DE2508952A1

DE2508952A1 - Aus zylinderblock und zylinderkopf bestehendes zylindergehaeuse fuer eine vierzylinder-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2508952A1
Application number: DE19752508952
Authority: DE
Inventors: Friedrich Noltemeyer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1975-03-01
Filing date: 1975-03-01
Publication date: 1976-10-21
Also published as: DE2508952C2

Description

Aus Zylinderblock und Zylinderkopf bestehendes Zylinder gehäuse für eine Tierzylinder-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Zylinderblock und Zylinderkopf bestehendes Zylindergehäuse für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit jeweils einer für jeden Zylinder vorgesehenen Einlaß- und Auslaßöffnung und einem Auspuffkrümmer.
Bei bekannten Zylinderkopfausführungen sind die Auslaßkanäle in der Regel auf kürzestem Wege vom jeweiligen Zylinder bis zu einer Längsaußenseite des Zylinderkopfes geführt, wobei die einzelnen Auslaßkanalöffnungen zur Sammlung und Weiterführung der Abgase mit den Auspuffkrümmer verbunden sind, der seinerseits mittels Schrauben und Dichtbeilagen am Zylinderkopf befestigt ist.
Derartige Zylinderkopfausführungen haben jedoch Nachteile, da große Außenabmessungen des Motors im Bereich des Zylinderkopfes erforderlich sind, ferner Wartungen der Befestigungselemente zwischen Auspuffkrümmer und Zylinderkopf infolge unterschiedlicher Wärmedehnung unvermeidbar sowie hohe Werkstoffkosten für thermisch hoch belastete Auspuffkrümmer nicht zu umgehen sind.
Darüberhinaus ist die Anordnung von Zusatzaggregaten auf der Auslaßseite des Motors infolge Wärmeabstrahlung durch den Auspuffkrümmer erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber seither bekannten Ausführungen konstruktive Maßnahmen am Auspuffkrümmer zu treffen, die neben einem Mehrangebot an Raum am auspuffseitigen Zylindergehäuse auch eine Herabsetzung der durch Wärmeabstrahlung hervorgerufenen Aufheizung sowie eine Verbesserung des Wartungsaufwandes ermöglichen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Auspuffkrümmer in das Zylindergehäuse derart integriert ist, daß an einer Längsseite des Zylindergehäuses ein alle mit den Auslaßöffnungen in Verbindung stehenden Auslaßkanäle aufnehmender Auspuffflansch für die Auspuffleitungen angeordnet ist.
Die mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichte Integration des Auspuffkrümmers in das Zylindergehäuse trägt mit dazu bei, den Bauaufwand bezüglich der Abmessungen, des Gewichts und der Herstellungskosten abzusenken. Ebenso entfällt mit dem Fortfall des separaten Auspuffkrümmers der Aufwand für die Wartung der Verbindung Auspuffkrümmer-Zylinderkopf sowie der Aufwand für den möglichen Ersatz eines durch Risse unbrauchbar gewordenen Auspuffkrümmers.
In bevorzugter Ausgestaltung können jeweils die beiden äußeren und inneren Auslaßkanäle in getrennten Ebenen zusammengeführt sein und in den gemeinsamen, zwei übereinanderliegend angeordnete Austrittsöffnungen aufweisenden Auspuffflansch münden. Ferner können die inneren Auslaßkanäle in die untenliegende und die äußeren in die obenliegende Austrittsöffnung münden.
Bei Vierzylinder-Brennkraftmaschinen mit einteiliger Ausbildung des Zylinderblockes mit dem Zylinderkopf, ist weiterhin vorgesehen, die äußeren Auslaßkanäle von den Auslaßöffnungen an nah an den Einlaßkanälen des jeweilig benachbarten Zylinders vorbei-und über diese Zylinder hinwegzuführen.
Insgesamt ergeben sich aufgrundder getroffenen konstruktiven Anordnungen Vorteile für die Gestaltung der Motorperipherie infolge der hinzugewonnenen Möglichkeit, auf der Auspuffs.ite Hilfs- oder Zusatzaggregate anzubringen; es steht mehr Raum zur Verfügung und die Gefahr der Aufheizung durch Wärmestrahlung ist verringert. Letzteres ist besonders dann von Vorteil, wenn der Motor zwecks Geräuschdämmung gekapselt wird.
Schließlich wirkt sich die integrierte Bauweise günstig für Motorvarianten aus, die mit Aufladegeräten (Abgasturbolader) oder Abgasentgiftungsanlagen (Reaktor und Katalysator) betreiben werden.
Da solche Geräte unmittelbar am Auspuffflansch des ZylindergehAuses angeflanscht werden können, sind nur kurze Abgaswege zwischen den Auslaßöffnungen der einzelnen Zylinder und dem Eintritt in das jeweilige Gerät vorhanden, so daß eine gute Ausnützung der Abgasenergie erzielt wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 einen Horizontallängsschnitt durch einen Zylinderkopf, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Mittelebene eines aus Zylinderkopf und Zylinderblock bestehenden einteiligen Zylindergehäuses und Fig. 3 eine Ansicht auf einen Auspuffflansch.
Ein-einteilig ausgebildetes Zylindergehäuse 1 einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine besteht aus einem Zylinderkopf 2 und einem Zylinderblock 3 mit in Reihe liegenden Zylindern 4, 5, 6, 7. In jedem Zylinder befindet sich jeweils eine Einlaßöffnung 8, 9, 10, 11 und Auslaßöffnung 12, 13, 14, 15.
Der Zylinderkopf 2 ist in der mit "a" bezeichneten Mittelebene gemäß Fig. 1 in zwei symmetrische Hälften mit je zwei Zylindern 4, 5 bzw. 6, 7 geteilt.
Ein sonst üblicherweise außerhalb des Zylindergehäuses 1 angeflanschter Auspuffkrümmer ist gemäß Fig. 1 und 2 in den Zylinderkopf 2 integriert, dessen vier Auspuffrohre 16, 17, 18, 19 zugleich Auslaßkanäle sind, die einerseits mit den jeweiligen Auslaßöffnungen 12, 13, 14, 15 und andererseits mit nur einem an einer Längsseite 20 des Zylinderkopfes 2 in der Mittelebene a angeordneten Auspuffflansches 21 in Verbindung stehen.
Von jeder Auslaßöffnung 12, 13, 14, 15 die jeweils in der der Mittelebene a am nächsten liegenden Seite des jeweiligen Zylinders 4, 5, 6, 7 plaziert sind, sind die Auslaßkanäle 16, 17, 18, 19 auf kürzestem Wege in strömungsgünstiger Gestaltung zu dem Auspuffflansch 21 geführt.
Um zu vermeiden, daß sich in der Zündfolge benachbarte Zylinder bei der Füllung und Entleerung gegenseitig stören, sind bei dieser Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit der Zündfolge 1-3-4-2 die Auslaßkanäle der Zylinder 4 und 7 von den Auslaßkanälen der Zylinder 5 und 6 getrennt angeordnet, hingegen sind die Zylinder 4 und 7 bzw. 5 und 6 durch Auslaßkanäle direkt miteinander verbunden.
Die Auslaßkanäle 16 und 19 sowie die Auslaßkanäle 17 und 18 sind jeweils im Bereich der Mittelebene a zusammengeführt, wobei die in zwei durch eine gemeinsame Wand 22 voneinander getrennten Ebenen angeordneten Kanalpaare in Austrittsöffnungen 23, 24 des Auspuffflansches 21 münden (Fig. 3).
Eine derartige Zusammenfassung der vier Auslaßkanäle 16, 17, 18, 19 zu nur zwei gemeinsamen Austrittsöffnungen 23, 24 ergibt kleinstmögliche Abmessungen für den Auspuffflansch 21.
Ferner sind die von den äußeren Zylindern 4, 7 kommenden Aus daß kanäle derart gestaltet, daß sie eng am benachbarten Einlaßventil 25 bzw. 26 vorbei- und über den benachbarten Zylinder 5 bzw. 6 teilweise - etwa in Größe des Radius der Kanäle - hinwegführen.
Die äußeren Wände 27, 28 der Auslaßkanäle 16, 19 fallen über eine längere Strecke mit den Zylinderkopfwänden 29, 30 fast deckungsgleich zusammen und übernehmen damit deren Funktion.
Ubliche Uauabmessungen werden somit nicht überschritten.
Der größte Teil der Kanalwände ist von Kühlwasser, die dem Stößelraum 31 benachbarten Kanalwände 27, 28 sind von Schmieröl benetzt, während der Auspuffflansch 21 wegen konzentrierter Wärmebeaufschlagung ebenfalls von Kühlwasser umgeben ist. Die Gefahr von Rißbildung und Dichtungsleckagen infolge unterschiedlicher Wärmedehnung ist somit beseitgt.

Claims

Ansprüche

Aus Zylinderblock und Zylinderkopf bestehendes Zylindergehäuse für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit jeweils einer für jeden Zylinder vorgesehenen Einlaß- und Auslaßöffnung und mit einem Auspuffkrümmer, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuffkrümmer (21) in das Zylindergehäuse (1) derart integriert ist, daß an einer Längsseite (20) des Zylindergehäuses (1) ein alle mit den Auslaßöffnungen (12, 13, 14, 15) in Verbindung stehenden Auslaßkanäle (16, 17, 18, 19) aufnehmender Auspuffflansch (21) für die Auspuffleitungen angeordnet ist.
2. Zylindergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden äußeren und inneren Auslaßkanäle (16, 19; 17, 18) in getrennten Ebenen zusammengeführt und in den gemeinsamen, zwei übereinanderliegend angeordnete Austrittsöffnungen (23, 24) aufweisenden Auspuffflansch (21) münden.
3. Zylindergehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Auslaßkanäle (17, 18) in die untenliegende und die äußeren in die obenliegende Austrittsöffnung (24; 23) münden.
4. Zylindergehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dessen Zylinder und Zylinderkopf einteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Auslaßkanäle (16, 19) von den Auslaßöffnungen (12, 15) an nah an den Einlaßkanälen des jeweils benachbarten Zylinders (5, 6) vorbei- und über diese Zylinder hinweggeführt sind.