DE3939322A1 - Zuendkerzenanordnung in einer brennkraftmaschine mit obenliegender nockenwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerzenanordnung im Zylin­ derkopf einer Brennkraftmaschine mit einer obenliegenden Nockenwelle, wobei an jedem Zylinder zwei Ein- und zwei Auslaßventile vorgesehen sind.

Bei einer solchen Vierventil-Brennkraftmaschine ist eine Zündkerze bevorzugt im Mittelpunkt eines Quadrats angeord­ net, das von den vierseitig angeordneten Ventilen gebildet ist, um dadurch die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und die Flammenausbreitung zu verbessern. Bei einer Brenn­ kraftmaschine mit einer obenliegenden Nockenwelle liegt jedoch die Nockenwelle in einer Vertikalebene, die den Mittelpunkt des Quadrats einschließt, so daß es schwierig ist, die Zündkerze in diesem Mittelpunkt vorzusehen.

In der JP-OS 60-1 87 706 ist eine Brennkraftmaschine mit einer obenliegenden Nockenwelle mit jeweils vier Ventilen an jedem Zylinder angegeben, wobei eine Zündkerze zwischen Kipphebeln der Einlaßventile schräg so angeordnet ist, daß die Mittelelektrode der Zündkerze in der Mitte einer Brenn­ kammer liegt. Zwischen den Einlaßventilen wird jedoch viel Platz benötigt, um die Zündkerze dort anzuordnen. Infolge­ dessen nimmt der Neigungswinkel der Ventile unweigerlich zu, so daß die Brennkraftmaschine nicht kompakt gebaut werden kann. Da andererseits im Fall eines Boxermotors die Achse einer langen Öffnung, in der die Zündkerze angeordnet ist, parallel zu den Einlaßventilen verläuft, ist es schwierig, die Zündkerze auszuwechseln.

Bei einer Anordnung gemäß der JP-OS 61-1 38 862 ist eine Zündkerze zwischen zwei Auslaßkanälen schräg angeordnet. Dabei ist die Zündkerze der Wärme in den Auslaßkanälen aus­ gesetzt. Um die Zündkerze vor der Abgaswärme zu schützen, sind zwischen der Zündkerze und den Auslaßkanälen Kühlmit­ telkanäle vorgesehen. Da die Kühlmittelkanäle Platz brau­ chen, wird die Brennkraftmaschine groß. Da andererseits im Fall eines Boxermotors eine die Zündkerze aufnehmende Öff­ nung zur Unterseite des Motors mündet, ist es unmöglich, die Zündkerze auszuwechseln.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zünd­ kerzenanordnung in einer Vierventil-Brennkraftmaschine, wobei die Zündkerze in einem Mittenabschnitt einer Brenn­ kammer der Maschine angeordnet ist, ohne daß der Ventil­ winkel und damit die Brennkraftmaschine größer werden.

Die Zündkerzenanordnung nach der Erfindung in einer Brenn­ kraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle, mit einem Zylinderkopf, zwei Einlaßventilen und zwei Auslaßventilen im Zylinderkopf an jedem Zylinder und einer obenliegenden Nockenwelle, die im Zylinderkopf drehbar gelagert und in einem Zwischenraum zwischen den Einlaßventilen und den Aus­ laßventilen angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkerze in einer Zündkerzenöffnung befestigt ist, die in einem Zwischenraum zwischen den beiden Einlaßven­ tilen sowie zwischen diesen und der Nockenwelle vorgesehen ist, wobei ein Ende der Zündkerzenöffnung in eine Brenn­ kammer in einer Mittenposition derselben mündet und das andere Ende an einer Seite des Zylinderkopfs mündet, so daß die Mittelelektrode der Zündkerze in der Mittenposition angeordnet ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Zündkerze angren­ zend an die Einlaßventile angeordnet, und der Zylinderkopf weist angrenzend an die Zündkerze Kühlmäntel auf.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Brenn­ kraftmaschine mit einer obenliegenden Nocken­ welle;

Fig. 2 eine teilweise weggeschnittene Ansicht der Brennkraftmaschine;

Fig. 3 einen Schnitt III-III nach Fig. 2; und

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 hat eine Brennkraftmaschine mit einer oben­ liegenden Nockenwelle einen Zylinderblock 1 mit darin be­ findlichen Zylindern 3 sowie einen Zylinderkopf 2. Für jeden Zylinder sind zwei Einlaßventile 4 a, 4 b und zwei Auslaßventile 5 a, 5 b vorgesehen. Die Einlaßventile 4 a, 4 b und die Auslaßventile 5 a, 5 b sind quadratisch um die Achse jedes Zylinders 3 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt. Eine Brenn­ kammer 3 a jedes Zylinders 3 kommuniziert mit Einlaßkanälen 6 a, 6 b und Auslaßkanälen 7 a, 7 b. Ein Ende 6 c jedes Einlaß­ kanals 6 a (6 b) mündet an einer Seite 2 a des Zylinderkopfs 2, und ein Ende 7 c jedes Auslaßkanals 7 a (7 b) mündet an der anderen Seite 2 b des Zylinderkopfs 2. Im Zylinderkopf 2 sind angrenzend an die Ventile 4 a, 4 b, 5 a, 5 b und die Kanäle 6 a, 6 b, 7 a, 7 b Wassermäntel 2 c gebildet.

Nach den Fig. 1 und 2 hat ein Ventiltrieb eine Nockenwelle 11, die im Zylinderkopf 2 in einem Raum zwischen den Ein­ laßventilen 4 a, 4 b und den Auslaßventilen 5 a, 5 b parallel zu einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine drehbar gelagert ist. Auf der Nockenwelle 11 sind für jeden Zylinder 3 zwei Einlaßventilnocken 12 a und zwischen diesen ein Auslaßventilnocken 12 b vorgesehen. Eine Kipphebelwelle 8 liegt über der Nockenwelle 11 parallel dazu im Zylinder­ kopf 2 und trägt zwei schwenkbar gelagerte Kipphebel 9 für die Einlaßventile 4 a, 4 b und einen zweiarmigen Kipphebel 10 für die Auslaßventile 5 a, 5 b. Ein Ende jedes Kipphebels 9 drückt gegen den Nocken 12 a, und das andere Ende greift an einem Oberende eines Ventilschafts 4 c des Einlaßventils 4 a (4 b) an. Ebenso drückt das die Basis bildende Ende des Kipphebels 10 gegen den Nocken 12 b, und jedes Armende greift an einem Oberende eines Ventilschafts 5 c des Aus­ laßventils 5 a (5 b) an. Wenn also die Nockenwelle 11 syn­ chron mit der Kurbelwelle der Maschine umläuft, werden die Ein- und Auslaßventile 4 a, 4 b, 5 a und 5 b in einem vorbe­ stimmten Takt betätigt.

Nach den Fig. 3 und 4 ist im Zylinderkopf 2 zwischen den Einlaßkanälen 6 a und 6 b sowie zwischen diesen und der Nockenwelle 11 eine Zündkerzenöffnung 16 gebildet. Die Zündkerzenöffnung 16 verläuft geneigt in bezug auf die Achse des Zylinders 3. Ein mit Gewinde versehenes Unter­ ende 16 a der Öffnung 16 mündet an einem Mittenabschnitt der oberen Wand der Brennkammer 3 a in diese, und ein Oberende 16 b mündet an der Seite 2 a des Zylinderkopfs 2 zwischen den Einlaßkanälen 6 a und 6 b. In die Öffnung 16 ist eine Zünd­ kerze 22 eingesetzt, die an eine Hochspannungsleitung 20 angeschlossen und in einem Zündkerzenhalter 21 angeordnet ist. Ein Gewindeende 22 a der Zündkerze 22 ist in das Unter­ ende 16 a mit Gewinde geschraubt, so daß eine Mittelelek­ trode 22 b in den Mittenabschnitt der Brennkammer 3 a ragt. Somit ist die Zündkerze 22 angrenzend an die Einlaßkanäle 6 a, 6 b und die Wassermäntel 2 c angeordnet.

Da zwischen den Einlaßventilen eine Zündkerze angeordnet ist, ist es nunmehr möglich, deren Mittelelektrode in der Brennkammermitte zu positionieren, ohne daß der Neigungs­ winkel zwischen den Ventilen größer gemacht werden muß. Infolgedessen können die Neigungswinkel der Ventile ver­ ringert werden, wodurch die Größe der Brennkraftmaschine reduziert wird. Da die Mittelelektrode in der Mitte der Brennkammer angeordnet ist, kann außerdem das Kraftstoff- Luft-Gemisch richtig gezündet und eine wirksame Flammen­ ausbreitung erreicht werden. Dadurch werden der Kraftstoff­ verbrauch und die Abgasentgiftung sowie der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert.

Außerdem kann die Zündkerze von der Seite des Zylinderkopfs aus ohne Beeinträchtigung durch die Kipphebel oder die Nockenwelle in einfacher Weise entfernt werden. Insbeson­ dere ist es bei Boxermotoren möglich, die Zündkerze in ein­ facher Weise auszuwechseln. Dadurch werden die Wartung der Maschine und die Einstellung des Ventiltriebs vereinfacht. Auch bei hoher Temperatur der Maschine wird die Zündkerze von dem die Einlaßkanäle durchströmenden Kraftstoff-Luft- Gemisch sowie von dem Kühlmittel in den Wassermänteln ge­ kühlt, so daß eine wärmebedingte Verschlechterung vermieden wird.

Claims (3)

1. Zündkerzenanordnung in einer Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle, mit einem Zylinderkopf (2), zwei Einlaßventilen (4 a, 4 b) und zwei Auslaßventilen (5 a, 5 b) im Zylinderkopf (2) an jedem Zylinder (3) und einer obenlie­ genden Nockenwelle (11), die im Zylinderkopf (2) drehbar gelagert und in einem Zwischenraum zwischen den Einlaßven­ tilen (4 a, 4 b) und den Auslaßventilen (5 a, 5 b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkerze (22) in einer Zündkerzenöffnung (16) befestigt ist, die in einem Zwischenraum zwischen den bei­ den Einlaßventilen (4 a, 4 b) sowie zwischen diesen und der Nockenwelle (11) vorgesehen ist, wobei ein Ende (16 a) der Zündkerzenöffnung (16) in eine Brennkammer (3 a) in einer Mittenposition derselben mündet und das andere Ende (16 b) an einer Seite des Zylinderkopfs (2) mündet, so daß die Mittelelektrode (22 b) der Zündkerze (22) in der Mitten­ position angeordnet ist.

2. Zündkerzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (22) angrenzend an die Einlaßventile (4 a, 4 b) angeordnet ist.

3. Zündkerzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (2) angrenzend an die Zündkerze (22) Wassermäntel (2 b) aufweist.