CH379197A - Zylinderkopf für luftgekühlte Einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

  Zylinderkopf für luftgekühlte     Einspritzbrennkraftmaschinen       Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinder  kopf für luftgekühlte     Einspritzbrennkraftmaschinen,     der aus einer Bodenplatte besteht, die den Zylinder  raum begrenzt, sowie aus einem als     Kipphebelgehäuse     gestalteten Oberteil, das mit der Bodenplatte durch  Zwischenwände verbunden ist.

   Der Zylinderkopf,  auf den sich die Erfindung bezieht, enthält hängende  Ventile sowie Ein- und     Auslasskanäle,    die Teile der  Zwischenwände bilden, und einen mittleren Kühlluft  tunnel. der zwischen den Zwischenwänden liegt und  über den mittleren Teil der Bodenplatte verläuft,  ausserdem eine Brennkammer, die an der     Kühlluft-          anströmseite    unter weitgehender Vermeidung von  wärmeleitenden     Berührungsflächen    zum eigentlichen  Zylinderkopf hin angebracht, mit schräg zur Zylin  derachse verlaufenden auf das Oberteil zeigenden  Rippen besetzt und von einen Teil der Zwischen  wände bildenden Leitwänden umgeben ist,

   die sich  im wesentlichen in     Richtung    der zuströmenden Kühl  luft erstrecken und teils mit     Rippen    ausgefüllte, teils  offene innere     Kühlluftkanäle    neben der     Brennkammer     begrenzen.  



  Bei derartigen Zylinderköpfen ist der Kühlluft  durchsatz durch die inneren     Kühlluftkanäle    bei ge  gebenem     Gebläsedruck    im wesentlichen von dem  Querschnitt des mittleren     Kühllufttunnels    abhängig,  der aber bei schnellaufenden leichten Dieselmaschi  nen mit kleinem Zylinderabstand sehr klein ist. Wenn  man von dem Querschnitt der von den Leitwänden  neben der Brennkammer begrenzten inneren Kühl  luftkanäle ausgeht, so wäre an sich ein grösserer Kühl  luftdurchsatz möglich, der sich vorteilhaft auf die  Kühlung der Brennkammer auswirken würde.  



  Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese  Vergrösserung des     Kühlluftdurchsatzes    auf einfache  Weise möglich zu machen.    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss an einer       Brennkraftmaschine    der eingangs erwähnten Art da  durch gelöst, dass die inneren     Kühlluftkanäle    mit  Öffnungen in den     Leitwänden    in Verbindung stehen,  die sich etwa an der     übergangsstelle    der     Leitwände     in die     Ventilkanalwände    befinden und in an den  äusseren Längsseiten des Zylinderkopfes liegende  äussere     Kühlluftkanäle    münden, so dass ein Teil der  von den Leitwänden erfassten Kühlluft durch die  Öffnungen,

   ein weiterer Teil durch den mittleren       Kühllufttunnel    strömt. Durch diese Massnahme wird  ein weiterer     Abströmweg    für die Kühlluft geschaffen,  so dass der Querschnitt der inneren     Kühlluftkanäle     neben der Brennkammer voll für die     Kühlluftförde-          rung    ausgenützt werden kann, da im weiteren Ver  lauf der Kühlluftwege keine Drosselung mehr vorhan  den ist.  



  Vorteilhaft befinden sich die Öffnungen im Be  reich des Oberteiles, was zur Folge hat, dass die Ein  spritzdüse gut gekühlt wird, da sich eine unbehinderte  Kühlluftströmung in deren Nähe ausbilden kann.  



  Zweckmässig ist eine sich mindestens annähernd  in einer senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden  Ebene erstreckende Leitrippe in Verlängerung der  Unterseite des Oberteiles angeordnet, welche an der  Brennkammer     vorbeiströmende    Kühlluft in einen  durch die Öffnungen fliessenden Strom und in einen  durch den mittleren     Kühllufttunnel    fliessenden Strom  unterteilt. Dadurch wird eine klare Trennung der ver  schiedenen Kühlluftströme erreicht.  



  Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die äusseren Kühl  luftkanäle ihre grösste Weite im Bereich der     öffnun-          gen    aufweisen, damit keine Stauung an dieser Stelle  auftritt.  



  Das Abströmen der Kühlluft in die äusseren Kühl  luftkanäle wird dadurch erleichtert, dass die Leit-      wände an der     Kühlluftanströmseite    Verdickungen  aufweisen, die den     Kühlluftzutritt    zu den äusseren       Kühlluftkanälen    mindestens im Bereich der Öffnun  gen mindestens nahezu versperren.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt einen Schnitt längs der Linie     A-B    in       Fig.    2.  



       Fig.    2 zeigt einen Schnitt längs der Linie     C-D    in       Fig.    1.  



  Der Zylinderkopf besteht aus einer     Bodenplatte    1  und einem Oberteil 2, das als     Kipphebelgehäuse     dient. Das Oberteil 2 und die Bodenplatte 1 sind  durch Zwischenwände 3 und 4 verbunden, in die der       Auslasskanal    5 und der     Einlasskanal    6 einbezogen  sind. In den Zwischenwänden 3 und 4 befinden sich  bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die     Aus-          nehmungen    7 für die nicht dargestellten Befestigungs  schrauben, die den Zylinderkopf mit dem ebenfalls  nicht gezeigten Zylinder verbinden.

   Die Zwischen  wände 3 und 4 laufen an der     Anströmseite    der in  Richtung des Pfeils C zuströmenden Kühlluft in     Ein-          trittsleitwände    8 aus, die eine mit Rippen 9 besetzte  Brennkammer 10 unter Freilassung von inneren       Kühlluftkanälen    11 umgeben. Die Rippen 9 verlaufen  schräg zur Zylinderachse 12 und zeigen in Strömungs  richtung der Kühlluft gesehen auf das Oberteil 2. Die       Brennkammer    10 liegt an der     Kühlluftanströmseite     und ist unter weitgehender Vermeidung von wärme  leitenden Berührungsflächen mit dem Zylinderkopf  verbunden.

   Die Brennkammer 10 wird im vorliegen  den Fall durch zwei in die Leitwände 8 eingeschraubte  Bolzen 13 unter Zuhilfenahme einer Brücke 14 auf  den     Brennereinsatz    15 gepresst. Auf die Bolzen 13  sind Muttern 16 aufgeschraubt, die den     Anpressdruck     über     Ringfederpakete    17 auf die Brücke 14 über  tragen. Der     Brennereinsatz    15 stellt eine drosselnde  Verbindung     zwischen    dem     Brennkammerinneren    und  dem Zylinderraum dar und liegt auf einem Verstär  kungsring 18 auf. Die Brennkammer 10 ist mit einer  Gewindebohrung 19 für eine Einspritzdüse und einer  ebensolchen Bohrung 20 für eine Glühkerze versehen.

    Der Zylinderkopf besteht aus Leichtmetall, wobei  einzelne hoch     beanspruchte    Partien aus Eisen sein  können. Die Brennkammer 10 besteht aus Sonder  gusseisen. Die inneren     Kühlluftkanäle    11 treffen auf  die Wände 21 der Ventilkanäle 5 und 6, die mit  Rippen 22     besetzt    sind, die sich in einer senkrecht  zur Zylinderachse 12 verlaufenden Ebene erstrecken.

    In der     Verlängerung    der Unterseite des Oberteils 2  erstreckt sich ebenfalls in einer senkrecht zur Zylin  derachse 12 verlaufenden Ebene eine Leitrippe 23,  welche die an der Brennkammer 10     vorbeiströmende     Luft in einen durch die Öffnungen 24 fliessenden  und in einen durch den mittleren     Kühllufttunnel    25  fliessenden Kühlluftstrom unterteilt. Der Mittlere       Kühllufttunnel    25, der zwischen den Zwischenwänden  3 und 4 liegt, kann mit kurzen Leitrippen 26 be  setzt sein, die sich nur so weit in Ebenen erstrecken,  die senkrecht zur Zylinderachse verlaufen, dass sie    einen rippenfreien offenen     Durchtrittsquerschnitt    frei  lassen.

   Die Rippen 26     können    sowohl an einem der  beiden Kanäle 5 und 6 als auch an beiden Kanälen  weggelassen werden. Am Austrittsende 27 des mittle  ren     Kühllufttunnels    25 sind bei dem dargestellten  Beispiel Bohrungen 28 für die Ventilstossstangen an  geordnet, deren Verkleidungen Teile der Wände der  Kanäle 5 und 6 darstellen. Die Oberfläche 29 der  Bodenplatte 1 im Bereich des     Brennereinsatzes    15  verläuft parallel zu den Rippen 9 und bildet einen  an der Eintrittsseite des mittleren     Kühllufttunnels    25  vor der     Stegpartie    30 liegenden Wulst 31.

   Zwischen  dem Flansch des Einsatzes 15 und den Leitwänden 8  trifft in der Nähe der Partie 29 ein besonders kräftiger  kalter Kühlluftstrom auf das unterste     Leitrippenpaar     22, wird in den mittleren     Kühllufttunnel    25 abgelenkt  und bildet hinter dem Wulst 31 einen Wirbel 32,  der die     Stegpartie    30 kühlt. Die Öffnungen 24 liegen  an der Übergangsstelle der Leitwände 8 in die Wände  21 der Ventilkanäle 5 und 6. Sie münden in äussere       Kühlluftkanäle    33, die an den Längsseiten 34 des  Zylinderkopfes liegen.

   Die inneren     Kühlluftkanäle    11  stehen mit den Öffnungen 24 in Verbindung, so dass  ein Teil der von den Leitwänden 8 erfassten Kühl  luft seitlich durch die Öffnungen 24 in die äusseren       Kühlluftkanäle    33 abfliesst. Ein weiterer Teil der  Kühlluft strömt durch den mittleren     Kühllufttunnel     25. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befin  den sich die Öffnungen 24 im Bereich des     Oberteils    2  und die äusseren     Kühlluftkanäle    33 weisen ihre grösste  Weite im Bereich der Öffnungen 24 auf.

   Ausserdem  können an der     Kühlluftanströmseite    der Leitwände 8  Verdickungen 35 angeordnet sein, die den Kühlluft  zutritt zu den äusseren     Kühlluftkanälen    33 mindestens  im Bereich der Öffnungen 24 mindestens nahezu ver  sperren. Die Kühlluftströmung verläuft vor dem Zylin  derkopf in     Richtung    des Pfeils im Bereich der inneren  und äusseren     Kühlluftkanäle    11 und 33 sowie im Be  reich der Brennkammer 10 in Richtung der an diesen  Stellen befindlichen Rippen.

   Die gestrichelten Linien  36 und 37 zeigen den Verlauf der Begrenzung der  äusseren     Kühlluftkanäle    33 an, und zwar zeigt die  Linie 36 den Verlauf in der Höhe des linken Teils,  die Linie 37 in der Höhe des rechten Teils des  Schnittes     C-D.    Der Verlauf der Kante der Rippe 22,  die unterhalb der Rippe 23 liegt, ist durch die Linie  39 angedeutet. Die Kanten aller Rippen 22 verlaufen  etwa parallel dazu, wobei sie in jedem Fall eine Un  terbrechung 40 bilden, in der die Kühlluft etwa par  allel zur Zylinderachse 12 strömen kann. Die inneren  Konturen der Leitwände sind durch die Linien 38  angedeutet.

   Die äusseren     Kühlluftkanäle    33 können  abgesehen von den Begrenzungen 36 und 37 durch  dieselben Partien von benachbarten Zylinderköpfen  oder durch nicht dargestellte     Kühlluftleitbleche    be  grenzt werden, die an der Längsseiten 34     anliegen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zylinderkopf für luftgekühlte Einspritzbrennkraft- maschinen, der aus einer Bodenplatte besteht, die den Zylinderraum begrenzt, sowie aus einem als Kipp- hebelgehäuse gestalteten Oberteil, das mit der Boden platte durch Zwischenwände verbunden ist, mit hän genden Ventilen und Ein- und Auslasskanälen, die Teile der Zwischenwände bilden, mit einem mittleren Kühllufttunnel, der zwischen den Zwischenwänden liegt und über den mittleren Teil der Bodenplatte ver läuft, mit einer Brennkammer,

   die an der Kühlluft- anströmseite unter weitgehender Vermeidung von wärmeleitenden Berührungsflächen zu dem eigent lichen Zylinderkopf angebracht ist und mit schräg zur Zylinderachse verlaufenden auf das Oberteil zei genden Rippen besetzt ist und von einen Teil der Zwischenwände bildenden Eintrittsleitwänden um geben ist, die sich im wesentlichen in Richtung der zuströmenden Kühlluft erstrecken und teils mit Rippen ausgefüllte, teils offene innere Kühlluft- kanäle neben der Brennkammer begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Kühlluftkanäle (11) mit Öffnungen (24) in den Leitwänden (8)

   in Ver bindung stehen, die sich etwa an der Übergangsstelle der Leitwände (8) in die Ventilkanalwände (21) befinden und in an den äusseren Längsseiten (34) des Zylinderkopfes liegende äussere Kühl luftkanäle (33) münden, so dass ein Teil der von den Leitwänden (8) erfassten Kühlluft durch die Öffnungen (24), ein weiterer Teil durch den mittleren Kühllufttunnel (25) strömt. UNTERANSPRÜCHE 1. Zylinderkopf nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnungen (24) im Be reich des Oberteils (2) befinden. 2.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch und Unter- änspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich mindestens annähernd in einer senkrecht zur Zylin derachse (12) verlaufenden Ebene erstreckende Leit- rippe (23) in Verlängerung des Oberteils (2) angeord net ist, welche die an der Brennkammer (10) vorbei strömende Kühlluft in einen durch die Öffnungen (24) fliessenden Strom und in einen durch den mittle ren Kühllufttunnel (25) fliessenden Strom unterteilt. 3.

   Zylinderkopf nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 'äusseren Kühlluftkanäle (33) ihre grösste Weite im Bereich der Öffnungen (24) aufweisen. 4. Zylinderkopf nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwände (8) an der Kühlluftanströmseite Ver dickungen (35) aufweisen, die den Kühlluftzutritt zu den äusseren Kühlluftkanälen mindestens im Bereich der Öffnungen mindestens nahezu versperren.