DE3442488C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Hub
kolbenbrennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern
und einem Zylinderkopf, in dessen sich am hochgezogenen Kur
belgehäuse abstützenden unteren flüssigkeitsgekühlten Teil
trockene Zylinderbüchsen eingesetzt sind, wobei die Zylinder
büchsen im unteren Teil des Zylinderkopfes eingesetzt, vor
zugsweise eingepreßt sind, und der Zylinderkopf mittels
Schrauben am Kurbelgehäuse befestigt ist.
Bei Brennkraftmaschinen dieser bekannten Art, wie sie in der
DE-OS 20 15 750 beschrieben sind, wird die sich aus dem Ver
brennungsdruck ergebende Kraft auf den Zylinderkopf über den
Zylinder und das Kurbelgehäuse zu den Hauptlagern der Kurbel
welle abgeleitet. Daraus ergibt sich eine hohe Beanspruchung
der genannten Teile, was sich in der Gestaltung und der Her
stellung dieser Teile, insbesondere was die Kosten anbelangt,
sehr ungünstig auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die aus dem Verbrennungsdruck resul
tierenden Kräfte von Zylinder und Kurbelgehäuse möglichst
fernzuhalten.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die vom Verbren
nungsdruck herstammenden Kräfte vom Zylinderkopf zu den Kur
bewellenhauptlagern im Kurbelgehäuse mittels durchgehender
Ankerschrauben zu übertragen.
Die Erfindung besteht darin, daß
bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der eingangs genannten
Art ein einziger Zylinderkopf für alle Zylinder vorgesehen ist
und die Schrauben zu dessen Befestigung am Kurbelgehäuse von
in den Zylinderkopf eingeschraubten Hauptlagerschrauben gebil
det sind, wobei sich die Gewinde für die Hauptlagerschrauben
im unteren Teil des Zylinderkopfes in der Höhe des eingesetz
ten Teiles der Zylinderbüchsen befinden. Dadurch werden Zylin
der und Kurbelgehäuse von den vom Zylinderkopf herrührenden
Kräften entlastet und können deshalb einfacher gestaltet und
mit kostengünstigen Werkstoffen und Herstellungsverfahren ge
fertigt werden. So ist es z. B. möglich, den Zylinderkopf und
das Kurbelgehäuse aus Leichtmetalldruckguß herzustellen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht
darin, daß die Ausbildung der Kanäle im Zylinderkopf nicht be
einträchtigt wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der untere Teil
des Zylinderkopfes als Wassermantel ausgebildet sein, wodurch
eine gute Wärmeableitung von dem Bereich, in welchem die Zy
linderbüchse mit gutem Wärmekontakt im Zylinderkopf sitzt, er
folgt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Zylinderkopf
an seinen Außenlängsseiten je einen Wasserraum besitzen, wobei
die Wasserräume durch Bohrungen verbunden sind, die oberhalb
des Zylinderkopfbodens und zwischen den Ein- und Auslaßventi
len eines jeden Zylinders und zwischen benachbarten Ein- und
Auslaßventilen verschiedener Zylinder verlaufen. Dadurch wird
eine gute Kühlung des thermisch hoch belasteten Zylinderkopf
bodens auf einfache Weise erreicht.
Ferner kann in Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen
sein, daß im Bereich des unteren Teiles des Zylinderkopfes,
der zwischen den in diesen eingesetzten Teilen der Zylinder
büchse liegt, Bohrungen zwischen den beiden Wasserräumen ange
ordnet sind, die vorzugsweise je aus zwei im Winkel zueinander
verlaufenden Teilbohrungen bestehen, die von der Sitzfläche
des Zylinderkopfes her durch die dorthin offenen Wasserräume
hindurch ausgeführt sind. Damit werden jene Bereiche des Zy
linderkopfes, die zwischen den eingesetzten Teilen der Zylin
derbüchsen liegen und daher thermisch besonders hoch belastet
sind, verstärkt durch das Kühlmedium versorgt.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles nachfol
gend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt nach der Linie I-I
in Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend der Li
nie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Linie IV-IV
in Fig. 2,
Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend der Linie V-V in
Fig. 1,
Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend der Linie VI-VI
in Fig. 1 und
Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend der Li
nie VII-VII in Fig. 1.
Der flüssigkeitsgekühlte Reihenmotor weist ein Kurbelgehäuse 1
und einen Zylinderkopf 2 für alle Zylinder auf, von denen nur
zwei durch die Zylinderbüchsen 3 dargestellt sind. Die Zylin
derbüchsen 3 sind im unteren Teil 2′ des Zylinderkopfes 2 mit
ihren Teilen 3′ eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt. Der Zy
linderkopf 2 ist zwecks Kühlung der Zylinderbüchsen als Was
sermantel 4 ausgebildet. Die Befestigung des Zylinderkopfes 2
am Kurbelgehäuse 1 erfolgt mittels der Hauptlagerschrauben 5
und 6, welche das Kurbelgehäuse 1 durchsetzen und in den Zy
linderkopf 2 eingeschraubt sind. Zu diesem Zweck weisen die
Hauptlagerschrauben an ihren Enden 5′ bzw. 6′ Gewindeab
schnitte auf, welche in entsprechende Gewinde 5′′ bzw. 6′′ im
Zylinderkopfteil 2′ eingreifen. Die Lagerbügel 7 sind aus Fe
stigkeitsgründen aus Stahl, wogegen das Kurbelgehäuse 1 und
der Zylinderkopf 2 vorteilhaft aus Leichtmetalldruckguß herge
stellt sein können. Das auf den Zylinderkopf 2 aufgesetzte
Nockenwellengehäuse ist mit 19 bezeichnet und wird nicht näher
beschrieben, da es nicht erfindungswesentlich ist.
Der Wassermantel 4 des Zylinderkopfes 2 besteht aus den
Wasserräumen 8 und 8′, die an den Außenlängsseiten des
Zylinderkopfes 2 verlaufen und durch oberhalb des Zylinder
kopfbodens 9 angeordnete Bohrungen 10, 11 miteinander kommuni
zieren. Die Bohrungen 10 sind jeweils zwischen zwei Zylindern
und die Bohrungen 11 jeweils zwischen dem Einlaßventil 12 und
dem Auslaßventil 13 eines jeden Zylinders angeordnet. Zusätz
lich sind in den Bereichen 14 des unteren Teiles 2′ des Zylin
derkopfes 2, welche zwischen den dort eingesetzten Teilen 3′
der Zylinderbüchsen 3 liegen, noch Bohrungen 15 und 16 vorge
sehen, welche die beiden Wasserräume 8 und 8′ ebenfalls ver
binden. Diese beiden Bohrungen 15 und 16 bestehen aus je zwei
Teilbohrungen, welche von der Sitzfläche 17 des Zylinder
kopfes 2 her durch die dorthin offenen Wasserräume 8 und 8′
hindurch ausgeführt werden. Die beiden Wasserräume 8 und 8′
sind über nicht dargestellte Zulaufleitungen an den Kühl
mittelkreislauf angeschlossen; die Ablaufleitung ist mit 18
bezeichnet.
Claims (4)
1. Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit in
Reihe angeordneten Zylindern und einem Zylinderkopf, in
dessen sich am hochgezogenen Kurbelgehäuse abstützenden
unteren flüssigkeitsgekühlten Teil trockene Zylinderbüch
sen eingesetzt sind, wobei die Zylinderbüchsen im unteren
Teil des Zylinderkopfes eingesetzt, vorzugsweise einge
preßt sind, und der Zylinderkopf mittels Schrauben am Kur
belgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein
einziger Zylinderkopf (2) für alle Zylinder vorgesehen ist
und die Schrauben zu dessen Befestigung am Kurbelge
häuse (1) von in den Zylinderkopf (2) eingeschraubten
Hauptlagerschrauben (5, 6) gebildet sind, wobei sich die
Gewinde (5, 6) für die Hauptlagerschrauben (5, 6) im
unteren Teil (2′) des Zylinderkopfes (2) in der Höhe des
eingesetzten Teiles (3′) der Zylinderbüchsen (3) befinden.
2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der untere Teil (2′) des Zylinder
kopfes (2) als Wassermantel (4) ausgebildet ist.
3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Zylinderkopf (2) an seinen Außen
längsseiten je einen Wasserraum (8, 8′) besitzt, wobei die
Wasserräume durch Bohrungen (10, 11) verbunden sind, die
oberhalb des Zylinderkopfbodens (9) und zwischen den Ein-
und Auslaßventilen (12, 13) eines jeden Zylinders und zwi
schen benachbarten Ein- und Auslaßventilen (12, 13) ver
schiedener Zylinder verlaufen.
4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß auch im Bereich (14) des unteren Tei
les (2′) des Zylinderkopfes (2), der zwischen den in die
sen eingesetzten Teilen (3′) der Zylinderbüchsen (3)
liegt, Bohrungen (15, 16) zwischen den beiden Wasserräu
men (8, 8′) angeordnet sind, die vorzugsweise je aus zwei
im Winkel zueinander verlaufenden Teilbohrungen bestehen,
die von der Sitzfläche (17) des Zylinderkopfes (2) her
durch die dorthin offenen Wasserräume hindurch ausgeführt
sind.
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