DE3928579C2 - Zweitakt-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt- Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Zweitakt-Brennkraftmaschinen sind aus der nachveröffentlichten EP-0 299 385 A2 und aus der CH-PS-613 496 A5 bekannt.

In der EP-0 299 385 A2 wird ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gezeigt, bei dem eine zwischen Ein- und Auslaßventilen angeordnete Abschirmwand vorgesehen ist. Diese Abschirmwand, sowie an den Ventilen vorgesehene Ventilsitze sind aus unterschiedlichem Material gefertigt und müssen bei der Fertigung mehreren Arbeitsschritten unterworfen werden. Die Ausführungen mehrerer Arbeitsschritte, sowie die unterschiedlichen Materialien bringen Nachteile bei der maßlichen Bearbeitung mit sich. Unterschiedliche Werkzeuge sind zu verwenden und Maßungenauigkeiten sind die Folge. Im Betrieb der Brennkraftmaschine bringen die maßlichen Ungenauigkeiten sowie die verschiedenen Materialien Verluste bei den Spülvorgängen mit sich.

Aus der CH-PS-613 496 A5 ist es bekannt, den Spalt zwischen dem Einlaßventil und der entsprechenden Zylinderwand zwischen 1% und 10% des Ventildurchmessers zu bemessen; die dadurch erzielte Abschirmung ist allerdings durch die gezeigte Geometrie der Abschirmung begrenzt, so daß weiterhin Spülverluste auftreten.

Weiterhin ist es zum Beispiel aus der Literaturstelle "Lasers in modern Industrie" von John F. Ready, ISBN 0-87263-052-8 bekannt, den Ventilsitz mittels eines Laser- Material-Aufschmelz-Verfahrens herzustellen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei der die auftretenden Spülverluste bei geöffneten Einlaß- und Auslaßventilen weiter verringert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Be­ schreibung des Erfindungs­ gegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt einer Zweitakt-Brennkraft­ maschine;

Fig. 2 die Innenwand des Zylinderkopfes;

Fig. 3 einen Querschnitt des Zylinderkopfes;

Fig. 4 ein Diagramm zur Öffnungszeit des Ein- und Auslaß­ ventils;

Fig. 5 ein Diagramm zum Ventilhub des Ein- und Auslaßven­ tils, wobei eine Druckänderung im Auspuffkanal ge­ zeigt ist;

Fig. 6 einen lotrechten Schnitt der Brennkraftmaschine, wobei deren Arbeitsvorgang unter leichter Last dar­ gestellt ist;

Fig. 7 einen lotrechten Schnitt der Brennkraftmaschine, wobei deren Arbeitsvorgang unter hoher Last darge­ stellt ist;

Fig. 8 einen lotrechten Schnitt einer weiteren Ausführungs­ form einer Zweitakt-Brennkraftmaschine;

Fig. 9 die Innenwand des Zylinderkopfes der Maschine von Fig. 8;

Fig. 10 einen lotrechten Schnitt zur Erläuterung des Arbeits­ vorgangs der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Brenn­ kraftmaschine.

Die in den Fig. 1-3 gezeigte Brennkraftmaschine umfaßt einen Zylinderblock 1, einen in diesem hin- und hergehenden Kolben 2, einen am Zylinderblock 1 befestigten Zylinderkopf 3 und einen Brennraum 4, der zwischen der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 und dem Boden des Kolbens 2 abgegrenzt ist. Eine zum Brennraum 4 vorragende Erhebung oder Nase 5 ist an der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 ausgebildet und erstreckt sich über den gesamten Durchmesser dieser Innen­ wand. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, hat die Nase 5 einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit einem Sattel 5a am unteren Ende, sowie mit Fußteilen 5b. Ein Paar von Einlaß­ ventilen 6 ist auf der einen Seite der Nase 5 und ein Paar von Auslaßventilen 7 ist auf der anderen Seite dieser Nase 5 angeordnet.

Die Nase 5 hat ein Mittelteil 5c, das als ein den Auslaß­ ventilen 7 gegenüberliegender Bogen ausgebildet ist. Auf der den Einlaßventilen zugewandten Seite des Mittelteils 5c ist eine Zündkerze 8 angeordnet. Folglich befindet sich die Zündkerze 8 annähernd auf der Zylinderachse auf derje­ nigen Seite der Nase 5, die den Einlaßventilen zugewandt ist. Für jedes Einlaßventil 6 sind an der Nase 5 Abschirmwän­ de 10 ausgebildet, um die Ventilöffnung zwischen dem Ventil­ sitz 9 und dem Umfangsteil des Einlaßventils 6, der auf der Seite der Auslaß­ ventile angeordnet ist, abzuschirmen. Diese Abschirmwände 10 liegen so nahe wie möglich an den Umfangsteilen der zuge­ ordneten Einlaßventile 6 und haben einen bogenförmigen Quer­ schnitt, der sich längs des Umfangsteils des zugehörigen Einlaßventils 6 erstreckt. Zusätzlich erstrecken sich diese Abschirmwände 10 zum Brennraum 4 hin zu einer Stelle, die niedriger liegt als die Einlaßventile 6 in ihrer maximalen Hublage, die durch strich-punktierte Linien in Fig. 1 ange­ geben ist. Demzufolge wird die Ventilöffnung zwischen dem Ventilsitz und dem Umfangsteil des Einlaßventils, der auf der Seite der Auslaßventile liegt, durch die entsprechende Abschirmwand 10 für die gesamte Öffnungszeit des Einlaßven­ tils 6 abgeschirmt. Ein fest bestimmter Raum ist zwischen den Umfangsteilen der Auslaßventile 7 und dem einen Fußteil 5b der Nase 5 vorhanden, so daß die Ventilöffnung zwischen einem Ventilsitz 11 und dem Umfangsteil des Auslaßventils 7, der sich auf der Seite der Einlaßventile befindet, nicht durch die Nase 5 abgeschirmt wird. Wenn das Auslaßventil 7 öffnet, so ist folglich die Ventilöffnung zwischen dem Ventilsitz 11 und dem Auslaßventil 7 zum Brennraum 4 hin über den gesamten Umfang des Auslaßventils 7 offen.

Im Zylinderkopf 3 sind Ansaugöffnungen 12 für die Einlaßventile 6 und Auspufföffnungen bzw. ein Auspuffkanal 13 für die Aus­ laßventile 7 ausgebildet. Die Ansaugöffnungen 12 sind mit einem (nicht dargestellten) Luftfilter über beispielsweise einen von der Maschine mechanisch angetriebenen Auflader 14 und einen Ansaugkanal 15, in dem eine Drosselklappe 16 angeordnet ist, verbunden. An den oberen Wänden der Ansaug­ öffnungen 12 sind Kraftstoff-Einspritzdüsen 17 angebracht, von denen Kraftstoff unter einem kleinen Ausbreitungswinkel in Form eines nadelartigen Strahls zu den schraffierten Be­ reichen 18 der Einlaßventile 6, die in Fig. 3 dargestellt sind, eingespritzt wird. Diese schraffierten Bereiche 18 liegen auf der der Zündkerze zugewandten Seite der Achsen der Ansaugöffnungen 12 und auf der zur Zündkerze 8 mit Bezug zu der durch die Stößel der beiden Einlaßventile 6 verlaufen­ den Linie entgegengesetzten Seite.

Wie durch die Schraffur in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Ventilsitze 9 der Einlaßventile 6 und die Abschirmwände 10 einstückig an der Wand des Zylinderkopfes 3 durch eine Beschichtung, die bearbeitet wird, ausgebildet. Ferner sind bei dieser Ausführungsform nahezu die gesamte Fläche der Nase 5 und ein Teil 3d der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 rund um die Zündkerze 8 ebenfalls einstückig an der Wand des Zylinderkopfes 3 durch die Beschichtung zusammen mit den Ventilsitzen 9 und den Abschirmwänden 10 ausgestaltet.

Zur Herstellung der Beschichtung:

Metallpulver wird auf die sich drehende Ventilsitzfläche aufgebracht, und auf das Metallpulver wird von einer Hochenergie­ quelle hohe Energie zur Einwirkung gebracht. Das Metall­ pulver ist ein Pulver, bestehend aus der den Zylinderkopf 3 bildenden Alumi­ niumlegierung oder ein Pulver auf Kupferbasis, z.B. 15 Gew.-% Nickel, 3 Gew.-% Eisen, 1 Gew.-% Phosphor und der Rest Kupfer. Die hohe Energie ist beispielsweise dieje­ nige eines Laserstrahls, und in diesem Fall kommt als Hoch­ energiequelle beispielsweise ein CO₂-Laser zur Anwendung.

Wenn die hohe Energie am Metallpulver auf der Ventilsitz­ fläche zur Einwirkung kommt, so wird dieses Pulver geschmolzen, und nach seiner Verfestigung bildet es die Beschichtung. Das Metallpulver wird kontinuierlich auf die drehende Ventilsitzfläche aufgebracht. Die hohe Energie wird sukzessive auf das Metallpulver zur Wirkung gebracht, das fortlaufend schmilzt und sich ver­ festigt. Demzufolge wird die Beschichtung auf der Gesamt­ heit der Ventilsitzfläche ausgebildet und mit dem Zylinderkopf 3 als ein Teil oder eine Einheit verbunden.

Anschließend wird die Beschichtung durch ein Bearbeitungswerkzeug, z.B. einen Fräser, der einen kegelförmigen Kopf hat, abgetragen, so daß die Abschirmwand 10 gebildet wird.

Durch Ausbilden des Ventilsitzes 9 für das Einlaßventil 6 und durch Abtragen der Beschichtung stimmt die Achse des Ventilsitzes 9 für das Einlaßventil 6 vollständig mit der Achse des Einlaßventils 6 überein.

Es ist möglich, wenn die Abschirmwand 10 durch Abtragen der Beschichtung gebildet wird, im wesentlichen jeglichen Luftspalt zwischen der Abschirmwand 10 und dem Außenumfang des Tellers des Einlaßventils 6 zu eliminieren. Wenn das Einlaßventil 6 öffnet, so wird folglich die zwi­ schen dem Ventilsitz 9 und dem Umfangsteil des Einlaßventils 6, welcher auf der Seite des Auslaßventils liegt, gebildete Ventilöffnung vollständig durch die Abschirmwand 10 abge­ schirmt, womit das Einströmen von Frischluft von der Ventil­ öffnung des Einlaßventils 6, die sich auf der Seite der Aus­ laßventile befindet, völlig durch die Abschirmwand 10 verhin­ dert wird.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Öffnungszeit der Ein­ laßventile 6 sowie der Auslaßventile 7 und ein Beispiel für die Einspritzzeit. Gemäß der Fig. 4 öffnen die Auslaßventile 7 eher als die Einlaßventile 6, und die Auslaßventile 7 schließen auch eher als die Einlaßventile 6. Zusätzlich wird die Einspritzzeit für den Kraftstoff so festgesetzt, daß das Einspritzen zu einem Zeitpunkt nach dem Öffnen der Ein­ laßventile 6 und vor Erreichen des unteren Totpunktes (UT) durch den Kolben 2 geschieht.

Die Fig. 5 zeigt die Ventilhübe der Ein- und Auslaßventile 6 bzw. 7 und Änderungen in den Drücken P₁, P₂, Q₁, Q₂ in der Auspufföffnung oder dem Auspuffkanal 13. Diese Druckän­ derungen werden im folgenden noch beschrieben.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 werden zunächst die Vorgänge zur Spülung und zur Schichtung erläutert. Die Fig. 6 zeigt einen Zustand, wobei sich die Brennkraftmaschine im Betrieb mit leichter Last befindet, während die Fig. 7 einen Zustand zeigt, in dem die Brennkraftmaschine unter hoher Last arbeitet. Des weiteren zeigen die Fig. 6(A) und 7(A) einen Moment unmittel­ bar nach dem Öffnen der Einlaßventile 6, während die Fig. 6(B) und 7(B) einen Moment zeigen, wobei sich der Kolben 2 annähernd im UT befindet.

Zuerst wird anhand der Fig. 6 auf den Spül- und Schichtungs­ vorgang im Betrieb der Brennkraftmaschine mit leichter Last eingegangen.

Wenn sich der Kolben 2 abwärts bewegt und die Auslaßventile 7 öffnen, strömt Verbrennungsgas, das im Brennraum 4 unter hohem Druck steht, in die Auslaßöffnung 13, so daß der Druck in dieser bzw. im Auspuffkanal vorübergehend positiv wird, wie durch P₁ in Fig. 5 dargestellt ist. Dieser positive Druck (Überdruck) P₁ pflanzt sich im Auspuffkanal in dessen stromab­ wärtiger Richtung fort und wird an der Verbindungsstelle der Auspufföffnungen für jeden Zylinder reflektiert. Anschlie­ ßend pflanzt sich der so reflektierte Druck wieder zur Auslaß­ öffnung 13 in Form eines Unterdrucks fort. Folglich wird, wenn die Einlaßventile 6 öffnen, der Unterdruck im Auspuff­ kanal 13 erzeugt, wie durch P₂ in Fig. 5 dargestellt ist. Der Zeitpunkt, an dem der Unterdruck P₂ erzeugt wird, hängt von der Länge des Auspuffkanals ab. Arbeitet die Maschine unter leichter Last, so ist der Verbrennungsdruck niedrig, wes­ halb der Überdruck P₁ und der Unterdruck P₂, die im Auspuff­ kanal 13 erzeugt werden, relativ klein sind.

Wenn die Einlaßventile 6 öffnen, so wird Kraftstoff enthal­ tende Frischluft in den Brennraum von den Ansaugöffnungen 12 her eingeführt. Da zu dieser Zeit die Ventilöffnungen der Einlaßventile, welche auf der Seite der Auslaßventile liegen, vollständig durch die Abschirmwände 10 abgeschirmt sind, wie oben gesagt wurde, strömt die Kraftstoff enthalten­ de Frischluft in den Brennraum 4 von den Öffnungen der Ein­ laßventile 6, welche den Auslaßventilen gegenüberliegen, ein. Darüber hinaus wird, wenn die Einlaßventile 6 öffnen, da der Unterdruck im Auspuffkanal 13 erzeugt wird, wie durch P₂ in Fig. 5 dargestellt ist, das im oberen Teil des Brenn­ raumes 4 befindliche Verbrennungsgas auf Grund dieses Unter­ drucks in den Auspuffkanal 13 gesaugt. Zu dieser Zeit wird, wie durch den Pfeil R₁ in Fig. 6(A) angegeben ist, die Frisch­ luft mit dem Kraftstoff zu den Auslaßventilen 7 hin auf Grund der Bewegung des Verbrennungsgases gezogen, so daß der Kraft­ stoff in einen Raum rund um die Zündkerze 8 (Fig. 2) einge­ führt wird. Wenn sich dann der Kolben 2 weiter abwärts bewegt, wie die Fig. 6(B) zeigt, so strömt die den Kraftstoff enthal­ tende Frischluft längs der lnnenwand des Zylinders unterhalb der Einlaßventile 6 abwärts, wie durch den Pfeil R₂ in Fig. 6(B) angegeben ist. Jedoch ist bei einem Arbeiten der Maschi­ ne unter leichter Last die Menge der in den Brennraum 4 einge­ führten Frischluft klein, und zusätzlich ist die Geschwindig­ keit der in den Brennraum einströmenden Frischluft niedrig. Als Ergebnis dessen ereicht die Frischluft nicht die Boden­ fläche des Kolbens 2, sondern bleibt im oberen Teil des Brennraumes 4 stehen, so daß folglich bei einer Aufwärtsbe­ wegung des Kolbens 2, weil sich das Luft-Kraftstoffgemisch im oberen Teil des Brennraumes 4 angesammelt hat, während sich das restliche unverbrannte Gas im unteren Teil des Brennraumes 4 angesammelt hat, das Innere des Brennraumes 4 geschichtet wird, wodurch das Luft-Kraftstoffgemisch durch die Zündkerze 8 in geeigneter und richtiger Weise gezündet wird.

Da bei einem Arbeiten der Maschine unter hoher Last der Ver­ brennungsdruck hoch wird, wird auch der im Auspuffkanal 13 erzeugte Überdruck groß, wie durch Q₁ in Fig. 5 angegeben ist. Ferner wird der durch die Reflexion des Überdrucks Q₁ hervorgerufene Unterdruck ebenfalls groß, wie durch Q₂ in Fig. 5 dargestellt ist. Darüber hinaus tritt der Spitzen­ wert des Unterdrucks Q₂ eine kurze Zeitspanne nach der Erzeu­ gung des Unterdrucks P₂ auf.

Arbeitet die Maschine unter hoher Last, so ist die Menge der in den Brennraum 4 eingeführten Frischluft groß, wie auch die Geschwindigkeit der einströmenden Frischluft hoch wird. Folglich strömt bei einem Öffnen der Einlaßventile 6 eine große Menge der Kraftstoff enthaltenden Frischluft in den Brennraum 4 mit einer hohen Geschwindigkeit. Wenn anschließend das im oberen Teil des Brennraumes 4 befindli­ che Verbrennungsgas auf Grund der Erzeugung des Unterdrucks Q₂ im Auspuffkanal in diesen gesaugt wird, dann wird die Strömungsrichtung der Frischluft zum mittigen Teil des Brenn­ raumes 4 hin geändert, wie durch die Pfeile S₁ und S₂ in Fig. 7(A) angegeben ist. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 2 strömt die Frischluft unterhalb der Einlaßven­ tile 6 längs der Innenwand des Zylinders abwärts und erreicht den Boden des Kolbens 2, wie der Pfeil S₃ in Fig. 7(B) an­ gibt. Demzufolge wird das Verbrennungsgas im Brennraum 4 allmählich durch die Frischluft ausgeschoben und in den Aus­ puffkanal 13 ausgestoßen, wie der Pfeil T in Fig. 7(B) an­ gibt, womit ein Umkehrspülvorgang im Brennraum 4 herbeige­ führt wird.

Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine, die die obige Anord­ nung für die Ein- und Auslaßventile aufweist, kann der höchst wirksame Spüleffekt durch Ausführen einer solchen Umkehr­ spülung erlangt werden. Darüber hinaus ist bei einer derar­ tigen Zweitakt-Brennkraftmaschine die Menge an restlichem Verbrennungsgas groß, so daß, um eine gute Zündung und eine anschließende gute Verbrennung, selbst wenn die Menge an restlichem Verbrennungsgas groß ist, zu erhalten, das Luft- Kraftstoffgemisch rund um die Zündkerze angesammelt werden muß, d.h., es muß eine gute Schichtung erlangt werden. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-3 ist es durch das Vorhandensein der Abschirmwände 10 möglich, eine Strömung von Frischluft und Kraftstoff längs der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3, die dann in die Auspufföffnung 13 ein­ tritt, vollständig zu verhindern, so daß als Ergebnis dessen ein guter Spül- und auch ein guter Schichtungsvorgang erhal­ ten werden können.

Durch Anordnen der Zündkerze 8 an der Nase 5 auf der Seite der Einlaßventile ist das Luft-Kraftstoffgemisch bestrebt, sich rund um die Zündkerze 8 anzusammeln, so daß es folglich möglich ist, eine einwandfreie Zündung des Luft-Kraftstoff­ gemischs durch die Zündkerze 8 zu erlangen. Vor allem ist das Gemisch bestrebt, sich innerhalb eines vom bogenförmi­ gen Mittelteil 5c der Nase 5 umgebenen Bereichs aufzuhalten, und da die Zündkerze 8 in diesem Bereich angeordnet ist, wird folglich die Zündung verbessert. Weil darüber hinaus der von den Einspritzdüsen 17 eingespritzte Kraftstoff augen­ blicklich in den Brennraum 4 eingeführt wird, nachdem er auf die rückseitigen Flächen der Körper der Einlaßventile 6 auf­ trifft und zerstäubt wird, wird der Kraftstoff nicht an den Innenwänden der Ansaugöffnungen 12 haften.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung, wobei ein noch besserer Umkehrspülvorgang erlangt wird. Bei dieser Ausführungsform ist an der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 eine Vertiefung 40 ausgebildet, und die Einlaßventile 6 sind am Innenwandteil des Zylinderkopfes 3, das die Bodenfläche der Vertiefung 40 bildet, angeordnet. Das Innenwandteil 3c des Zylinderkopfes 3 außerhalb der Ver­ tiefung 40 ist im wesentlichen eben, und an diesem Innenwand­ teil 3c sind die Auslaßventile 7 angeordnet. Die Innenwand­ teile 3b und 3c des Zylinderkopfes 3 sind untereinander durch die Umfangswand 41a der Vertiefung 40 verbunden. Diese Umfangs­ wand 41a umfaßt Abschirmwände 41, die so nahe wie möglich an den Umfangsteilen der jeweiligen Einlaßventile 6 angeord­ net sind und sich bogenförmig längs des Umfangs der zugeord­ neten Einlaßventile 6 erstrecken.

Zwischen den Einlaßventilen 6 ist eine Frischluft-Leitwand 41b ange­ ordnet, während zwischen der umlaufenden Wand der Innenwand 3a des Zylinderkopfes 3 und jeweils einem Einlaßventil 6 Frischluft-Leitwände 41c ausgebildet sind. Die Frischluft- Leitwand 41b erstreckt sich zum Brennraum 4 hin bis zu einer Stelle, die niedriger liegt als die Einlaßventile 6, wenn diese in ihrer maximalen Hublage sind. Die Ventilöffnung zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Umfangsteil des Einlaßven­ tils 6, der auf der Seite der Auslaßventile liegt, wird folg­ lich durch die zugeordnete Abschirmwand 41 für die gesamte Zeit, über welche das Einlaßventil 6 offen ist, abgeschirmt. Die Frischluft-Leitwand 41b und die Frischluft-Leitwände 41c sind auf im wesentlichen derselben Ebene angeordnet und verlaufen im wesentlichen parallel zu der durch die Zentren der Einlaßventile 6 sich erstreckenden Linie. Die Zündkerze 8 ist am Innenwandteil 3c des Zylinderkopfes 3 derart ange­ bracht, daß sie sich im Zentrum der Innenwand 3a des Zylin­ derkopfes 3 befindet.

Bei dieser Ausführungsform haben die bogenförmigen Abschirm­ wände 41 eine Umfangslänge, die größer ist als diejenige der Abschirmwand 10 von Fig. 1-3. Somit wird an der Ventil­ öffnung zwischen dem Einlaßventil 6 und dem Ventilsitz 9 ein Drittel der Ventilöffnung, das auf der Seite der Auslaß­ ventile liegt, durch die zugehörige Abschirmwand 41 abge­ schirmt, wobei die Frischluft von den nicht abgeschirmten zwei Dritteln der Ventilöffnung, die zum Auslaßventil 7 entgegengesetzt liegen, eingeführt wird. Zusätzlich wird bei dieser Ausführungsform die vom Einlaßventil 6 einströmen­ de Frischluft durch die Frischluft-Leitwände 41b und 41c so gelenkt, daß sie längs der Innenwand des Zylinders abwärts strömt. Folglich strömt bei dieser Ausführungsform, wenn die Einlaßventile 6 offen sind, ein großer Teil der Frischluft zur Bodenfläche des Kolbens 2 längs der Innenwand des Zylin­ ders, wie in Fig. 10 durch den Pfeil U angegeben ist, so daß ein guter Umkehrspülvorgang durchgeführt wird.

Wie durch die Schraffur in Fig. 9 dargestellt ist, sind auch bei dieser Ausführungsform die Abschirmwände 41 und die Ventilsitze 9 für die Einlaßventile 6 durch die an der Wand des Zylinderkopfes 3 ausgebildete und bearbeitete Beschichtung gefertigt. Zusätzlich werden bei dieser Ausführungs­ form ein Teil des Innenwandteils 3c, der sich längs der Umfangswand 41a der Vertiefung 40 erstreckt, und ein großer Teil der Frischluft-Leitwände 41b sowie 41c durch die Beschichtung zusammen mit den Abschirmwänden 41 und den Ventil­ sitzen 9 ausgebildet. Folglich wird auch bei dieser Ausfüh­ rungsform die zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Umfangsteil des Einlaßventils, der sich auf der Seite der Auslaßventile befindet, vorhandene Ventilöffnung vollständig durch die Abschirmwand 41 abgeschirmt.

Die Beschichtung ist aus einem Metallpulver auf Kupferbasis gefertigt, so daß der Wärmeübergangskoeffizient der Beschichtung übermäßig hoch ist. Durch Anordnung des Kühlwasserkanals 50 (s. Fig. 1) kann folglich in diesem Fall die Hitze der Ven­ tilsitze 9 wie auch die Hitze der Oberfläche der Nase 5 ohne Schwierigkeiten über den Zylinderkopf 3 abgeführt werden. Dadurch ist es möglich, eine übermäßige Erhitzung der Fläche der Nase 5, und zwar insbesondere des Sattels 5a dieser Nase, zu verhindern. Zusätzlich ist es durch die Ausbildung der Beschichtung rund um die Zündkerze 8, wie in Fig. 2 gezeigt ist, möglich, eine übermäßige Erhitzung der Zündkerze zu verhindern. Des weiteren besteht bei der Ausführungsform von Fig. 8 und 9 die Möglichkeit, das Verbindungsstück zwi­ schen dem Innenwandteil 3c und der Umfangswand 41a der Vertie­ fung, d.h. dem Randbereich, gegen eine übermäßige Erhitzung zu schützen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf den Fall, daß die Erfindung auf die Ventilsitze 9 sowie die Abschirmwände 10 und 41 für die Einlaßventile 6 angewen­ det wird. Jedoch kann, wenn eine Abschirmwand für das Auslaß­ ventil 7 vorgesehen wird, die Erfindung ebenfalls auf den Ventilsitz und die Abschirmwand für das Auslaßventil Anwen­ dung finden. Des weiteren kann der Erfindungsgegenstand bei einem Zweitakt-Dieselmotor, einem Viertakt-Ottomotor und einem Viertakt-Dieselmotor angewendet werden.

Gemäß der Erfindung besteht die Möglichkeit, einen Teil der Ventilöffnung des Einlaßventils und einen Teil der Ventilöff­ nung des Auslaßventils durch die Abschirmwand vollständig abzuschirmen.

Claims (18)

1. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, in welchem Ein- und Auslaßventile angeordnet sind sowie eine Abschirmwand angeordnet ist, die zwischen den Ein- und Auslaßventilen verläuft und ein Überströmen zwischen den Ventilen behindert, wobei bei geöffnetem Einlaßventil zwischen einem Teilbereich des Ventiltellers und der Abschirmwand ein enger Spalt besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Ausbildung des Spaltes die Abschirmwand (10, 41) teilweise bogenförmig um den Ventilteller des Einlaßventils (6) erstreckt und dieser bogenförmige Teilbereich bei geöffnetem Einlaßventil (6) den Spalt bildet, und daß die Abschirmwand (10, 41) und der Ventilsitz (9) des Einlaßventils (6) mit einem aufgeschmolzenen Material beschichtet sind.

2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt so ausgebildet ist, daß zwischen der Abschirmwand (10, 41) und dem Außenumfang des Einlaßventiltellers im wesentlichen kein Luftspalt besteht.

3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschmolzene Material eine Beschichtung bildet und aus dem gleichen Metallmaterial ist, aus dem der Zylinderkopf (3) besteht.

4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung und der Zylinderkopf (3) aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind.

5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschmolzene Material eine Beschichtung bildet und aus einem zum Material des Zylinderkopfes (3) unterschiedlichen Material gefertigt ist.

6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einem Material auf Kupferbasis besteht.

7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Nickel, Eisen und Phosphor enthält.

8. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einem Metallpulver gebildet ist, das zuerst durch hohe Energie geschmolzen und nach seiner Verfestigung maschinell bearbeitet wird.

9. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Energie ein Laserstrahl ist.

10. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwand (10, 41) sich bis zu einer Stelle in den Brennraum erstreckt, die tiefer liegt als das Einlaßventil (6) in seiner maximalen Hublage.

11. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwand (10, 41) längs annähernd eines Drittels des Umfangs des Einlaßventils (6) erstreckt.

12. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylinderkopf- Innenwand (3a) eine Vertiefung (40) ausgebildet ist, die ein außerhalb der Vertiefung (40) befindliches, im wesentlichen ebenes Innenwandteil (3c), eine Bodenwand (3b) sowie eine Umfangswand (41a), welche zwischen dem Innenwandteil (3c) sowie der Bodenwand (3b) angeordnet ist, umfaßt, daß das Einlaßventil (6) an der Bodenwand (3b) sowie das Auslaßventil (7) am Innenwandteil (3c) angeordnet sind und daß die Abschirmwand (41) durch die Umfangswand (41a) ausgebildet ist.

13. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung an einem großen Teil der Umfangswand (41a) ausgestaltet ist.

14. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung an der Umfangswand (41a) sowie dem Innenwandteil (3c) ausgebildet ist und sich längs eines Verbindungsteils der Umfangswand (41a) sowie des Innenwandteils (3c) erstreckt.

15. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Umfangswand (41a) der Vertiefung (40) zwischen einander entgegengesetzten Enden der umlaufenden Innenwand des Zylinderkopfes (3) erstreckt und ein Teil der Umfangswand (41a) neben der Abschirmwand (41) eine zum Kolben (2) hin abwärts gerichtete Frischluft-Leitwand (41b, 41c) bildet.

16. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einlaßventile (6) vorgesehen sind und die Frischluft-Leitwand (41b, 41c) eine erste, zwischen den beiden Einlaßventilen angeordnete Leitwand (41b), sowie zweite, zwischen der umlaufenden Innenwand des Zylinderkopfes (3) sowie den Einlaßventilen angeordnete Leitwände (41c) umfaßt, und die Abschirmwand (10, 41) für jedes Einlaßventil (6) vorgesehen ist.

17. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitwand (41b) und die zweiten Leitwände (41c) in im wesentlichen derselben Ebene liegen, welche sich im wesentlichen parallel zu einer durch die Einlaßventile (6) verlaufenden Linie erstreckt.

18. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung um eine an der Innenwand (3a) des Zylinderkopfes (3) angeordnete Zündkerze (8) herum ausgebildet ist.