DE2323793C2 - Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes für luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents
Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes für luftgekühlte HubkolbenbrennkraftmaschinenInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft einen Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes aus Leichtmetall für
luftgekühlte Hubkolbenbrciinkraftmaschinen, in den ein
Rohr mit Abstand von der Innenwand eingesetzt ist.
Bei bekannten Auskleidungen von Auslaßkanälen haben diese in der Regel engen Kontakt mit der Wand
des Auslaßkanals. Das Rohr hat vornehmlich den Zweck, den Werkstoff im Bereick des Auslaßkanals vor
zu hoher thermischer Belastung zu schützen. Die vorerwähnte Maßnahme hat hier und da Vorteile
erbracht, sie konnte sich jedoch nicht durchsetzen.
Es ist bekannt (US-PS 16 55 149) einen Auslaßkanal mit einer wäi.nedämmenden Schicht auszukleiden.
Dabei wird die Schicht in einer- Falle so angeordnet, daß sie einen Zwischenraum zwischen einer festen
Auskleidung und der gegossenen K nalwand ausfüllt.
Im zweiten Falle wird das wärmedämmende Material direkt als Kanalauskleidung verwendet, wobei ein
Zwischenraum zwischen der Schicht und der Kanalwand vorgesehen ist, der durchlüftet ist. Die Belüftung «o
des Zwischenraumes bewirkt unbeabsichtigt den Wärmetransport zwischen den Wänden, was an sich
verhindert werden sollte.
Wärmedämmende Materialien als Kanalauskleidung konnten bisher weder dauerhaft mit einer Kanalwand
verbunden werden, noch als Füllstoff zwischen Wänden haltbar befestigt werden. Bei den Wärmeschocks und
den hohen mechanischen Belastungen, die im Betrieb vom Zylinderkopf ausgehen, konnte vermöge der
schlechten Haftung und Sprödigkeit dieser Materialien bis heute keine brauchbare Lösung gefunden werden,
die das allmähliche Zerbröckeln dieser Materialien verhindert.
Da die bekannten Vorschläge keine dauerhaften und betriebssicheren Lösungen darstellen, besteht nach wie
vor die Problematik zu vermeiden, daß allzu viel Wärme vom Auslaßkanal in die Masse des Zylinderkopfes
hineinfließt und daß dadurch die Leichtmelallwand des Auslaßkanals thermisch zu hoch belastet wird. Durch
die Entwicklung von Hochleitungsdieselmotoren ist die thermische Belastung noch höher geworden, so daß bei
Betriebsdrehzahlen von 3400 U/min und mehr über den Zylinderkopf eine verhältnismäßig große Wärmemenge
abgeführt werden muß. Etwa 50% der abzuführenden Verbrennungswärme gelangen bei der bekannten
Ausführung vom Auslaßkanal her in die Masse des /vlinderkopfcs und gefährden insbesondere den Steg
zv. isehcn Ein- und Auslaßkanal sowie die Auflagezonen
der dem Auslaßkanal naheliegenden Zylinderkopfschrauben, was zu thermischen Deformationen des
Zylinderkopfes führen kann.
Die in den Zylinderkopf übergeströmte Wärme wird über die Zylinderkopfkühlrippen an die Kühlluft
abgeführt. Bei einem gegebenen Zylinderkopfvolumen und einem geforderten Durchschnittsquerschnitt für die
Kühlluft, der wegen der Vermeidung einer unzulässigen Verschmutzung bedingt ist, ist die Kühlfläche der
Rippen begrenzt. Um mehr Wärme abführen ζί können,
müßte der Kühlluftdurchsatz vergrößert werden. Dieses erfordert jedoch eine höhere Kühlleistung, welche die
Dieselmotoren als Hilfsleistung aufbringen müssen und die unerwünscht isL
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Leichtmetallzylinderkopf durch geeignete konstruktive
Mittel zu erreichen, daß möglichst wenig Wärme vom Auslaßkanal in die angrenzenden Zylinderkopfbereiche
gelangen kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Zylinderkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das
eingesetzte Rohr doppelwandig ausgebildet ist und von der Kanalflansch-Außenseite des Zyünderkopfes bis zu
einem in dem Zylinderkopf eingesetzten Ventilsitzring oder Vorsprung nahe dem Ventilsitz in der Kanalwand
reicht und mit diesem fest oder lösbar verbunden ist und im Bereich der Ventilführung quergeteilt ist und für den
Durchtritt der Ven'jlführung eine öfitiung hat, die die
Ventilführung dichtend umschließt.
Wird das doppelwandige Rohr aus Chrom-Nickel-Stahl, der ein geringes Strahlungsvermögen hat,
hergestellt, so ergibt sich der Vorteil, daß im Verhältnis zu einem gewöhnlichen doppelwandigen Stahlrohr nur
wenig Strahlungswärme von der Innenwand des Rohres auf dessen Außenwand übertragen wird. Das bedeutet
gleichzeitig, daß auch weniger Strahlungswärme auf die Innenwand des Kanals übertragen wird und somit
weniger Wärme in die Masse des Zyünderkopfes hineinfließt.
Der Vorteil dieser Lösung zeigt sich besonders bei Hochleistungsdiesclmotoren, wenn diese mit voller
Füllung und höchster Drehzahl betrieben werden, wobei in der Zeiteinheit die größtmögliche Abgasmenge mit
hoher Geschwindigkeit den Auslaßkanal durchströmt und insbesondere bei Motoren mit Aufladung. Bei
diesem Betriebszustand ergibt sich im Auslaßkanal das größtmögliche Temperaturgefälle in Richtung auf die
Masse des Zylinderkopfes.
Die doppelwandige Auskleidung kann um jede Berührung der Abgase mit dem Zylinderkopfmaterial zu
vermeiden, in vorteilhafter Weise direkt mit dem Ventilsitzring durch Schweißen oder eine dichtende
Fuge verbunden sein.
Unabhängig vom Ventilsitzring kann die Auskleidung aber auch an einem Vorsprung in der Kanalwand nahe
dem Ventilsitz enden, wobei der Vorsprung als Begrenzung oder Anschlag für die Auskleidung dient.
Zwecks einfacherer Herstellung und zur Montageerleichterung ist das Rohr quergeteilt.
Zwecks einfacherer Herstellung und zur Montageerleichterung ist das Rohr quergeteilt.
Die Öffnung für die Ventilführung verhindert in vorteilhafter Weise eine Berührung der heißen Abgase
mit dem Leichtmetall des Zylinderkopfes, weil die Ventilführung in der Regel aus einem Spc/ialguß
hergestellt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausftihrungsbeispiel der
Erfindung schematisch dargestellt.
Die Abbildung zeigt einen Zylinderkopf 1 aus Leichtmetall für luftgekühlte Brennkraftmaschinen im
senkrechten Längsschnitt durch einen AuslaQkanal 2. Das Auslaßventil 3 ist in tier Ventilführung 4 geführt. In
den AuslaQkanal 2 ist ein doppelwandiges Rohr 5 eingesetzt, welches von der Innenwand des Auslaßkanals
2 einen Abstand hat. Auf diese Weise entsteht zwischen der Innenwand des Auslaßkanals 2 und der
Außenwand des doppelwandigen Rohres 4 ein Raum 6, der verhindert, daß durch den Auslaßkanal 2 nach außen
strömende Abgase einen unmittelbaren Kontakt mit der Masse des Zylinderkopfes haben. Das doppelwandige
Rohr 5 bewirkt erfindungsgemäß eine fast völlige Wärmeisolierung der Wände des Auslaßkanals 2. Das
doppelwandige Rohr 5 erstreckt sich von der Kanalflansch-AuQenseite des Zylinderkopfes 1 bis zum
Ventilsitz 7 mit dem es verschweißt ist. Eine andere Befestigungsart wie z. B. eine lösbare Steckverbindung
wäre ebenso möglich· Zur leichteren Montage und einfacheren Herstellung ist das doppelwandige Rohr 5
im Bereich der Ventilpfeife 8 quergeteilt und mittels einer Steckverbindung 9 zusammengesetzt Das doppelwandige
Rohr 5 ist an der Kanalflansch-AuQenseite über eine Dichtung 10 gegen den Zylinderkopf 1
angezogen. Im Bereich des Ventils 3 hat das doppelwandige Rohr 5 für den Durchtritt der
Ventilführung 4 eine diese umgebende öffnung i2.
Diese öffnung 12 schließt sich dicht an die Ventilführung
4 an. Das Anziehen des doppelwandigen Rohres 5 gegen die Kanalflansch-Außenseite geschieht über nicht
näher dargestellte Befestigungsschrauben des Auspuffrohres 13 und erfolgt gegen den Flansch 14 des
•5 doppelwandigen Rohres 5 der sich dicht an die Dichtung
10 anlegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes aus Leichtmetall für luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen, in den ein Rohr mit Abstand von der Innenwand eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Rohr (5) doppelwandig ausgebildet ist und von der Kanalflansch-Außenseite des Zylinderkopfes (1) bis zu einem in den Zylinderkopf eingesetzten Ventilsitzring (7) oder Vorsprung nahe dem Ventilsitzring in der Kanalwand (2) reicht und mit diesem fest oder lösbar verbunden ist und im Bereich der Vcntilführung (4) quergeteilt ist und für den Durchtritt der Ventilführung eine öffnung (9) hat, die die is Ventilführung (4) dichtend umschließt.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732323793 DE2323793C2 (de) | 1973-05-11 | 1973-05-11 | Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes für luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen |
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DE2323793A1 DE2323793A1 (de) | 1974-11-28 |
DE2323793C2 true DE2323793C2 (de) | 1983-03-17 |
Family
ID=5880613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19732323793 Expired DE2323793C2 (de) | 1973-05-11 | 1973-05-11 | Auslaß- und/oder Einlaßkanal eines Zylinderkopfes für luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschinen |
Country Status (1)
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-
1973
- 1973-05-11 DE DE19732323793 patent/DE2323793C2/de not_active Expired
Also Published As
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