DE2455071A1 - IC engine cylinder head for stratified charge - has auxiliary combustion chamber with liner which can be readily removed - Google Patents

IC engine cylinder head for stratified charge - has auxiliary combustion chamber with liner which can be readily removed

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DE2455071A1 DE19742455071 DE2455071A DE2455071A1 DE 2455071 A1 DE2455071 A1 DE 2455071A1 DE 19742455071 DE19742455071 DE 19742455071 DE 2455071 A DE2455071 A DE 2455071A DE 2455071 A1 DE2455071 A1 DE 2455071A1
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Abstract

The internal combustion engine uses stratified charge and it is externally fired. Each cylinder has a main combustion chamber and an auxiliary combustion chamber lined with a thin walled insert and a gap is formed between this insert and a chamber in the cylinder head. This lining is inserted from outside into its seat and the lining has openings for mixture supply, ignition device and an opening which connects both combustion chambers. The bore (4) for accommodating the insert has a threaded top for the clamping ring (16) which holds down the collar (12) provided with screw thread for accommodating the sparking plug. The whole insert assembly is removed externally without disturbing valve arrangement.

Description

V O L K S V A G E Ji V E R K
Aktiengesellschaft
VOLKSVAGE Ji VERK
Corporation

3180 Volfsburg .. s ,, 3180 Volfsburg .. s ,,

Unsere Zeichen: K 1826
1702-pt-we-ti
Our symbols: K 1826
1702-pt-we-ti

Mit Ladungsschichtung "betriebene, fremdgezündete Brennkraftmaschine With stratified charge "operated, externally ignited internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Ladungsschichtung betriebene, fremdgezündete Brennkraftmaschine, in deren Zylinderkopf je Zylinder ein Hauptbrennraum und eine über einen Verbindungskanal mit diesem in Verbindung stehende Vorkammer vorgesehen sind, wobei die Vorkammer durch einen mit Abstand zu den umgebenden Zylinderkopfwänden gehaltenen, dünnwandigen Einsatz gebildet ist, der in einer Ausnehmung des Zylinderkopfes von außen her eingesetzt ist und eine Öffnung für den Verbindungskanal, sowie Öffnungen zum Durchtritt einer Zündvorrichtung und einer Kraftstoffzuführeinrichtung in die Vorkammer aufweist.The invention relates to a stratified charge operated, externally ignited internal combustion engine, in which One main combustion chamber for each cylinder head and one that is connected to it via a connecting duct Pre-chamber are provided, the pre-chamber by a is formed at a distance from the surrounding cylinder head walls held, thin-walled insert in a recess of the cylinder head is inserted from the outside and an opening for the connecting channel, as well as openings for passage an ignition device and a fuel supply device in the prechamber.

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Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Bauart (DT-OS 2 327 703 - 46a, 19/10) ist die den Einsatz aufnehmende Ausnehmung in den Zylinderkopf nach oben hin, d. h. zu der dem Hauptbrennraum abgewendeten Seite hin, geöffnet und gleichzeitig zur Aufnahme eines Ventilsitzes für das das kraftstoffreiche Gemisch zuführende Hilfs-Einlaßventil ausgebildet. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß der Vorkammereinsatz nur nach Entfernung des Hilfs-Einlaßventils und der diesem zugeordneten Bauteile, wie Kipphebel, Ventilsitz und dergleichenszugänglich ist.In a known internal combustion engine of this type (DT-OS 2 327 703-46a, 19/10), the recess in the cylinder head accommodating the insert is open at the top, ie on the side facing away from the main combustion chamber, and at the same time for accommodating a valve seat for the fuel-rich mixture supplying auxiliary inlet valve is formed. The disadvantage of this design is that the Vorkammereinsatz s is only accessible after removal of the auxiliary inlet valve and this associated components, such as rocker arm, valve seat and the like.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Bauart den Vorkammereinsatz unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen leichter zugänglich und einfacher auswechselbar zu gestalten.The object on which the invention is based is therefore to achieve the aforementioned in an internal combustion engine Construction of the antechamber insert, while avoiding the disadvantages of the known designs, more accessible and simpler to make interchangeable.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß die den Vorkammereinsatz aufnehmende Zylinderkopfausnehmung zugleich auch zur konzentrischen Aufnahme eines die Zündvorrichtung haltenden Teils ausgebildet ist. Dadurch, daß gemäß der Erfindung nicht mehr die Kraftstoffzuführexnrichtting, sondern anstelle dessen die Zündvorrichtung konzentrisch zusammen mit dem Vorkammereinsatz in der Ausnehmung des Zylinderkopfes gehalten ist, kann der Vorkammereinsatz ohne gleichzeitige Entfernung der Kraftstoffzuführeinrichtung, beispielsweise des Hilfs-Einlaßventils und der zugeordneten Betätigungsvorrichtungen, ausgebaut werden. Dies erleichtert also die Wartung und ggf. notwendige Auswechselbarkeit des Vorkammereinsatzes. .This object is achieved according to the invention in that the cylinder head recess receiving the antechamber insert at the same time is also designed for concentrically receiving a part holding the ignition device. In that according to According to the invention no longer the fuel supply device, but instead the ignition device concentrically together is held with the antechamber insert in the recess of the cylinder head, the antechamber insert can without simultaneous Removal of the fuel supply device, for example the auxiliary inlet valve and the associated actuating devices, get extended. This therefore facilitates the maintenance and, if necessary, the exchangeability of the antechamber insert. .

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung soll der Vorkammereinsatz und das die Zündvorrichtung haltende Teil durch einAccording to one embodiment of the invention, the antechamber insert and the igniter holding part by a

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gemeinsames Befestigungsteil in der Zylinderkopfausnehmung festgelegt sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das die Zündvorrichtung haltende Teil auch zugleich zur Festlegung des Yorkammereinsatzes in der Zylxnäerkopfaus-"nehmuhg ausgebildet "sein. Ih "bei den "Fäll en wird zugleich mit der Festlegung der Zündvorrichtung, beispielsweise der Zündkerze, auch der Vorkammereinsatz in der Zylinderkopfausnehmung befestigt.common fastening part in the cylinder head recess be fixed. According to another embodiment, the part holding the ignition device can also be used at the same time Determination of the Yorkammereinsatzes in the Zylxnäerkopfaus- "nehmuhg trained ". Ih" at the "falls will be at the same time with the definition of the ignition device, for example the spark plug, also the antechamber insert in the cylinder head recess attached.

Zweckmäßigerweise sind Mittel zur verdrehsicheren Fixierung des Einsatzes in der Zylinderkopfausnehmung vorgesehen, wobei die Mittel durch einen in eine entsprechende Ausnehmung im Zylinderkopf eingreifenden, exzentrischen Ansatz an den Vorkammereinsatz gebildet sind oder indem das die Zündvorrichtung haltende Teil mit dem Vorkammereinsätζ starr verbunden ist und an seinem Umfang einen in eine entsprechende Längsnut in der Zylinderkopfausnehmung eingreifenden Vorsprung aufweist. Durch diese Fixierung der Lage des Einsatzes wird eine mögliche Verdrehung des Einsatzes während des Betriebes der Brennkraftmaschine ausgeschlossen, so daß sowohl die Öffnung für <Xen Verbindungskanal als auch die Öffnung für den Durchtritt der Kraftstoffzuführeinrichtung in die Vorkammer immer in die gleiche Richtung weisen.Expediently, means are provided for securely fixing the insert in the cylinder head recess, the means being formed by an eccentric projection on the antechamber insert that engages in a corresponding recess in the cylinder head or by the part holding the ignition device being rigidly connected to the antechamber insert and on its circumference has a projection engaging in a corresponding longitudinal groove in the cylinder head recess. This fixation of the position of the insert prevents possible rotation of the insert during operation of the internal combustion engine, so that both the opening for the xen connection channel and the opening for the passage of the fuel supply device into the prechamber always point in the same direction.

Die Vorteile und wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung enthalten, die die in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe advantages and essential features of the invention are shown in contain the following description, which the embodiments of the invention shown in the drawing in more detail explained. The drawing shows in

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den Zylinderkopf einer Schichtladungs-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung in die Vorkammer, die durch einen dünnwandigen Einsatz gebildet ist,FIG. 1 shows a vertical longitudinal section through the cylinder head of a stratified charge internal combustion engine with fuel injection into the antechamber, which is formed by a thin-walled insert,

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Figur 2 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf in Richtung der Achse des Vorkammereinsätζes undFigure 2 is a plan view of the cylinder head in the direction of the axis of the antechamber and

Figur 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung des Zylinderkopfes einer Schichtladungs-Brennkraftmaschine, wobei anstelle der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ein Hilfs-Einlaßventil vorgesehen ist.FIG. 3 shows a longitudinal section through another embodiment of the cylinder head of a stratified charge internal combustion engine, an auxiliary inlet valve being provided instead of the fuel injection device.

In der Figur 1 ist mit 1 der Zylinderkopf, mit 2 der Zylinder und mit 3 die Zylinderkopfdichtung bezeichnet, während 4 eine zum Hauptbrennraum 5 hin offene Ausnehmung im Zylinderkopf darstellt. In dieser Ausnehmung ist mit Abstand zu den umgebenden Wänden ein dünnwandiger, topfförmiger Einsatz 6 zur Bildung einer Vorkammer 7 gehalten, die über eine Öffnung 8 in dem Einsatz 6 mit dem Hauptbrennraum 5 in Verbindung steht. Mit 9 ist eine zweite Öffnung in dem Einsatz 6 vorgesehen, die mit einem Gewindeloch 10 zur Aufnahme einer in die Vorkammer 7 hineinragenden Einspritzdüse korrespondiert.In FIG. 1, 1 denotes the cylinder head, 2 denotes the cylinder and 3 denotes the cylinder head gasket, while 4 denotes a opening in the cylinder head towards the main combustion chamber 5 represents. In this recess a thin-walled, cup-shaped insert 6 is at a distance from the surrounding walls Formation of an antechamber 7 is held, which is in communication with the main combustion chamber 5 via an opening 8 in the insert 6. With 9 a second opening is provided in the insert 6, which has a threaded hole 10 for receiving an in the antechamber 7 protruding injection nozzle corresponds.

11 bezeichnet ein Halteelement, das eine zentrische Gewindebohrung 12 zur Aufnahme einer hier nicht weiter gezeigten Zündkerze sowie einen Flansch 13 aufweist, der in einem Bohrungsabsatz I4 der Ausnehmung 4 des Zylinderkopfes 1 eingesetzt ist und an dem das offene Ende 15 des topfförmigen Vorkammereinsatzes 6 beispielsweise durch Schweißen oder dergleichen befestigt ist. Zur Befestigung des Halteelements 11 und des Vorkammereinsatzes 6 dient eine Hohlschraube 16, die in einem konzentrisch zu der Ausnehmung 4 im Zylinderkopf 1 angebrachten Gewinde 17 eingeschraubt ist und die eine Innenverzahnung 18 zur Aufbringung des Anziehdrehmomentes aufweist.11 denotes a holding element which has a central threaded hole 12 for receiving a spark plug, not shown here, and a flange 13, which is in a Bore shoulder I4 of recess 4 of cylinder head 1 is used and at which the open end 15 of the cup-shaped Antechamber insert 6 is attached for example by welding or the like. For fastening the retaining element 11 and the antechamber insert 6 is a hollow screw 16 which is concentric to the recess 4 In the cylinder head 1 attached thread 17 is screwed and an internal toothing 18 for applying the tightening torque having.

In dem Bohrungsabsatz I4 und dem Gewindeloch 17 ist eine hier kreisbogenförmig ausgebildete Längsnut 19 vorgesehen, in die ein entsprechend ausgebildeter Vorsprung 20 des Halte-In the bore shoulder I4 and the threaded hole 17 is a here a circular arc-shaped longitudinal groove 19 is provided, in which a correspondingly designed projection 20 of the holding

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elements 11 zur Fixierung des mit diesem verbundenen Vorkammereinsatzes 6 eingreift.elements 11 for fixing the connected with this Antechamber insert 6 engages.

In der Figur 3 ist eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen Vorkammereinsatzes gezeigt, wobei für gleiche Bauteile die gleichen, ggf. mit einem Strich versehenen Bezugszeichen verwendet worden sind. So "bezeichnet 1 den Zylinderkopf, 2 den Zylinder und 3 die- Zylinderkopfdichtung. 41 stellt die Ausnehmung zur Aufnahme des Vorkammereinsatzes 61 dar, der eine Öffnung 81 zur Verbindung des Hauptbrennraumes 5 mii; der Vorkammer 7l aufweist. Mit 11' ist das Halteelement bezeichnet, das ein Gewindeloch 12 zur Aufnahme der Zündkerze aufweist. Das Haiteelement 11' ist hier im Gegensatz zur Ausführung nach der Figur 1 direkt in einer konzentrisch zur Ausnehmung 4' verlaufenden Gewindebohrung 17' eingeschraubt und legt dabei zugleich auch den Vorkammereinsatz 6· fest. 'Another embodiment of the antechamber insert according to the invention is shown in FIG. 3, the same reference numerals, possibly provided with a prime, being used for the same components. 1 denotes the cylinder head, 2 the cylinder and 3 the cylinder head gasket. 4 1 represents the recess for receiving the antechamber insert 6 1 , which has an opening 8 1 for connecting the main combustion chamber 5 with the antechamber 7 l . With 11 ' the holding element is designated, which has a threaded hole 12 for receiving the spark plug. In contrast to the embodiment according to FIG · fixed. '

Eine Querbohrung 9' am Mantel des Vorkammereinsatzes 6' korrespondiert mit einer Bohrung 21 in dem Zylinderkopf, · in dem 'eine Führungsbuchse 22 zur Führung eines Hilfs-Einlaflventils 2J gehalten ist. Die Führungsbuchse 22 ist an ihrem dem Vorkammereinsatz 61 zugewandten Ende als Ventilsitz 24 für den Ventilteller 25 des Hilfs-Einlaßventils 23 ausgebildet. Am Umfang der Führungsbuchse 22 sind an einem Absatz 28 Querlöcher 27 vorgesehen, die mit einer an dem Zylinderkopf 1 vorgesehenen Bohrung 26 zur Verbindung des Hilfs-Einlaßventils 23 ,mit einem hier nicht weiter gezeigten Hilfsvergaser zur Zuführungeines reichen Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Vorkammer 7' korrespondieren.A transverse bore 9 'on the jacket of the antechamber insert 6' corresponds to a bore 21 in the cylinder head, in which a guide bushing 22 for guiding an auxiliary inlet valve 2J is held. The guide bushing 22 is designed at its end facing the antechamber insert 6 1 as a valve seat 24 for the valve disk 25 of the auxiliary inlet valve 23. On the circumference of the guide bushing 22, transverse holes 27 are provided on a shoulder 28, which are connected to a bore 26 provided on the cylinder head 1 for connecting the auxiliary inlet valve 23, with an auxiliary carburetor, not shown here, for feeding a rich fuel-air mixture into the prechamber 7 'correspond.

Am Boden des hier flach gegenüber der Horizontalen geneigten Vorkammereinsatzes 61 ist ein exzentrischer Ansatz 29 vorgesehen, der in einer.entsprechenden exzentrischen Ausnehmung At the bottom of the antechamber insert 6 1, which is inclined here flatly with respect to the horizontal, an eccentric extension 29 is provided which is in a corresponding eccentric recess

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30 im Zylinderkopf 1 zwecks Zentrierung des Vorkammereinsatzes 6' eingreift.30 in the cylinder head 1 for the purpose of centering the antechamber insert 6 'engages.

Die in den Figuren 1 "bzw. 3 gezeigten Aus führungen, bei denen die Achsen der die Vorkammereinsätze aufnehmenden Ausnehmungen in den Zylinderköpfen einmal flach gegenüber der Vertikalen und das andere Mal flach gegenüber der Horizontalen geneigt sind, weisen beide· den Vorteil einer leichen Auswechselbarkeit des Vorkammereinsatzes auf. In beiden Fällen braucht dazu nicht erst die Kraftstoffzuführeinrichtung, also beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzdüse oder ein Hilfs-Einlaßventil, ausgebaut zu werden.The embodiments shown in Figures 1 "and 3, in which the axes of the recesses in the cylinder heads accommodating the antechamber inserts are flat with respect to the vertical and the other time they are inclined flatly with respect to the horizontal, both have the advantage that the antechamber insert can be easily exchanged. In both cases does not need the fuel supply device first, So for example a fuel injector or a Auxiliary inlet valve to be removed.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims Λ JMi-Λ JMi- /Mit Ladungsschichtung betriebene, fremdgezündete Brennkraftmaschine, in deren Zylinderkopf je Zylinder ein Haupfbrennraum und eine über einen Terbindungskanal mit diesem in Verbindung stehende Vorkammer vorgesehen sind, wobei die Vorkammer durch einen mit Abstand zu den umgebenden Zylinderkopfwänden gehaltenen, dünnwandigen Einsatz gebildet ist, der in einer Ausnehmung des Zylinderkopfes von außen her eingesetzt ist und eine Öffnung für den Verbindungskanal sowie Öffnungen,zum Durchtritt einer Zünd- · vorrichtung und einer Kraftstoffzuführeinrichtung in die Vorkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Vorkammereinsatz (6, 61) aufnehmende Zylinderkopfausnehmung (4, 41) zugleich auch zur konzentrischen Aufnahme eines die Zündvorrichtung haltenden Teils(11, 11') ausgebildet ist./ Stratified charge operated, externally ignited internal combustion engine, in the cylinder head of which there is a main combustion chamber and an antechamber connected to this via a connecting duct, the antechamber being formed by a thin-walled insert held at a distance from the surrounding cylinder head walls, which is in a recess of the cylinder head is inserted from the outside and an opening for the connecting channel as well as openings for the passage of an ignition · device and having a fuel supply means in the prechamber, characterized in that the Vorkammereinsatz (6, 6 1) receiving Zylinderkopfausnehmung (4, 4 1 ) is at the same time also designed for the concentric reception of a part (11, 11 ') holding the ignition device. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkammereinsätζ (6) und das die Zündvorrichtung haltende Teil (11) durch ein gemeinsames Befestigungsteil (1.6) in der Zylinderkopf-Ausnehmung (4) festgelegt sind.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the Vordammereinsätζ (6) and the ignition device holding part (11) are fixed by a common fastening part (1.6) in the cylinder head recess (4). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zündvorrichtung haltende Teil (11') zugleich zur Festlegung des Vorkammereinsatzes (61) in der Zylinderkopf ausnehmung (4) ausgebildet ist.3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the part (11 ') holding the ignition device is formed at the same time for fixing the antechamber insert (6 1 ) in the cylinder head recess (4). 609822/0466609822/0466 2 4 5 b O 72 4 5 b O 7 4· Brennkraftmaschine nach einBm der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur verdrehsicheren Fixierung des Einsatzes (6, 61) in der Zylinderkopfausnehmung (4j 4') vorgesehen sind'.4. Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 3, characterized in that means are provided for fixing the insert (6, 6 1 ) in the cylinder head recess (4j 4 ') in a manner secure against rotation. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch einen in eine entsprechende Ausnehmung (30) im Zylinderkopf (1) eingreifenden, exzentrischen Einsatz (29) an dem Vorkammer einsät ζ (β1) gebildet sind.5. Internal combustion engine according to claim 4 »characterized in that the means are formed by an eccentric insert (29) engaging in a corresponding recess (30) in the cylinder head (1) on the prechamber ζ (β 1 ). 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und 4> dadurch gekennzeichnet, daß das die Zündvorrichtung haltende Teil (11) mit dem Vorkammereinsatz (6) starr verbunden ist und an seinem Umfang einen in eine entsprechende Längsnut (19) in der Zylinderkopfausnehmung (4) eingreifenden Vorsprung (20) aufweist.6. Internal combustion engine according to claim 2 and 4> characterized in that the part (11) holding the ignition device is rigidly connected to the antechamber insert (6) and on its circumference one engaging in a corresponding longitudinal groove (19) in the cylinder head recess (4) Has projection (20). 609822/0466609822/0466
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4286089A (en) 1974-12-27 1981-08-25 Smithkline Corporation 7-Acyl-3-(substituted tetrazolyl thiomethyl)cephalosporins

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