DE102004034912B4

DE102004034912B4 - Zylinderkopfstruktur eines Motors

Info

Publication number: DE102004034912B4
Application number: DE102004034912A
Authority: DE
Inventors: Akimasa Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: CN1297739C; KR20050013078A; DE102004034912A1; CN1576559A; KR100600312B1; JP4075717B2; JP2005042587A

Abstract

Struktur eines Zylinderkopfes (1) eines Motors, mit: einer Einlaßstößelführung (11), welche ein Einlaßstößelloch (4) ausbildet, das einen Stößel (18) eines von einer einlaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Einlaßventils (9) führt; und einer Auslaßstößelführung (12), welche ein Auslaßstößelloch (5) ausbildet, das einen Stößel (18) eines von einer auslaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Auslaßventils (10) führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des Zylinderkopfes (1) ferner aufweist: eine Deckplatte (13), welche die Einlaßstößelführung (11) mit der Auslaßstößelführung (12) verbindet; und eine Seitenplatte (14), welche sich zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte (13) erhebt und mit der Einlaßstößelführung (11) und der Auslaßstößelführung (12) verbunden ist, wobei ein oberer Randabschnitt von wenigstens einem von dem Einlaßstößelloch (4) und dem Auslaßstößelloch (5) auf einer Oberseite der Deckplatte (13) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf mit Zylindern zum Führen eines Ventilstößels.
Ein Zylinderkopf eines Motors weist ein Einlaßventil zum Öffnen/Schließen einer Einlaßöffnung und ein Auslaßventil zum Öffnen/Schließen einer Auslaßöffnung auf. Ein Schaftabschnitt jedes Ventils ist verschiebbar durch eine Ventilschaftführung eingeführt, welche durch jede Öffnung hindurch von einer Brennraumseite aus verläuft. Das Ventil wird in eine Richtung zum Schließen der Öffnung durch eine auf einen Schaftendeabschnitt einwirkende Schraubenfeder gedrückt.
Ein Stößel, welcher die Schraubenfeder abdeckt, wird in einem in einer Zylinderaußenumfangswand koaxial zu dem Ventil ausgebildeten Stößelloch geführt. Die Außenumfangswand ist in einer geringen Dicke ausgeführt, um so das Gewicht des Motors zu reduzieren.
JP H04-109 407 U offenbart einen Zylinderkopf mit einem Steg zwischen einem Kerzenloch für die Befestigung einer Zündkerze und einer Umfangswand eines Stößelloches, um zu verhindern, daß die Umfangswand aufgrund von Veränderungen in der Temperatur oder eine Schwingung während des Betriebs eines Motors verformt wird. Siehe dazu die Absätze 0015 bis 0019 und 1. Der Zylinderkopf sammelt vorübergehend Schmiermittel in einem von Stegen umgebenen Abschnitt, um es auf diese Weise dem Stößelloch zuzuführen.
DE 41 37 561 A offenbart einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, der eine Einlass- und Auslassnockenwelle mit Nocken aufweist, welche in muldenförmigen Vertiefungen laufen, um ein Einlassventil bzw. ein Auslassventil zu betätigen, wobei die Nockenwellen in Lagern gelagert sind.
DE 197 12 658 A offenbart einen Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei im Zylinderkopfbereich zwischen einander benachbarten Stegen je eine Brücke positioniert ist. Die Brücken weisen je Bohrungsreihe der Stege parallel zur Längsachse des Zylinderkopfes verlaufende Bohrungen auf. Durch diese Bohrungen und gleichzeitig durch die Bohrungen der Stege ist nunmehr eine Achse gesteckt. Gleichzeitig verlaufen in jeder Brücke Führungsbohrungen für hydraulische Tassenstößel.
EP 1 059 423 A offenbart eine Ventilanordnung eines Zylinderkopfs, wobei das Ventil jeweils über eine Nocke betätigt wird.
Das Ventil, der Stößel und dessen Umfangsabschnitt werden jedoch im Betrieb des Motors erwärmt. Daher wird, wenn das Schmiermittel in dem von den Stegen zwischen dem Kerzenloch und der Außenumfangswand des Stößelloches umgebenen Abschnitt gesammelt wird, das Schmiermittel frühzeitig verdorben, da es hohen Temperaturen ausgesetzt wird und nicht zirkuliert.
Das vorstehende Problem kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Zylinderkopfstruktur eines Motors für die Zuführung von Schmiermittel innerhalb des Zylinderkopfes zu einem Stößelloch bereit, ohne das Schmiermittel um einen Stößel herum festzuhalten.
Die Zylinderkopfstruktur des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Einlaßstößelführung, eine Auslaßstößelführung, einen Deckplatte und eine Seitenplatte auf. Die Einlaßstößelführung bildet ein Einlaßstößelloch, das einen Stößel eines von einer einlaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Einlaßventils führt. Die Auslaßstößelführung bildet ein Auslaßstößelloch, das einen Stößel eines von einer auslaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Auslaßventils führt. Die Deckplatte verbindet die Einlaßstößelführung mit der Auslaßstößelführung. Die Seitenplatte erhebt sich zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte und ist mit der Einlaßstößelführung und Auslaßstößelführung verbunden. Ferner ist ein oberer Randabschnitt von wenigstens einem von dem Einlaßstößelloch und dem Auslaßstößelloch auf einer Oberseite der Deckplatte ausgebildet.
Alternativ weist die Zylinderkopfstruktur des Motors eine Einlaßstößelführung, eine Auslaßstößelführung, eine Deckplatte und eine Seitenplatte auf. Die Einlaßstößelführung bildet ein Einlaßstößelloch, das einen Stößel eines Einlaßventils führt. Die Auslaßstößelführung bildet ein Auslaßstößelloch, das einen Stößel eines Auslaßventils führt. Die Deckplatte verbindet die Einlaßstößelführung mit der Auslaßstößelführung. Die Seitenplatte erhebt sich zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte und ist mit der Einlaßstößelführung und Auslaßstößelführung verbunden. Die Oberfläche der Deckplatte hängt mit einer Innenfläche des Einlaßstößelloches und einer Innenseite des Auslaßstößelloches zusammen.
Das Wesen dieser Erfindung, sowie weitere Aufgaben und Vorteile davon werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile über die Figuren hinweg bezeichnen. In den Zeichnungen ist:
1 eine Draufsicht, welche einen Zylinderkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie F2-F2 in 1 mit einem Ventil, einem Stößel und einer Schraubenfeder, die auf dem in 1 dargestellten Zylinderkopf eingebaut sind; und
3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes von F3 in 1.
Ein Zylinderkopf 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Der in 1 dargestellte Zylinderkopf 1 ist für einen Reihen-Dreizylindertyp und enthält eine Einlaßöffnung 2, eine Auslaßöffnung 3 (siehe 2), ein Einlaßstößelloch 4, ein Auslaßstößelloch 5, ein Nockenwellenlager 6, eine Brennkammer 7 und einen Kerzeneinbauabschnitt 8.
Gemäß Darstellung in 2 ist das Einlaßstößelloch 4 auf der Seite der Einlaßöffnung 2 vorgesehen und es sind ein Einlaßventil 9, eine Schraubenfeder 16 und ein Stößel 18 zum Öffnen/Schließen der Einlaßöffnung 2 eingebaut. Das Auslaßstößelloch 4 ist auf der Seite der Auslaßöffnung 3 vorgesehen und es sind ein Auslaßventil 10, eine Schraubenfeder 16 und ein Stößel 18 zum Öffnen/Schließen der Auslaßöffnung 3 eingebaut.
Das Einlaßstößelloch 4 ist mit einer zylindrischen Einlaßstößel-Außenumfangswand 11 ausgebildet, welche als eine Einlaßstößelführung wirkt. Das Auslaßstößelloch 5 ist mit einer zylindrischen Auslaßstößel-Außenumfangswand 12 ausgebildet, welche als eine Auslaßstößelführung wirkt. Jeder Zylinder besitzt zwei Einlaßstößellöcher 4 und Auslaßstößellöcher 5.
Gemäß Darstellung in 1 sind die Einlaßstößel-Außenumfangswand 11 und die Auslaßstößel-Außenumfangswand 12 über eine Deckplatte 13 verbunden, welche entlang einer Ebene ausgebildet ist, die das Einlaßstößelloch 4 und das Auslaßstößelloch 5 schneidet. Die Deckplatte 13 steht mit dem Einlaßstößelloch 4 und dem Auslaßstößelloch 5 in Verbindung. Mit anderen Worten hängt ein Teil der Oberseite der Deckplatte 13 stufenlos mit der Innenfläche des Einlaßstößelloches 4 und der Innenfläche des Auslaßstößelloches 5 in einem solchen Ausmaß zusammen, daß kein Fluid gesammelt wird. Gemäß Darstellung in 3 erhebt sich eine Seitenplatte 14 zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte 13 in der Richtung entlang einer Zylindersäule in welcher die Zylinder in Reihe angeordnet sind.
Die entsprechenden Ventile 9, 10 weisen Ventilkopfabschnitte 9a, 10a zum Öffnen/Schließen der entsprechenden Öffnungen 2, 3 und Schaftabschnitte 9b, 10b zum Tragen der Ventilkopfabschnitte 9a, 10a auf. Die Schaftabschnitte 9b, 10b sind verschiebbar in die jeweiligen Schaftführung 15 eingesetzt, die in den entsprechenden Öffnungen 2, 3 von der Seite der Brennkammer 7 aus vorgesehen sind. Die Schraubenfedern 16 sind auf Schaftendabschnitten 9c, 10c entgegensetzt zu den mit den Ventilkopfabschnitten 9a, 10a versehenen Seiten aufgesetzt. Die Stößel 18 sind in das Einlaßstößelloch 4 und das Auslaßstößelloch 5 einführt und auf die Schaftendabschnitte 9c, 10c aufgebracht. Demzufolge drücken die Schraubenfedern 16 die Ventile 9, 10 mit den Ventilkopfabschnitten 9a, 10a von der Seite der Brennkammer 7 aus in die Schließrichtung der Öffnungen 2, 3.
Gemäß Darstellung in 1 ist das Nockenwellenlager 6 zwischen den Einlaßstößellöchern 4 und zwischen den Auslaßstößellöchern 5 vorgesehen, welche jedem Zylinder entsprechend vorgesehen sind. Der Kerzeneinbauabschnitt 8 ist jedem Zylinder entsprechend so vorgesehen, daß er den oberen Abschnitt 7a der Brennkammer 7 mit der Deckplatte 13 verbindet. Somit ist ein Befestigungsloch 8a für eine Zündkerze in der Mitte der Deckplatte 13 offen. Schraubenlöcher 17, welche den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben zum Befestigen des Zylinderkopfes 1 an dem Zylinderblock zulassen, sind zwischen benachbarten Zylindern und auf beiden Enden der Zylindersäule vorgesehen.
In dem Zylinderkopf mit einer derartigen Konfiguration sind, da die Einlaßstößel-Außenumfangswand 11 und die Auslaßstößelumfangswand 12 mit der Deckplatte 13 verbunden sind, die Einlaßstößel-Außenumfangswand und die Auslaßstößel-Außenumfangswand 12 verstärkt.
Ferner ist die Deckplatte 13 eben ausgebildet und die Seitenplatten 14 erheben sich aus ihren beiden Seiten. Ferner hängt ein Teil der Oberseite der Deckplatte 13 stufenlos mit der Innenfläche des Einlaßstößelloches 4 und der Innenfläche des Auslaßstößelloches 5 zusammen. Daher fließt auf die Deckplatte 13 gespritztes Schmiermittel auf die zumindest tieferen Seiten des Einlaßstößelloches 4 und des Auslaßstößelloches 5 ohne abgeschieden zu werden. Demzufolge wird eine Verschlechterung des Schmiermittels aufgrund von Erwärmung verhindert.
Ferner zirkuliert das Schmiermittel so, daß es von der Deckplatte 13 zumindest zu einem von dem Einlaßstößelloch 4 und dem Auslaßstößelloch 5 fließt. Daher werden die Ventile 9, 10 und die Umfangsbereiche effektiv gekühlt. Dabei muß die Deckplatte 13 nur so aufgebaut sein, daß kein Schmiermittel auf der Oberseite gesammelt wird. Somit kann die Deckplatte 13 in einer solchen bogenartigen Weise aufgebaut sein, daß ihr mittiger Abschnitt in Bezug auf das Einlaßstößelloch 4 und das Auslaßstößelloch 5 verdickt ist.
Wenn die Deckplatte 13 in einem solchen geneigten Zustand angeordnet wird, daß die Seite des Auslaßstößelloches 5 höher als die Seite des Einlaßstößelloches 4 ist, fließt das Schmiermittel auf der Deckplatte 13 in das Einlaßstößelloch 4. Aus diesem Grunde wird die Einlaßöffnung 2 gekühlt, wodurch der Ansaugwirkungsgrad verbessert wird. Ferner fließt, wenn die Deckplatte 13 in einem solchen geneigten Zustand angeordnet wird, daß die Seite des Einlaßstößelloches 4 höher als die Seite des Auslaßstößelloches 5 ist, das Schmiermittel auf der Deckplatte 13 in das Auslaßstößelloch 4. Das Auslaßventil 10 wird wahrscheinlicher auf eine hohe Temperatur erwärmt als das Einlaßventil 9. Daher ist das Fließen des Schmiermittels auf die Auslaßstößelseite 5 deutlich wegen des Kühlungswirkungsgrades zu bevorzugen.
Da das auf die Deckplatte 13 geleitete Schmiermittel auf der Deckplatte 13 zu dem Auslaßstößelloch 5 fließt, wenn ein Motor so angeordnet ist, daß er zu der Seite der Auslaßöffnung 3 hin geneigt ist, wird der Kühlwirkungsgrad verbessert.
Unterdessen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise innerhalb eines nicht von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abweichenden Schutzumfangs modifiziert werden.

Claims

Struktur eines Zylinderkopfes (1) eines Motors, mit: einer Einlaßstößelführung (11), welche ein Einlaßstößelloch (4) ausbildet, das einen Stößel (18) eines von einer einlaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Einlaßventils (9) führt; und einer Auslaßstößelführung (12), welche ein Auslaßstößelloch (5) ausbildet, das einen Stößel (18) eines von einer auslaßseitigen Nockenwelle anzutreibenden Auslaßventils (10) führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des Zylinderkopfes (1) ferner aufweist: eine Deckplatte (13), welche die Einlaßstößelführung (11) mit der Auslaßstößelführung (12) verbindet; und eine Seitenplatte (14), welche sich zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte (13) erhebt und mit der Einlaßstößelführung (11) und der Auslaßstößelführung (12) verbunden ist, wobei ein oberer Randabschnitt von wenigstens einem von dem Einlaßstößelloch (4) und dem Auslaßstößelloch (5) auf einer Oberseite der Deckplatte (13) ausgebildet ist.
Struktur eines Zylinderkopfes (1) eines Motors, mit: einer Einlaßstößelführung (11), welche ein Einlaßstößelloch (4) ausbildet, das einen Stößel (18) eines Einlaßventils (9) führt; und einer Auslaßstößelführung (12), welche ein Auslaßstößelloch (5) ausbildet, das einen Stößel (18) eines Auslaßventils (10) führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des Zylinderkopfes (1) ferner aufweist: eine Deckplatte (13), welche die Einlaßstößelführung (11) mit der Auslaßstößelführung (12) verbindet; und eine Seitenplatte (14), welche sich zusammenhängend aus beiden Seiten der Deckplatte (13) erhebt und mit der Einlaßstößelführung (11) und der Auslaßstößelführung (12) verbunden ist, wobei eine Oberseite von der Deckplatte (13) mit einer Innenfläche des Einlaßstößelloches (4) und einer Innenfläche des Auslaßstößelloches (5) zusammenhängt.
Struktur eines Zylinderkopfes (1) eines Motors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kerzeneinbauabschnitt (8), auf welchem eine Zündkerze befestigt wird, so vorgesehen ist, daß ein oberer Abschnitt (7a) einer Brennkammer (7) mit der Deckplatte (13) in Verbindung steht.
Struktur eines Zylinderkopfes (1) des Motors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (13) so aufgebaut ist, daß ihr mittiger Abschnitt höher verdickt als das Einlaßstößelloch (4) und das Auslaßstößelloch (5) ausgebildet ist.