DE4117162A1 - Zylinderkopf fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Brenn
kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ermöglicht eine günsti
ge Anordnung einer Zündeinrichtung oder einer Einspritz
einrichtung in der Mitte des jeden Kolbens zugeordneten
Brennraums, indem die Gaswechselventile um die zentrale
Zündeinrichtung oder Einspritzeinrichtung herum in dem
einem Brennraum zugeordneten Zylinderkopfbereich angeord
net werden können. Gleichwohl ist eine zuverlässige
Schmieröl- und gegebenenfalls Kühlölversorgung der Hocken
wellenlager, der Ventile und der Gleitfläche zwischen
Nockenwelle und Ventilstößel sicherzustellen. Hier weist
der bekannte Zylinderkopf Nachteile auf, da von den unter
halb den Nockenwellen angeordneten Ölkanälen lange Verbin
dungen zu den Ventilen und den Nockenwellenlagern vorhan
den sind. Diese müssen aufwendig gefertigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder
kopf für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei dem
eine sichere Schmierölversorgung der Nockenwellenlager und
der Ventile sichergestellt ist, wobei die entsprechenden
Ölkanäle und Verbindungen leicht und kostengünstig zu fer
tigen sein sollen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die parallel zu den
Nockenwellen verlaufenden Ölkanäle innerhalb des von den
Zylinderkopfschrauben gebildeten Bohrbildes neben den Ven
tilen angeordnet sind. Dadurch werden die Verbindungen zu
den Ventilen und zu den Nockenwellenlagern erheblich kür
zer als bei dem bekannten Stand der Technik und sind damit
leichter zu fertigen.
Werden die Verbindungen in vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung als Kanäle oder Ausnehmungen ausgebildet, die
beim Gießen des Zylinderkopfes durch Gießkerne gebildet
werden, wirken sich die kurzen Verbindungen positiv auf
den Herstellungsvorgang aus. Dadurch, daß die Verbindungen
kurz sind, ist die Gefahr des Brechens von entsprechend
ausgebildeten Gießkernen gering beziehungsweise nicht mehr
vorhanden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die
Gießkerne der Ölkanäle und der von jedem Ölkanal abzwei
genden Kanäle und/oder Ausnehmungen einstückig ausgebil
det. Diese einstückige Ausbildung ermöglicht ein besonders
rationelles Herstellungsverfahren, da nur noch für jeden
Ölkanal ein Gießkern in der Form vorzugsweise an den Enden
des Zylinderkopfes festgelegt werden muß.
Vorteilhaft sind die Ölkanäle über Querkanäle miteinander
verbunden. In diesem Fall können in weiterer Ausgestaltung
die Gießkerne der beiden Ölkanäle des Zylinderkopfes und
die diese verbindenden Querkanäle einstückig ausgebildet
sein. Damit braucht für jeden Zylinderkopf nur noch ein
einziger Kern für die gesamte Ölversorgung des Zylinder
kopfs in der Gießform festgelegt werden. Damit ist aber
auch die Gefahr des Abbrechens von Kernteilen minimiert,
so daß die Ausschußquote von nicht brauchbaren Zylinder
köpfen weiter reduziert ist.
In weiterer Ausgestaltung sind an die Querkanäle Abzweig
kanäle zu den Nockenwellenlagern angeschlossen. Diese Lö
sung bietet sich besonders an, wenn im Bereich zwischen
allen benachbarten Zylindern Querkanäle vorgesehen werden.
In diesem Fall können die Kerne zu den Nockenwellenlagern
als einfache kurze Abzweigkanäle von diesen Querkanälen
aus gebildet werden. Dabei sind auch die Gießkerne der
Querkanäle vorzugsweise einstückig mit den Gießkernen der
Abzweigkanäle ausgebildet.
An die Gießkerne der Kanäle oder Ausnehmungen zu den Ven
tilstößeln sind in weiterer Ausgestaltung Lagerkerne ange
formt, die nach der Kernmontage zwischen Ventilfederkern
unterteil und Ventilfederkernoberteil arretiert sind. Da
durch wird eine weitere Stabilisierung des ganzen Kerns
erreicht, und die Gefahr von Beschädigungen des Kerns wei
ter verringert. Auch ist dadurch die Gefahr des "Verbie
gens" des Gießkerns insbesondere im Bereich der Ölkanäle
ausgeschlossen. Im übrigen sind die Gaswechselventile be
vorzugt senkrecht, das heißt achsparallel in dem Zylinder
kopf angeordnet. Dies hat den Vorteil eines unkomplizier
ten Gießkernes und einer einfachen Bearbeitbarkeit bei
spielsweise der Ventilsitze beziehungsweise Ventilsitz
ringe.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungs
beschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren darge
stellte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben
sind.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt V durch einen Zylinderkopf,
Fig. 2 einen Längsschnitt I durch den Zylinderkopf,
Fig. 3 einen Querschnitt II durch den Zylinderkopf,
Fig. 4 einen Querschnitt III durch den Zylinderkopf,
Fig. 5 einen Querschnitt IV durch den Zylinderkopf,
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf ähnlich
Fig. 3 mit einem anders ausgebildeten Ölkanal und
Fig. 7: eine Variante zu Fig. 5.
Der Zylinderkopf nach Fig. 1 weist je Zylinder vier Gas
wechselventile auf, die in Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d für
jeden Zylinder angeordnet sind. Dabei weisen die Ausneh
mungen 1a, 1b, 1c, 1d in Fig. 1 einen Durchmesser auf, der
zur Aufnahme von Hydrostößeln zum Ventilspielausgleich
ausgelegt ist. Die Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d beziehungs
weise die entsprechenden Gaswechselventile und Hydrostößel
sind so zu dem Brennraum eines Zylinders angeordnet, daß
mittig zu dem Brennraum eine Öffnung 2 angeordnet werden
kann. In die Öffnung 2 ist eine Zündeinrichtung, eine Vor
kammer oder eine Einspritzdüse einsetzbar. Der Zylinder
kopf wird mit Zylinderkopfschrauben an dem Kurbelgehäuse
der Brennkraftmaschine befestigt, wobei die Zylinderkopf
schrauben durch Zylinderkopfschraubenpfeifen 3 hindurchge
führt werden. Zwischen den Zylinderkopfschraubenpfeifen 3
erstrecken sich Verbindungswände 4. In dem von den Zylin
derkopfschraubenpfeifen 3 und den Verbindungswänden 4 ge
bildeten Innenraum erstrecken sich parallel zu den Achsen
der Nockenwellen 5a, 5b (Fig. 3) Ölkanäle 6a, 6b. Das Öl
gelangt über Ein- und Austritte 7a, 7b oder alternativ 7c,
in diesem Fall wird 7b verschlossen und Querkanäle 8a,
8b in die Ölkanäle 6a, 6b. Zwischen den einzelnen Zylin
dereinheiten des dargestellten Vierzylinderkopfes sind
weitere Querkanäle 8c, 8d, 8e vorgesehen. Beim Gießvorgang
des Zylinderkopfes sind sämtliche Kanäle, durch die Öl
strömt, durch einen einzigen Gießkern gebildet. Gehalten
wird der Gießkern durch Aufnahmen, die durch den Ein- und
Austritt, 7a, 7b ragen, sowie durch Lagerkerne, die in die
Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d für die Ventile ragen und zwi
schen Ventilfederkernunterteil und Ventilfederkernoberteil
arretiert werden.
In dem Schnitt nach Fig. 2 ist der Ölkanal 6b strichliniert
dargestellt.
In Fig 3 ist ein Schnitt durch einen montierten Zylinder
kopf dargestellt. Der Zylinderkopf mit den Ölkanälen 6a,
6b ist von einer Zylinderkopfhaube 9 abgedeckt. In dem ab
gedeckten Raum sind zwei Nockenwellen 5a, 5b montiert, die
mit ihren Nocken 10a, 10b Hydrostößel 11a, 11b betätigen.
Die Hydrostößel 11a, 11b wirken wiederum auf Ventilschäf
te 12a, 12b, die mit nicht dargestellten Ventiltellern zur
Steuerung des Gaswechsels der Brennkraftmaschine verbunden
sind.
Von den Ölkanälen 6a, 6b zweigen Kanäle 13a, 13b zu den
Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d ab, in denen die Hydrostößel
11a, 11b sowie die Ventilschäfte 12a, 12b mit den Ventil
federn angeordnet sind.
Strichliniert ist ein Querkanal 8c mit Abzweigkanälen
14c′, 14c′′ zu den Nockenwellenlagern dargestellt.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt III durch einen unmontierten Zy
linderkopf im Bereich von Zylinderkopfschraubenpfeifen 3,
während Fig. 5 einen Schnitt IV durch den Zylinderkopf im
Bereich des Querkanals 8d darstellt. Von dem Querkanal 8d
zweigen Abzweigkanäle 14d′ und 14d′′ zu den Nockenwellen
lagern ab.
Die Fig. 6 und 7 zeigen Schnitte durch ein anderes Ausfüh
rungsbeispiel eines Zylinderkopfes mit Ölkanälen 6a′, 6b′.
Von den Ölkanälen 6a′, 6b′ zweigen wiederum Kanäle 13a,
13b zu den Ausnehmungen 1a, 1b, 1c, 1d jedes Zylinders ab.
Die Nockenwellenlager sind über mit den Ölkanälen 6a′, 6b′
verbundenen Ausnehmungen 15a, 15b verbunden. Querkanäle
sind bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen.
Claims (8)
1. Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, die ein
Kurbelgehäuse und eine darin drehbar gelagerte Kurbelwelle
aufweist, an der zumindest ein mit einem Kolben verbunde
nes Pleuel befestigt ist, wobei der Kolben in einem Zylin
der bewegbar ist, der von dem für mehrere Zylinder gefer
tigten Zylinderkopf abgedeckt ist, wobei in dem Zylinder
kopf zwei Nockenwellen angeordnet sind, die je Zylinder
Gaswechselventile, insbesondere zwei Einlaßventile und
zwei Auslaßventile steuern und wobei unterhalb der Nocken
wellen je ein zu diesen paralleler Ölkanal angeordnet ist,
der Verbindungen zu den Ventilen und den Nockenwellenla
gern aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ölkanäle (6a, 6b, 6a′,
6b′), innerhalb des von den Zylinderkopfschrauben gebilde
ten Bohrbildes neben den Ventilen angeordnet sind.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen als Kanäle
(13a, 13b) und/oder Ausnehmungen (15a, 15b) gebildet sind,
die beim Gießen des Zylinderkopfes durch Gußkerne gebildet
werden.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Ölkanäle
(6a, 6b, 6a′, 6b′) und die von jedem Ölkanal (6a, 6b, 6a′,
6b′) abzweigenden Kanäle (13a, 13b) und/oder Ausnehmungen
(15a, 15b) einstückig ausgebildet sind.
4. Zylinderkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ölkanäle (6a, 6b, 6a′,
6b′) über Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) miteinander ver
bunden sind.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Ölkanäle
(6a, 6b, 6a′, 6b′) und der Querkanäle (8a, 8b, 8c, 8d, 8e)
einstückig ausgebildet sind.
6. Zylinderkopf nach Anspruch 4 oder Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an die Querkanäle (8a, 8b, 8c,
8d, 8e) Abzweigkanäle (14c′, 14c′′) zu den Nockenwellenla
gern angeschlossen sind.
7. Zylinderkopf nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkerne der Querkanäle
(8a, 8b, 8c, 8d, 8e) und der Abzweigkanäle (14c, 14c′′)
einstückig ausgebildet sind.
8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß an die Gießkerne der Kanäle
(13a, 13b) und/oder Ausnehmungen (15a, 15b) zu den Venti
len Lagerkerne angeformt sind, wobei die Lagerkerne nach
der Kernmontage zwischen Ventilfederkernunterteil und Ven
tilfederkernoberteil arretiert sind.
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