DE6800635U - CYLINDER HEAD FOR COMBUSTION MACHINES. - Google Patents

CYLINDER HEAD FOR COMBUSTION MACHINES.

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Description

PatentanwältePatent attorneys

σΐρΐ.-ing. r?. β er. τ 2 aen. σΐρΐ.-ing. r ?. β he. τ 2 aen .

Dlpl.-Inn. K. LAVtP.iSC'HT Dlpl.-Inn. K. LAVtP.iSC'HT

Dr.-In-. Dr.-In-. R. R. &IZE Γ Z jr. München 22, Stoinsdorfstr. 10 & IZE Γ Z jr. Munich 22, Stoinsdorfstr. 10

?j5-13.938H-SdF (6)? j5-13.938H-SdF (6)

G 68 OO 6^5.9 20.4.1972G 68 OO 6 ^ 5.9 April 20, 1972

Neue Seite 1New page 1

•^Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen ν• ^ cylinder head for internal combustion engines ν

Die Neuerung betrifft einen Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen, an dem mittels Befestigungsbolzen ein Ventilkipphebel derart anschraubbar ist, daß zwischen der unteren Fläche des Ventilkipphebelbockes und der oberen Fläche des Zylinderkopfes ein Abstand verbleibt, der ein Berühren des Kipphebelbockes durch den Zylinderkopf bei Erwärmung des Motors ausschließt, wobei die Befestigungsbolzen mit einem Gewindeabschnitt bestimmter Länge des Bolzenschaftes in die zugehörigen Zylinderkopföffnungen eingeschraubt sind und am oberen Teil auf einem Abschnitt bestimmter zweiter Länge ein Spiel gegenüber den zugehörigen Zylinderkopföffnungen aufweisen, dadurch gekennzeichne t, daß die Befestigungsbolzen des Ventilkipphebelbockes bis fast zum Boden des Zylinderkopfes eingelassen sind, daß sich die bestimmte zweite Länge y von dem Gewindeabschnitt der Befestigungsbolzen bis zu dem oberen Ende der zugehörigen Zylinderkopföffnung erstreckt, daß der Ventilkipphebelbock mit seiner unteren Fläche auf jeweils einem Bund der Befestigungsbolzen sitzt und daß der Abstand ζ zwischen der unteren Fläche des Ventilkipphebelbockes und dem Zylinderkopf größer als das Ausmaß der Wärmedehnung des Zylinderkopfes bei Erwärmung des Motors ist.The innovation relates to a cylinder head for internal combustion engines, on which a valve rocker arm is attached by means of fastening bolts is screwed so that between the lower surface of the valve rocker arm and the upper surface of the Cylinder head a distance remains, which prevents the cylinder head from touching the rocker arm bracket when the cylinder head heats up Motor excludes, the fastening bolts with a threaded section of a certain length of the bolt shank in the Associated cylinder head openings are screwed in and on the upper part on a section of a certain second length Have play with respect to the associated cylinder head openings, characterized in that the fastening bolts of the valve rocker arm bracket are embedded almost to the bottom of the cylinder head that the certain second Length y extends from the threaded section of the fastening bolts to the upper end of the associated cylinder head opening, that the valve rocker bracket sits with its lower surface on each one collar of the fastening bolts and that the Distance ζ between the lower surface of the valve rocker arm bracket and the cylinder head is greater than the amount of thermal expansion of the cylinder head as the engine warms up.

Verschiedene Befestigungen von Ventilkipphebelböcken an den Zylinderköpfen sind derart ausgeführt, daß der Kipiphebelbock mit seiner unteren Sitzfläche direkt an der oberen bearbeiteten Aufnahmefläche des Zylinderkopfes anliegt.Various fastenings of valve rocker arms on the cylinder heads are designed in such a way that the rocker arm rests with its lower seat directly on the upper machined receiving surface of the cylinder head.

-Ia--Ia-

Ein Nachteil dieser Befestigung ergibt sich daraus, daß der Zylinderkopf durch Einwirkung der Wärme einer Dehnung unterliegt, insbesondere bei Motoren mit Leicht-Me'callzylinderkopf, wodurch die Lage des Kipphebelbockes und somit auch das Ventilspiel beeinflußt werden. Die Änderung ues Ventilspiels entspricht der Vergrößerung der Gesamthöhe des ZyL-5 nderkopfes. Es ist allgemein bekannt, daß bei den erwr.hntenl:ctoren das Ventilspiel die dreifache Größe erreichen kann, das einen erheblichen VerschleißA disadvantage of this attachment arises from the fact that the cylinder head undergoes expansion due to the action of heat is subject to, especially for engines with light Me'call cylinder head, whereby the position of the rocker arm bracket and thus also the valve clearance are influenced. The change ues Valve clearance corresponds to the increase in the total height of the cylinder head. It is well known that the As mentioned, the valve clearance can reach three times the size that can cause considerable wear and tear

des ganzen Steuergetriebes, sowie der Ventile selbst und deren Sitze zur Folge hat. Ein weiterer Mangel der bekannten Ausführungen besteht in einer größeren Geräuschentwicklung, geänderten Ventilzeiten und somit auch in einer geänderten Leistung.of the entire control gear, as well as the valves themselves and their Seats. Another shortcoming of the known designs is a greater noise development, modified Valve times and thus also in a changed performance.

Es ist ferner auch eine Anordnung des Kipp-Hebelbockes bekannt, bei der der Bock auf Ankerbolzen aufgesetzt ist, die zur Befestigung des Zylinderkopfes und des Zylinders am Kurbelwellengehäuse dienen und die an der Stelle zwischen Zylinderkopf und Kipphebelbock mit feststehenden Ansatzringen versehen sind, auf welchen der Kipphebelbock derart aufsitzt, daß er den Zylinderkopf nicht berührt. Diese Bauweise ist jedoch nicht günstiger, da die Bolzen zusammen mit dem Zylinderkopf den Wirkungen der Wärmedehnung ausgesetzt sind und in diesem Sinne ein Ganzes bilden.An arrangement of the tilting lever bracket is also known, in which the bracket is placed on anchor bolts, which are used to attach the cylinder head and the cylinder to the crankshaft housing serve and which are provided with fixed attachment rings at the point between the cylinder head and rocker arm bracket, on which the rocker bracket rests in such a way that it does not touch the cylinder head. However, this design is not cheaper, since the bolts are exposed to the effects of thermal expansion together with the cylinder head and in this sense form a whole.

Ein Nachteil dieser Ausführung besteht also darin, daß die verlängerten Ankerbolzen, auf denen der Kipphebelbock befestigt ist, den durch Wärmedehnung bei warmem Motor auftretenden Längenänderungen in Längsrichtung des Zylinders und des Zylinderkopfes unterliegen, wodurch das Ventilspiel auch ungünstig beeinflußt wird.A disadvantage of this design is that the extended Anchor bolts on which the rocker arm bracket is attached, the one that occurs due to thermal expansion when the engine is warm Changes in length in the longitudinal direction of the cylinder and the cylinder head are subject, which also makes the valve clearance unfavorable being affected.

Es ist ferner eine Befestigung des Ventilkipphebelbockes (FR-PS 1 078 588) am Zylinderkopf bei Brennkraftmaschinen mit Hilfe von Befestigungsbolzen bekannt, bei denen letztere mit ihrem wirksamen Teil beinahe bis zum Boden des Zylinderkopfes eingelassen und durch Teile des Bolzenschaftes einer bestimmten Länge befestigt sind. Bei dieser Befestigung soll in erster Linie die während des Motorbetriebs auftretende unterschiedliche Ausdehnung vom Zylinderkopf aus Leichtmetall und der Ventilkipphebelstangen aus Stahl möglichst klein gehalten werden.It is also a fastening of the valve rocker arm bracket (FR-PS 1 078 588) known on the cylinder head in internal combustion engines with the aid of fastening bolts, in which the latter with its effective part is embedded almost to the bottom of the cylinder head and through parts of the bolt shank a certain Length are attached. With this attachment, the different ones that occur during engine operation are primarily intended Expansion of the cylinder head made of light metal and the valve rocker arm rods made of steel must be kept as small as possible.

6600635-3.8.726600635-3.8.72

Diese technisch vergleichsweise aufwendige Einrichtung bedingt zusätzliche Bohrungen im Zylinder sowie Buchsen aus einem geeigneten Werkstoff. 3eide Forderungen haben eine stärkere Erwärmung der Befestigungsbolzen zur Folge, nämlich durch den Wärmeübergang vom heißen Zylinder und vom Zylinderkopf über die Buchse.This technically comparatively complex device requires additional bores in the cylinder and sockets from a suitable one Material. 3both requirements result in increased heating of the fastening bolts, namely by the Heat transfer from the hot cylinder and from the cylinder head via the liner.

Ferner ist eine Befestigung für den Kipphebelbock am Zylinderkopf bekannt, bei der das auf Wärmedehnungen der Befestigungsbolzen zurückzuführende Ventilspiel vermieden werden soll. In dieser Einrichtung simjedoch keine Befestigungsbolzen, sondern höchstens verstellbare Zuganker vorgesehen, deren vergleichsweise starke Wärmeausdehnungen durch die zusammenwirkenden Hebelarme der Lagerbrücke und des Kipphebels ausgeglichen werden. Auch diese Ausführung ist relativ aufwendig und bringt nicht den erwünschten Erfolg.Furthermore, a fastening for the rocker arm bracket on the cylinder head is known, in which the valve clearance due to thermal expansion of the fastening bolts is to be avoided. In this device simjedoch no fastening bolts, but at most adjustable tie rods are provided, whose comparatively strong thermal expansion due to the interacting Lever arms of the bearing bracket and the rocker arm are balanced. This version is also relatively complex and does not bring about the desired success.

Aufgabe der Neuerung ist es, die auf Wärmedehnungen zurückzuführenden Änderungen des Ventilspiels durch eine weitgehende Verminderung der Warmeausdehnung der Befestigungsbolzen möglichst klein zu halten.The task of the innovation is to reduce those caused by thermal expansion Changes to the valve clearance by largely reducing the thermal expansion of the fastening bolts to keep it as small as possible.

Neuerungsgemäid wird diese Aufgabt, dadurch gelöst, daß die Befestigungsbolzen des Ventilkipphebelbockes bis fast zum Boden des Zylinderkopfes eingelassen sind, daß sich die bestimmte zweite Länge y von dem Gewindeabschnitt der Befestigungsbolzen bis zu dem oberen Ende der zugehörigen ZyIinderkopföffnung erstreckt, daß der Ventilkipphebelbock mit seiner unteren Fläche auf jeweils einem Bund der Befestigungsbolzen sitzt und daß der Abstand ζ zwischen der unteren Fläche des Ventilkipphebelbockes und dem Zylinderkopf größer als das Ausmaß der Wärmedehnung des Zylinderkopfes bei Erwärmung des Motors ist.This task is solved according to the innovation in that the fastening bolts of the valve rocker arm bracket almost to the ground of the cylinder head are let in that the certain second length y extends from the threaded section of the fastening bolt to the upper end of the associated cylinder head opening extends that the valve rocker arm block sits with its lower surface on each one collar of the fastening bolts and that the distance ζ between the lower surface of the valve rocker bracket and the cylinder head is greater than the amount of thermal expansion of the cylinder head when the engine warms up.

Ein AusfUhrungsbeispiel d<»r· Neuerung ist in der Zeichnung veranschaulicht, die eine in der gemeinsamen Axialebene der Befestigungsbolzen gescnnittene perspektivische Darstellung des Zylinderkopfes mit dem Kipphebelbock zeigt.An exemplary embodiment of the innovation is illustrated in the drawing, a perspective illustration of the cutaway in the common axial plane of the fastening bolts Shows the cylinder head with the rocker arm bracket.

Im Zylinderkopf 1 sind öffnungen oder Bohrungen 3>, 4, 5 zur Aufnahme der Befestigurigsoolzen 7, 8, 9 des Ve nt il kipphebelbockes 2 vorgesehen. Die Befestigungsbolzen 7, 8, 9 sind beinahe bis zum Reden 6 des Zylinderkopfes 1 eingelassen, wobei <üU deren Befestigung der untere Teil der öffnungen j>, 4, 5 dient, der mit einem Gewinde der Länge χ versehen ist. Die Gewindelänge χ ist aufgri r.d einer Festigkeitsberechnung festgelegt, damit durch diese Verbindung diejenigen Kräfte zuverlässig aufgenommen werden, die auf den Kipphebelbock 2 wirken.In the cylinder head 1, openings or bores 3>, 4, 5 for receiving the fastening tools 7, 8, 9 of the rocker arm 2 are provided. The fastening bolts 7, 8, 9 are let into the cylinder head 1 almost as far as the speaking 6, whereby the lower part of the openings j, 4, 5, which is provided with a thread of length χ , serves to fasten them. The thread length χ is determined on the basis of a strength calculation so that the forces that act on the rocker arm bracket 2 are reliably absorbed by this connection.

Der obei^e Teil y der öffnungen 3, 4, 5 und der Bolzen 7, 8,9 ist nicht mit Gewinde versehen und die Bolzen haben in jen öffnungen in diesem Abschnitt ein radiales Spiel. Die Au.senenaen der Bolzen 7, Q, 9 sind mit je einem Band 10, 11, 12 versehen, auf dem die untere Fläche des Kipphebelbockes 2 aufsitzt, unj haben Gewinde für die 3efestigungsmuttern IJ, I4, I5.The upper part y of the openings 3, 4, 5 and the bolts 7, 8, 9 is not provided with a thread and the bolts have radial play in those openings in this section. The outer threads of the bolts 7, Q, 9 are each provided with a band 10, 11, 12 on which the lower surface of the rocker arm bracket 2 rests, and have threads for the fastening nuts IJ, I4, I5.

Die Bunde 10, 11, 12 sind an den Polzcn 7, 8, 9 in einer solchen Höhe angeordnet, da.3 nach festem Einschrauben der Bolzen in Jas Gewinde in den Abschnitten χ der öffnungen 3, 4, 5 zwischen der unteren Fläche des Kipphebelbockes 2 und der oberen Fläche des Zylinderkopfes 1 ein Spiel erhalten bleibt, dessen Ausmaß ζ größer ist als das Ausmaß der Wärmedehnung des Zylinderkopfes 1 oei betriebswarmem Motor, so da.3 die obere Fläche des Zylinderkopfes 1 nicht einmal nach dem Erwärmen sich an die untere Fläche des Kipphebelbockes 2 anlegen kann.The collars 10, 11, 12 are arranged on the Polzcn 7, 8, 9 at such a height that after the bolts have been screwed firmly into the threads in the sections χ of the openings 3, 4, 5 between the lower surface of the rocker arm bracket 2 and the upper surface of the cylinder head 1 a game is retained, the extent of which ζ is greater than the extent of the thermal expansion of the cylinder head 1 o with an engine at operating temperature, so that the upper surface of the cylinder head 1 does not even touch the lower surface after it has been heated of the rocker arm bracket 2 can apply.

Da die größte Ventilspielzunahme durch dia in Höhenrichtung v.irkende Wärmedehnung des Zylinderkopfes 1 bedingt ist, insbesondere wenn dieser aus Leichtmetall besteht, set:'.t die neuerungsgemäie Lagerung des Ventilkipphebelbockes 2 diesen Wert auf ein Ma.3 herab, das durch das Verhältnis der Wärmedehnung des Zylinderkopfmaterials und der Befestigungsbolzen 7, 8, 9 gegeben ist, deren Temperatur niedriger liegt als die Temperatur des Zylinderkopfes 1 in denselben Stellen.Since the greatest increase in valve clearance is due to dia in the height direction v. acting thermal expansion of the cylinder head 1 is caused, in particular if this is made of light metal, set: '. t the renovation Storage of the valve rocker arm block 2 this value down to a Ma.3, which is determined by the ratio of thermal expansion of the cylinder head material and the fastening bolts 7, 8, 9 is given, the temperature of which is lower than the temperature of the cylinder head 1 in the same places.

Claims (1)

Neuer SchutzanspruchNew right to protection Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen, an dem mittels Befestigungsbolzen ein Ventilkipphebel derart anschraubbar ist, daß zwischen der unteren Fläche des Ventilkipphebelbockes und der oberen Fläche des Zylinderkopfes ein Abstand verbleibt, der ein Berühren des Kipphebelbockes durch den Zylinderkopf bei Erwärmung des Motors ausschließt, wobei die Befestigungsbolzen mit einem Gewindeabschnitt bestimmter Länge des Bolzenschaftes in die zugehörigen Zylinderkopföffnungen eingeschraubt sind und am oberen Teil auf einem Abschnitt bestimmter zweiter Länge ein Spiel gegenüber den zugehörigen Zylinderkopföffnungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (7-9) des Ventilkipphebelbockes (2) bis fast zum Boden (6) des Zylinderkopfes (l) eingelassen sind, daß sich die bestimmte zweite Länge y von dem Gewindeabschnitt der Befestigungsbolzen bis zu dem oberen Ende der zugehörigen Zylinderkopföffnung (3-5) erstreckt, daß der Ventilkipphebelbock mit seiner unteren Fläche auf jeweils einem Bund (10-12) der Befestigungsbolzen sitzt und daß der Abstand ζ zwischen der unteren Fläche des Ventilkipphebelbockes und dem Zylinderkopf größer als das Ausmaß der Wärmedehnung des Zylinderkopfes bei Erwärmung des Motors ist.Cylinder head for internal combustion engines, on which by means of fastening bolts a valve rocker arm can be screwed on in such a way that between the lower surface of the valve rocker arm bracket and the top surface of the cylinder head is left a clearance sufficient to allow the cylinder head to contact the rocker bracket excludes when the engine heats up, the fastening bolts with a threaded section of a certain length of the Screwed into the associated cylinder head openings are and on the upper part on a section of a certain second length a game with respect to the associated cylinder head openings have, characterized in that the fastening bolts (7-9) of the valve rocker arm bracket (2) almost to the bottom (6) of the cylinder head (l) are embedded that the certain second length y of the threaded section of the fastening bolts up to the upper one End of the associated cylinder head opening (3-5) extends that the valve rocker bracket with its lower surface each a collar (10-12) of the fastening bolt sits and that the distance ζ between the lower surface of the valve rocker bracket and the cylinder head greater than the amount of thermal expansion of the cylinder head when the Engine is.
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