DE3120642A1

DE3120642A1 - Zylinderkopf fuer eine luftgekuehlte brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3120642A1
Application number: DE19813120642
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Eckert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1982-12-16

Description

Zylinderkopf für eine luftgekühlte
Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine, dessen Auslaßkanal zumindest teilweise von einem nach außen geschlossenen rohrförmigen Ringspalt umgeben ist.
Bei Dieselbrennkraftmaschinen besteht das Problem, daß beim Betrieb allzu viel Wärme vom Auslaßkanal in die Masse des Zylinderkopfes hineinfließt, so daß dieser thermisch stark belastet wird. Außerdem wird durch die kühlere Verbrennungsluft der Zylinderkopf im Bereich der Einlaßkanäle stark gekühlt, so daß eine ungleiche, zu unerwünschten Spannungen führende Temperaturverteilung im Zylinderkopf auftritt.
Man hat daher gemäß der DE-OS 26 16 028 vorgeschlagen, bei einer Brennkraftmaschine in den Auslaßkanal ein Innenrohr mit Abstand so anzuordnen, daß zwischen dem Innenrohr und den Wänden des Auslaßkanals ein rohrförmiger Ringspalt entsteht, der nach außen hin geschlossen ist. Die im Ringraum befindlichen Gase verringern wesentlich den Übergang von Wärme vom Innenrohr zu den Wänden des Auslaßkanals. Es ist jedoch schwierig, ein gut passen des Innenrohr dieser Art herzustellen, insbesondere dann, wenn der Auslaßkanal eine komplizierte Krümmung aufweist.
Außerdem hat sich gezeigt, daß ein dauerhafter fester Sitz solcher zumeist eingepreßter Innenrohre nicht möglich ist, da diese sich durch den Temperaturwechsel und durch ständige mechanische Einwirkungen lockern und somit u.a. unerwünschte Geräusche verursachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zylinderkopf der eingangs umrissenen Art das den Auslaßkanal von dem diesen umgebenden Ringspalt trennende Innenrohr mit möglichst einfachen Mitteln herstellbar auszuführen, wobei ferner ein stets fester und geräuschfreier Sitz des Innenrohres gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Zylinder kopf der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Auslaßkanal in Längserstreckung über einen möglichst weiten Bereich mit einem von außen in den Zylinderkopf einformbaren gestreckten Ringspalt umgeben ist.
Ein in dieser Weise beim Gießen des Zylinderkopfes durch Einformen des Ringspaltes mit hergestelltes Innenrohr ist an einem Ende fest mit dem Zylinderkopf verbunden, so daß unerwünschte Geräusche beim Betrieb der Brennkraftmaschine infolge Lockerung des Innenrohres oder Teilen desselben mit Sicherheit vermieden werden. Außerdem wird durch das im Gießverfahren mit gebildete Innenrohr die Zeit zur Herstellung eines zumeist aufwendigen, nachträglich einzusetzenden Innenrohres sowie die zu dessen Montage erforderliche Arbeitszeit eingespart.
Damit der Ringspalt nach außen hin einen Abschluß erhält, ist es zweckdienlich, wenn der Ringspalt außen am Zylinderkopf in einem Bereich mündet, der durch einen an den Auslaßkanal anschließenden Flansch o.dglO abgedeckt wird.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch den Ringspalt zwischen diesem und dem Auslaßkanal ein relativ dünnwandiges Innenrohr gebildet ist und daß die Tiefe des Ringspalts über den Umfang gesehen unterschiedliche Abmessungen aufweist.
Aus gießtechnischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn der Ringspalt in Längsrichtung konisch ausgebildet ist.
Schließlich kann es zur Bearbeitung der zur Anlage eines Flansches o.dgl. dienenden Stirnseite des Innenrohres zweckmäßig sein,wenn in den Ringspalt eingangsseitig mehrere über den Umfang verteilte radiale Stützkörper eingesetzt sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Abbildung zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf.
In einem Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmasdine ist die mit einem nicht dargestellten Kolben nach unten begrenzte Brennkammer mit 2 bezeichnet. An die Brennkammer 2 schließt sich ein Auslaßkanal 3 an, der durch ein Auslaßventil 4 abgeschlossen ist. Das Auslaßventil 4 sitzt mit seinem Schaft 5 axial verschiebbar in einer ortsfesten Ventil führung 6 und ist durch eine nicht dargestellte Feder im Schließsinn belastet. Das eigentliche Schließorgan des Auslaßventils ist ein Ventilteller 7, der an einem vorzugsweise in den Zylinderkopf 1 eingegossenen Ventilsitz 8 anliegt.
In dem Zylinderkopf 1 ist ein den Auslaßkanal 3 umgebender rohrförmiger Ringspalt 10 angeordnet, der bei Herstellung des Zylinderkopfes 1 durch eine entsprechende Einformung beim Gießverfahren entstanden ist. Der Ringspalt 10 hat daher einen gestreckten und leicht konischen Querschnitt. Außerdem reicht der Ringspalt 10 bis nahe an den eingegossenen Ventil sitz 8 heran und bildet innerhalb des Auslaßkanals 3 ein relativ dünnwandiges Innenrohr 11. Ein an den Zylinderkopf 1 angeschlossenes Abgasrohr 12 verschließt mit seinem Flansch 13 den Ringspalt 10 nach außen hin, so daß die im Ringspalt 10 eingeschlossenen Gase eine wärmeisolierende Schicht bilden.
Durch diese wärmeisolierende Schicht wird der Wärmeübergang vom Auslaßkanal 3 zum Zylinder 1 wesentlich verringert. Einige in den Ringspalt 10 eingangsseitig eingesetzte Stützkörper 14 dienen zur punktweisen Abstützung des Innenrohres 11, insbesondere bei der spanenden Bearbeitung der den Flansch 13 aufnehmenden Planfläche0 Diese Stützkörper 14 können selbstverständlich bei Bedarf nach Bearbeitung der genannten Planfläche wieder aus dem Ringspalt 10 entfernt werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche K. Ä Zylinderkopf für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine, dessen Auslaßkanal zumindest teilweise von einem nach außen geschlossenen rohrförmigen Ringspalt umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (3) in Eängserstreckung über einen möglichst weiten Bereich mit einem vom außen in den Zylinderkopf (1) einformbaren, gestreckten Ringspalt (10) umgeben ist.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (10) außen am Zylinderkopf (1) in einem Bereich mündet, der durch einen an den Auslaßkanal (3) anschließenden Flansch (13) o.dglO abgedeckt wird.
3. Zylinderkopf-nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Ringspalt (10) zwischen diesem und dem Auslaßkanal (3) eh relativ dünnwandiges Innenrohr (11) gebildet ist und daß die Tiefe des Ringspalts (10) über den Umfang gesehen unterschiedliche Abmessungen aufweist.
4. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (10) in Längsrichtung konisch ausgebildet ist.
5. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringspalt (10) eingangs seitig mehrere über den Umfang verteilte radiale Stützkörper (14) eingesetzt sind.