DE19821550C1 - Zylinderkopf - Google Patents
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- 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
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mehreren, in Reihe angeordneten Zylindern, der Zündhilfen hat und dessen Gaswechselventile geneigt zu einer Längsmittelebene der Zylinderreihe stehen. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß in ihn zwischen den Gaswechselventilen ein Zündkanal mit einer Kontaktschiene für die Zündhilfen integriert ist, der in Längsrichtung der Zylinderreihe verläuft.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
Bei modernen Hochleistungs-Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit
mehreren Einlaßventilen und/oder Auslaßventilen je Zylinderkopf
ist der Bauraum im Zylinderkopf sehr beengt, so daß wenig Platz
zwischen den Gaswechselventilen für die Stromversorgung von
Zündhilfen übrigbleibt. Dies trifft vor allem für Hubkolben
brennkraftmaschinen zu, deren Gaswechselventile durch elektro
magnetische Aktuatoren betätigt werden. Um die Ventilquer
schnitte innerhalb der Projektionsfläche des Zylinders unter
bringen zu können und um Aktuatoren mit einem ausreichenden
Querschnitt installieren zu können, sind die Gaswechselventile
zu einer Längsmittelebene der Zylinderreihe geneigt. Durch die
Neigung der Gaswechselventile und die Größe ihrer Betätigungs
vorrichtungen wird im wesentlichen die Breite des Zylinderkopfs
und damit die Breite der Brennkraftmaschine in diesem Bereich
bestimmt.
Aus der DE 196 11 547 A1 ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
bekannt, deren Zylinderkopf zwei Einlaßventile und zwei Auslaß
ventile je Zylinder aufweist. Diese Gaswechselventile werden
von magnetischen Aktuatoren betätigt, die einen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt haben, dessen lange Seiten quer zur
Längsrichtung der Zylinderreihe liegen. Somit ist der Zwischen
raum zwischen den Aktuatoren der Einlaßventile bzw. der Auslaß
ventile optimal genutzt, jedoch muß zwischen den Aktuatoren der
Einlaßseite und den Aktuatoren der Auslaßseite ein ausreichen
der Zwischenraum verbleiben, um Zündhilfen montieren und mit
Strom versorgen zu können.
Als Zündhilfen werden üblicherweise bei Brennkraftmaschinen mit
Qualitätsregelung Zündkerzen verwendet, die über Zündspulen mit
einer Hochspannung versorgt werden, während bei Brennkraftma
schinen mit Quantitätsregelung Glühkerzen vorgesehen sind, um
beim Start die erforderliche Betriebstemperatur für die Zündung
des Kraftstoff-Luftgemisches zu erzielen. Die Stromversorgungs
leitungen für die Zündhilfen sind insbesondere bei hohen Span
nungen störungsanfällig und müssen entsprechend geschützt wer
den.
Aus der DE 40 05 671 A1 ist eine Zündkabelleiste für die Zünd
anlage einer Brennkraftmaschine mit einem leistenförmigen Dec
kelteil bekannt, an dessen Innenseite Zündkabel verlegt sind,
die Verteiler- oder Zündspulenstecker mit Zündkerzensteckern
verbinden, die am Deckelteil angebracht sind. Dabei kann der
Verteilersteckerkasten und der Deckelteil einteilig miteinander
verbunden oder aus einem Stück gefertigt sein. Das gleiche gilt
für den Zündspulensteckerkasten, der über ein Verbindungsteil
mit dem Deckelteil verbunden sein kann und mit diesem in einem
Stück zu einem Bauteil geformt ist. Durch die bekannte Zündka
belleiste wird die Montage erleichtert und die Zündleitungen
geschützt, insbesondere gegen die Gefahr von Marderverbiß usw.
Allerdings beansprucht die Zündkabelleiste einen geeigneten
Bauraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stromversorgung
von Zündhilfen raumsparend und betriebssicher zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Nach der Erfindung wird im Inneren des Zylinderkopfs ein Zünd
kanal vorgesehen, der in Längsrichtung der Zylinderreihe ver
läuft und eine Kontaktschiene enthält, über die die Zündhilfen
mit der Spannungsquelle verbunden werden. Dadurch ist die
Stromzufuhr zu den Zündhilfen, Glühkerzen oder Zündkerzen, ge
schützt und raumsparend im Zylinderkopf integriert. Somit kön
nen die Betätigungselemente, insbesondere elektromagnetische
Aktuatoren, der Einlaßseite und die Betätigungselemente der
Auslaßseite möglichst nah an die Längsmittelebene der Zylinder
reihe gerückt werden, so daß sich ein schmal bauender Zylinder
kopf ergibt.
Gleichzeitig kann die Kontaktschiene leicht montiert werden,
indem alle Zündhilfen gleichzeitig kontaktiert werden, z. B.
indem die Kontaktleiste nach dem Einsetzen der Zündhilfen durch
Verschieben in Längsrichtung oder Drehen um die Längsachse mit
den Kontaktköpfen der Zündhilfen in Verbindung gebracht wird.
Die Raumausnutzung und Montagevereinfachung kann noch weiter
verbessert werden, indem Zündspulen für die Zündkerzen an der
Kontaktschiene angebracht oder in diese integriert werden.
Der erfindungsgemäße Zylinderkopf ist besonders vorteilhaft in
Verbindung mit elektromagnetischen Aktuatoren, die einen großen
Querschnitt bzw. eine große Erstreckung in einer Richtung quer
zur Längsrichtung der Zylinderreihe haben, da die Aktuatoren
der Einlaßseite sehr nahe an die Aktuatoren der Auslaßseite
heranrücken können. Hierbei wird der zwischen den Aktuatoren
und den Zylindern freie Bauraum für den Zündkanal genutzt. Um
das zu Verfügung stehende Bauvolumen gut auszunutzen, ist es
zweckmäßig, Aktuatoren zu verwenden, deren Schließfeder und
Öffnungsfeder beide auf der Zylinderseite des Aktuators ange
ordnet sind. Dadurch liegen die im Durchmesser größeren Spulen
und Anker in dem breiteren Teil des sich v-förmig erweiternden
Raums zwischen den Gaswechselventilen, während der Raum zwi
schen den Ventilführungen und den Federn für den Zündkanal der
Zündhilfen und für Kühlkanäle genutzt werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe
schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent
halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu
sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfs mit
drei Gaswechselventilen und zwei Zündhilfen je Zylin
derkopf,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfs mit
vier Gaswechselventilen und einer Zündhilfe je Zylin
derkopf und
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Zündhilfe.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Wände und Kühlkanäle
eines Zylinderkopfs 3 in Fig. 1 und Fig. 2 fortgelassen und nur
die erfindungswesentlichen Teile dargestellt.
Zwei Zylinder 1 und 2 gehören zu einer Zylinderreihe, deren
Längsrichtung mit 30 gekennzeichnet ist. Die Zylinder 1, 2 wer
den von dem Zylinderkopf 3 abgedeckt, in dem Gaswechselventile
4-11 in Ventilführungen 34 axial verschiebbar geführt sind. Von
den Gaswechselventilen 4-11 tragen die Auslaßventile die Zif
fern 4-7, während die Einlaßventile mit 8-11 gekennzeichnet
sind.
Die Ausführung nach Fig. 1 zeigt zwei Einlaßventile 8, 9 bzw.
10, 11 je Zylinder 1 bzw. 2 und ein Auslaßventil 4 bzw. 5 je
Zylinder 1, 2. Die Einlaßventile 8-11 werden von elektromagne
tischen Aktuatoren 16-19 betätigt, die von Öffnungsfedern 33
und Schließfedern 32 unterstützt werden. Die Öffnungsfeder 33
und die Schließfeder 32 sind nur in Verbindung mit dem Aktuator
16 dargestellt, jedoch haben alle übrigen Aktuatoren 12-19
ebenfalls entsprechende Schließfedern 32 und Öffnungsfedern 33.
Die Schließfeder 32 und die Öffnungsfeder 33 liegen beide auf
der den Zylindern 1 und 2 zugewandten Seiten der Aktuatoren 12-19,
so daß in dem sich zu den Zylindern 1-2 v-förmig verengen
den Bauraum zwischen den Einlaßventilen 8-11 einerseits und den
Auslaßventilen 4-7 andererseits genügend Platz für einen Zünd
kanal 20, 29 bleibt. In diesem ist eine Kontaktschiene 26 für
Zündhilfen in Form von Zündkerzen 21-24 eingesetzt.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausfüh
rung nach Fig. 1 dadurch, daß pro Zylinder 1, 2 vier Gaswech
selventile je Zylinder 1, 2 vorgesehen sind, nämlich zwei Ein
laßventile 8, 9 bzw. 10, 11 und zwei Auslaßventile 4, 6 bzw. 5,
7. Die zugehörigen Aktuatoren 12-19 besitzen einen im wesentli
chen rechteckigen Querschnitt, dessen lange Seiten quer zur
Längsrichtung 30 der Zylinderreihe 1, 2 ausgerichtet sind. Zwi
schen den Aktuatoren 12-19 und den Zylindern 1, 2 ist ein Zünd
kanal 29 angeordnet. Eine Längsmittelebene, zu der die Gaswech
selventile 4-11 geneigt angeordnete sind, ist mit 35 angedeu
tet.
In den Zündkanälen 20, 29 ist eine Kontaktschiene 26 vorgesehen
(Fig. 3), über die die Verbindung zwischen den Zündkerzen 21-24
und eine nicht näher dargestellte Stromversorgung über eine
Stromleitung 28 hergestellt wird. An der Kontaktschiene befe
stigt bzw. in die Kontaktschiene 26 integriert sind eine oder
mehrere Zündspulen 27, die unmittelbar mit einem Kontaktkopf 25
eines Zündkerzensteckers 31 kontaktiert sind. Um alle Zündker
zen 21-24 gemeinsam zu kontaktieren, ist es zweckmäßig, daß die
Kontaktschiene 26 nach der Montage der Zündkerzen 21-24 in
Längsrichtung 30 verschoben oder um eine Längsachse gedreht
werden kann bis die Kontakte schließen.
Claims (7)
1. Zylinderkopf für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mehre
ren, in Reihe angeordneten Zylindern, der Zündhilfen hat und
dessen Gaswechselventile geneigt zu einer Längsmittelebene der
Zylinderreihe stehen, dadurch gekennzeichnet, daß in ihn zwi
schen den Gaswechselventilen (4-11) ein Zündkanal (20) mit ei
ner Kontaktschiene (26) für die Zündhilfen (21-24) integriert
ist, der in Längsrichtung (30) der Zylinderreihe (1, 2) ver
läuft.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Kontaktschiene (26) Zündspulen (27) für Zündkerzen (21-24)
integriert sind.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zündspulen (27) unmittelbar mit Zündkerzensteckern (31)
kontaktiert sind.
4. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Aktuatoren (12-19)
die Gaswechselventile (4-11) betätigen und der Zündkanal (29)
auf der den Zylindern (1, 2) zugewandten Seite der Aktuatoren
(12-19) liegt.
5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß jedem Aktuator (12-19) eine Schließ
feder (32) und eine Öffnungsfeder (33) zugeordnet sind, die
beide auf der Zylinderseite des Aktuators (12-19) angeordnet
sind.
6. Zylinderkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aktuatoren (12-19) einen im Wesentlichen rechteckigen Quer
schnitt haben, dessen lange Seiten quer zur Längsrichtung (30)
verlaufen.
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Kontaktschiene (26) durch Ver
schieben in Längsrichtung (30) oder durch Drehen um eine Längs
achse mit den Kontaktköpfen (25) der Zündhilfen (21-24) kontak
tiert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998121550 DE19821550C1 (de) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | Zylinderkopf |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998121550 DE19821550C1 (de) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | Zylinderkopf |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19821550C1 true DE19821550C1 (de) | 1999-09-16 |
Family
ID=7867709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998121550 Expired - Fee Related DE19821550C1 (de) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | Zylinderkopf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19821550C1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4005671A1 (de) * | 1990-02-22 | 1991-08-29 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Zuendkabelleiste |
DE19611547A1 (de) * | 1996-03-23 | 1997-09-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen-Hubventile |
-
1998
- 1998-05-14 DE DE1998121550 patent/DE19821550C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE19611547A1 (de) * | 1996-03-23 | 1997-09-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen-Hubventile |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PATENTPORTFOLIO 2 S. A. R. L., LU Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Effective date: 20111013 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141202 |