utsträckning. Utformningen av ett större schakt 44 har även tillverkningsmässigt den fördelen järnfört med ett flertal mindre hål att cylinderhuvudet ll lättare kan rensas från gjutkämor och även för övrigt kan cylinderhuvudet 11 tillverkas förhållandevis enkelt och billigt. Detta medför ytterligare möjligheten att utnyttja en i motorblocket inrymd kamaxel och att därigenom cylinderhuvudena ll kan utformas som separata enheter med de fördelar detta i sig medför bl a vad avser enkel och Standardiserad produktion. Detta utesluter inte att uppfinningen med fördel även kan utnyttjas i modifierade utföringsforrner i de fall motorn är försedd med ett för flera cylindrar gemensamt cylinderhuvud.By arranging the valves 17, 19 angularly distorted, it has between the inlet ducts created a space large enough to form it through the cylinder head itself extending shaft 44 for the push rods 35,42,43 as one for all push rods common shaft. As a result, the need for space has been reduced overall, which provided space for the 38.39 longer extension of the inlet ducts. The design of a larger shaft 44 also has the advantage in terms of manufacturing with a number of smaller holes that the cylinder head ll can be more easily cleaned from casting cores and also otherwise can the cylinder head 11 is manufactured relatively easily and cheaply. This further entails the possibility of using a camshaft housed in the engine block and thereby the cylinder heads ll can be designed as separate units with the advantages this in itself entails, among other things, in terms of simple and standardized production. This does not exclude that the invention can advantageously also be used in modified embodiments in cases where the engine is equipped with a cylinder head common to several cylinders.

Genom att anordna ventilema 17 ,19 vinkelförvridna har det i området mellan inloppskanalerna 38,39 och schaktet 44 skapats ett utrymme som kan utnyttjas för ett av fásthålen 40. Detta möjliggör att cylinderhuvudets fastbultar 50 kan orienteras väsentligen koneentriskt relativt cylindern 14 och med väsentligen lika vinkelfördelning kring denna, BNSDOCID: 506 129 och vilket medför en gynnsam infástning av cylinderhuvudet till motorblocket. Detta fasthål 40 mellan schaktet 44 och inloppskanalerna 38,39 är vidare beläget i samma vertikala plan som bränsleinsprutaren 21 och bränsleinsprutarens tryckstång 35.By arranging the valves 17, 19 angularly distorted, it has in the area between the inlet ducts 38,39 and the shaft 44 created a space which can be used for one of the mounting holes 40. This enables the fixed bolts 50 of the cylinder head to be oriented substantially cononentrically relative to the cylinder 14 and with substantially equal angular distribution around it, BNSDOCID: 506 129 and which results in a favorable attachment of the cylinder head to the engine block. This retaining hole 40 between the shaft 44 and the inlet channels 38,39 is further located in the same vertical planes such as the fuel injector 21 and the push rod 35 of the fuel injector.

Uppñnningen är inte bunden till den exempliñerade utfóringsformen utan kan inom ramen av bifogade patentkrav modiﬁeras i alternativa uttöringsfonner.The invention is not bound to the exemplary embodiment but can within the framework of the appended claims is modified in alternative formulations.

BNSDOCID: BNSDOCID:

Claims

506 129 10 Patent claims

Cylinder head for internal combustion engine with at least one cylinder comprising for each cylinder (14) two inlet valves (17) arranged in separate inlet ducts (3839), at least one exhaust valve (19) arranged in at least one exhaust duct (37), the inlet ducts (38, 39) and the exhaust duct (37) opens onto opposite side surfaces (24,25) of the cylinder head (11) and the cylinder head further comprising a fuel injector (21) arranged substantially centrally relative to the cylinder (14), the valves being arranged angularly displaced, and therein a horizontal cross-section forms a line (22) through the inlet valves (17) an angle (a) relative to at least either of the inlet side (24) of the cylinder head and the exhaust side (25) of the cylinder head, and where this angle (a) is between 50 ° and 75 °, with advantage of about 70 °, characterized in that the fuel injector (21) is driven via an upper rocker arm (30) and a cylinder head through a push rod (35) from a lower shaft (31), and that the pressure rod (35) extends through a bushing (44) arranged between the two inlet channels (38, 39).

Cylinder head according to claim 1, characterized in that a wall (32) located between one of the inlet valves (17) and one of the gas valves (19) contains fuel channels (26) for the fuel injector (21) and that these channels (26) are formed as boreholes.

Cylinder head according to Claim 1 or 2, in which the valves (17, 19) are also actuated by drive via the above-mentioned rocker shafts (28, 29) and the cylinder head through pressure rods (42, 43) from the lower shaft (31) below, characterized in ) consists of a common shell through which the respective pressure rods (42, 43) of the valves (17, 19) and the pressure rod (35) of the fuel injector extend. BNSDOCID: l >> BNSDOCID: __5Ûê129C2 J> 506 129 11

Cylinder head according to claim 3, characterized in that a hole (40) intended for one of the mounting bolts (50) of the cylinder head extends in the area between the two inlet channels (3839), and that the hole (40), the fuel injector (21) and the fuel injector pressure rod ( 35) are located essentially in the same vertical plane.

Cylinder head according to one of the preceding claims in a four-cylinder internal combustion engine, characterized in that the cylinder head (1 l) is designed as a separate cylinder head intended for a cylinder (14) and that each cylinder has a substantially identical cylinder head design (1 1).