DE1576719A1 - Internal combustion engine cylinder head - Google Patents
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Description
1 BERLIN 19 1 K 7 R 7 1 Q1 BERLIN 19 1 K 7 R 7 1 Q
Tel. 3044285Tel. 3044285
General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St,A.General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St, A.
Brennkraftmaschinen-ZylinderkopfInternal combustion engine cylinder head
Die Erfindung bezieht sich auf einenThe invention relates to a
Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf· Im besonderen ist die Erfindung für gegossene Zylinderkopfe geeignet, die einzeln de* Zylindenveiner Zweitakt-Dieselmaschine mit Gleichstromspülung zugeordnet sind.Internal combustion engine cylinder head · In particular, the Invention suitable for cast cylinder heads that are individually de * Zylindenveiner two-stroke diesel engine with direct current flushing assigned.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Zylinderkopf gedrängter Bauart zu schaffen, der beim Vergleich zu der Grosse des Zylinders einen geringen Metallaufwand erfordert und damit in wirtschaftlicher Weise die Verwendung von hochwärmebeständigem Gusseisen gestattet, bo dass die Gefahr von Wärmerissen verringert wird, Ferner soll durch die besondere Ausgestaltung des ZylinderkopfesThe invention has as its object to provide a cylinder head compact design that compared to the size of the cylinder a small one Requires metal expenditure and thus permits the use of highly heat-resistant cast iron in an economical manner, bo that the risk of heat cracks is reduced. Furthermore, due to the special design of the cylinder head
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und die besondere Ausgestaltung der Kühlung eine gleichmassigere Temperaturverteilung erzielt werden, so dass also unterschiedliche Dehnungen der gusseisernen Wände verringert werden und damit die Beanspruchungen des Materials herabgesetzt werden, die wiederum zu Rissen in den Zylinderkopf wand en führen könnten.and the special design of the cooling system is more even Temperature distribution can be achieved, so that different expansions of the cast iron walls are reduced and thus the stresses on the material are reduced, which in turn leads to cracks in the cylinder head walls could lead.
Die Erfindung wird bei einem Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit einer von einer oberen, einer unteren und einer diese verbindenden im wesentlichen zylindrischen Wand umschlossenen Kühlkammer, durch die sich Gaskanäle erstrecken, die eine Anzahl von mit Abstand rings um die Mitte der unteren Wand angeordnete Ventilöffnungen mit öffnungen in der zylindrischen Wand verbinden, darin gesehen, dass ein getrennter rohrförmiger Einsatz vorgesehen ist, der sich zwiechen den Mitten der oberen und unteren Wand erstreckt und von den Gaskanälen zur Bildung von Kühlmittelkanälen Abstand hat·The invention is applied to an internal combustion engine cylinder head with one of an upper, a lower and a substantially cylindrical connecting them Wall-enclosed cooling chamber through which gas ducts extend, a number of which are spaced around the Connect valve openings arranged in the middle of the lower wall with openings in the cylindrical wall, seen therein that a separate tubular insert is provided between the centers of the upper and extends lower wall and is spaced from the gas channels to form coolant channels
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von KUhlmitteleinlasskanalen eich durch die untere Wand erstrecken und zwischen denen am Hand der unteren Wand Verstärkungsaugen vorgesehen sind, dass in der oberen Wand eine Auelassöffnung für das Kühlmittel vorgesehen let und die Kühlmitteleinlaeskanäle so angeordnet sind, da·· eie das Kühlmittel länge der unteren Wand gegen die Gaakanäle riohten· Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Kühlmittelelnlaaakanäle einen duroh dieIn a further embodiment of the invention it is provided that a plurality of coolant inlet channels Extend through the bottom wall and between them on the hand of the lower wall reinforcement eyes are provided that in the upper wall there is an outlet opening for the coolant and the coolant inlet ducts are arranged in such a way that the coolant length of the lower Wall against the gas ducts
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zylindrische Wand gebohrten Kanalteil enthalten, der parallel zur unteren Wand auf deren innere Fläche gerichtet verläuft und durch einen in die zylindrische Wand einge-r setzten Stopfen einseitig verschlossen ist, und dass jeder Kanalteil radial einwärts des Stopfens durch eine Bohrung angeschnitten ist, die am -Umfang der unteren Wand durch diese gebohrt ist.cylindrical wall containing drilled channel part, which is directed parallel to the lower wall on its inner surface runs and is closed on one side by a plug inserted into the cylindrical wall, and that each Channel part is cut radially inward of the stopper through a hole through the circumference of the lower wall this is drilled.
Durch die zylindrische äussere Form des Zylinderkopfes kann dieser aussen leicht mit einer automatischen Drehbank bearbeitet werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. Ferner sind die Kühlmitteleinlasskanäle lediglich durch Bohrungen durch Wände des Zylinderkopfes gebildet, wobei die in der Mantelfläche des Zylinderkopfes liegenden Öfinungen durch Stopfen verschlossen sind. Die Anordnung des getrennten rohrförmigen Einsatzes, der die Einspritzeinrichtung der Maschine aufnimmt, erleichtert das Griessen des Zylinderkopfes und vermeidet komplizierte Bearbeitungsvorgänge, die sonst für die Schaffung eines Sitzes für die Einspritzdüse erforderlich sind, wie dies beispielsweise bei der Bauart nach der US-Patentschrift 3 081 755 der Fall ist.Due to the cylindrical outer shape of the cylinder head the outside can easily be machined with an automatic lathe, reducing manufacturing costs be lowered. Furthermore, the coolant inlet channels are only through bores through the walls of the cylinder head formed, wherein the openings lying in the lateral surface of the cylinder head are closed by plugs. The location of the separate tubular insert that houses the injector of the machine is facilitated the grating of the cylinder head and avoids complicated machining operations that would otherwise be necessary for the creation of a seat are required for the injection nozzle, as is the case, for example, with the type according to US Pat. No. 3,081,755 the case is.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Brennkraftmaschinen-Zylinderkopfes nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung istIn the drawing is an embodiment of an internal combustion engine cylinder head according to the invention shown. In the drawing is
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Fig, 1 ein TeilmittellängBSchnitt durch einen Zylinder einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf nach der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 mit zum Teil weggekrochenem Zylinderkopf, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 5, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig, 2, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig» 2, Fig. 6 ein Teilschnitt nach der Linie 6-6 der1 shows a partial central longitudinal section through a cylinder of an internal combustion engine a cylinder head according to the invention, FIG. 2 is a section along line 2-2 of FIG. 1 with the cylinder head partially crawled away, FIG. 3 is a section along the line 3-3 of FIG. 5, Fig. 4 is a section along the line 4-4 of Fig. 2, Fig. 5 is a section along the line 5-5 of Fig. 2, Fig. 6 is a partial section along the line 6-6 of
Fig. 2 undFig. 2 and
Fig. 7 ein Teilschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 2.FIG. 7 shows a partial section along line 7-7 in FIG. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine 10 hat einen Zylinderblock 12 aus Guss, in den auswechselbar LaufbUchsen 14 eingesetzt sind. In den Laufbüchsen gleiten Kolben 16« Im oberen Teil des Zylinderblocks sind oberhalb jeder Laufbuchse 14 im wesentlichen zylindrische Bohrungen 18 vorgesehen, in die Zylinderköpfe 20 einsetzbar sind, um die oberen Enden der Zylinderlaufbüchsen 14 abiuschliessen und rait diesen und den Kolben 16 Brennkammern 22 zu bilden. An der Oberseite des Zylinderblocke ist ein Deckel 24 befestigt, der eine die Zylinderköpfe 20 umsehlieeeende Kammer bildet. Verbrennungsluft wird jeder Brennkammer 22 durch eine Einlasβöffnung 26 zugeleitet, während die Abgase über Auelasekanäle 28 (Fig. 5) im Zylinderkopf abströmen, wobei das Abströmen durch Auslaee-The internal combustion engine 10 shown in Fig. 1 has a cylinder block 12 made of cast, in the interchangeable Bushings 14 are used. Slide in the liners Pistons 16 'in the upper part of the cylinder block above each cylinder liner 14 are essentially cylindrical Bores 18 are provided, into which cylinder heads 20 can be inserted, in order to reach the upper ends of the cylinder liners 14 Close and raise this and the piston 16 combustion chambers 22 to form. A cover 24 is fastened to the top of the cylinder block, one of which is the cylinder heads 20 Umsehlieeeende chamber forms. Everyone gets combustion air Combustion chamber 22 fed through an inlet opening 26, while the exhaust gases via Auelasekanäle 28 (Fig. 5) in Outflow from the cylinder head, whereby the outflow is caused by discharge
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ventile 30 gesteuert ist. Die Auslasskanäle sind mit Abgasleitungen 32 im Zylinderblock verbunden, die zu einem Abgassammler 34 führen.valves 30 is controlled. The exhaust channels are connected to exhaust lines 32 in the cylinder block, which become a Lead exhaust manifold 34.
In der Mitte des Zylinderkopfes ist eine Brennstoff einrichtung 36 (Mg, 4) angeordnet, die sich bis in die Brennkammer 22 erstreckt. Die Auslassventile 30 und die Brennstoffeinspritzeinrichtung 36 jedes Zylinders wird von Kipphebeln 37 bet*ätigt, die im oberen Teil des Zylinderblocks 12 gelagert sind. Die Kipphebel 37 arbeiten über Brücken 38 auf die Auslassventile 30 , die durch Stehzapfen 39 am Zylinderkopf 20 geführt sind.In the middle of the cylinder head, a fuel device 36 (Mg, 4) is arranged, which extends into the combustion chamber 22 extends. The exhaust valves 30 and fuel injector 36 of each cylinder will be actuated by rocker arms 37 which are mounted in the upper part of the cylinder block 12. The rocker arms 37 work over Bridges 38 on the exhaust valves 30, which are guided by studs 39 on the cylinder head 20.
Jeder Zylinderkopf 20 ist ein einteiliges Gussstück mit einer Umfangewand 40 Im wesentlichen zylindrischer Form und einer oberen Wand 42 und einer unteren Wand 44, die parallel lusinander in Abstand voneinander liegen und alt der Umfangewand 40 «ine KUhlkammtr 46 für das Kühlmittel umsohliesaen,Each cylinder head 20 is a one-piece casting with a peripheral wall 40 substantially cylindrical Shape and an upper wall 42 and a lower wall 44 which are parallel to each other and spaced apart old the circumferential wall 40 ″ ine KUhlkammtr 46 for the coolant to insole,
Durch die Kühlkammer 46 erstreokt eich zwischen der oberen Wand 42 und der unteren Wand 44 in der Mitte des Zylinderkopfee ein rohrförmiger Einsatz 4Θ aus Kupfer zur Aufnahme der Brennstoffeinspritzeinrichtung 36. Das unter· Ende 50 des rohrförmigen Einsatzes 48 ist nahe der äussersn Fläohe der unteren Wand 44 so verformt, dass er abgedichtet gegen dies· unters Wand 44 anliegt. Zwischen dtr oberen Wand 42 und einem Flansch 54 an dem rohrförmigenThe cooling chamber 46 extends between the upper wall 42 and the lower wall 44 in the middle of the cylinder head a tubular insert 4Θ made of copper for receiving the fuel injector 36. The under · the end 50 of the tubular insert 48 is near the outer surface of the lower wall 44 deformed so that it rests in a sealed manner against this under wall 44. Between dtr top wall 42 and a flange 54 on the tubular
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Einsatz 48 ist eine Abdichtung durch eine O-Ringdichtung 52 erzielt.Insert 48 is a seal with an O-ring seal 52 scored.
Mit Abstand rings um den rohrförmigen Einsatz 48 sind in der unteren Wand 44 vier Auslassöffnungen 56 mit Abstand in Umfangsrichtung voneinander angeordnet, die die Auslasskanäle 28 mit der Brennkammer 22 verbinden. Diese Auslassöffnungen 56 sind durch die Auslassventile 30 verschliessbar, wenn diese gegen Ventilsitze 58 anliegen.Spaced around the tubular insert 48 are four outlet openings in the lower wall 44 56 arranged at a distance from one another in the circumferential direction, which connect the outlet channels 28 to the combustion chamber 22. These outlet openings 56 can be closed by the outlet valves 30 when these are in contact with valve seats 58.
Die Auslasskanäle 28 sind durch zwei Wände 60 gebildet, die sich durch die Kühlkammer 46 erstrecken und ein Teil mit der unteren Wand 44 und der Urafangswand 40 bilden. Die Auslasskanäle 28 enden in öffnungen 62 in der Umfangewand 40· Die Wände 60 sind so ausgebildet, da«8 sie eich mit Abstand rund um den rohrförmigen Eineatz 48 erstrecken, so dass «wischen dsm rohrförmigen Einsatz und den Wänden 60 Kuhlmittelkanäle gebildet sind.The outlet channels 28 are formed by two walls 60 which extend through the cooling chamber 46 and form part with the lower wall 44 and the urea wall 40. The outlet channels 28 end in openings 62 in the circumferential wall 40 The walls 60 are designed in such a way that they extend at a distance around the tubular insert 48, so that they wipe tubular insert and the walls 60 coolant channels are formed.
An der Innenfläche der Umfangswand 40 ist •ine Reihe von sieben Verstürkungsaugen 64 über dtn Umfang verteilt vorgesehen, von denen drti im Bereich der äusseren Enden der Auslasskanalwände 60 liegen* Die Varetärkungsaugen 64 erstrecken sich «wischen der oberen Wand 42 und der unteren Wand 44 und enthtyz&en in axialer Richtung liegende Bohrungen zur Aufnahme von Bolzen 68, mit denen der Zylinderkopf in der BohrungOn the inner surface of the peripheral wall 40 there is a row of seven reinforcement eyes 64 over dtn Circumferentially distributed, of which drti are in the area of the outer ends of the outlet channel walls 60 * The intensifying eyes 64 extend between the upper wall 42 and the lower wall 44 and extend inward Bores lying in the axial direction for receiving bolts 68 with which the cylinder head is in the bore
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des Zylinderblocks 50 befestigt wird.of the cylinder block 50 is attached.
Zwischen den Verstärkungsaugen 64 sind eine gleiche Anzahl von Kühlmitteleinlasskanälen 70 am unteren Umfang des Zylinderkopfes vorgesehen, denen Kühlmittel aus Kanälen 72 im Zylinderblock 12 zuströmt. Die Kühlmitteleinlasskanäle richten das Kühlmittel radial einwärts längs der inneren Fläche der unteren Zylinderkopfwand 44 gegen die unteren Teile der Auslasskanalwände 60 neben den Ventilsitzen 68 und gegen den unteren Teil des rohrförmigen Einsatzes 48. Jeder Kühlmitteleinlasskanal 70 besteht aus einem gebohrten Kanalteil 74, der sich in axialer Richtung am Umfang der unteren Wand 44 befindet und einen zweiten gebohren Kanalteil 76 anschneidet, der sich radial nach innen vom Umfang der Umfangswand 40 in die Kühlkammer 46 im Bereich der oberen Fläche der unteren Wand 44 erstreckt. Das aussenliegende Ende des Kanalteils 76 ist durch einen Stopfen 78 verschlossen, so dass das nach oben fliessende Kühlmittel aus den Kanälen 72 durch die Kanalteile 74 nach oben strömt und dann in der gewünschten Weise radial nach innen durch die Kanalteile 76 umgelenkt wird.Between the reinforcement eyes 64, there are an equal number of coolant inlet channels 70 at the bottom The circumference of the cylinder head is provided, to which coolant flows from channels 72 in the cylinder block 12. The coolant inlet ducts direct the coolant radially inward along the inner surface of the lower cylinder head wall 44 against the lower parts of the outlet channel walls 60 next to the valve seats 68 and against the lower part of the tubular Insert 48. Each coolant inlet channel 70 consists of a drilled channel portion 74 which extends into axial direction is located on the circumference of the lower wall 44 and a second drilled channel portion 76 intersects the radially inward from the circumference of the peripheral wall 40 into the cooling chamber 46 in the region of the upper surface of the lower wall 44. The outer end of the Channel part 76 is closed by a plug 78, so that the coolant flowing upwards out of the channels 72 flows upward through the channel parts 74 and then in the desired manner radially inward through the channel parts 76 is diverted.
Das Kühlmittel tritt aus der Kühlkammer 46 über einen Auslass 80 in der oberen Wand 42 des Zylinderkopfes aus und gelangt über einen mit der oberen Wand 42 verbünden Stutzen 82 zu anderen Teilen der Maschine.The coolant exits the cooling chamber 46 via an outlet 80 in the top wall 42 of the cylinder head and reaches other parts of the machine via a connecting piece 82 connected to the upper wall 42.
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Zur Aufnahme von Kernen zum Bilden der inneren Teile des Zylinaerkopfes sind Kernstützenlager 84 vorgesehen, die in der Umfangewand 40 und der oberen Wand 42 des Zylinderkopfes vorgesehen sind» Diese öffnungen werden später durch Stopfen 86 verschlossen.Core support bearings are used to hold cores to form the inner parts of the cylinder head 84 provided in the peripheral wall 40 and the upper Wall 42 of the cylinder head are provided. These openings are later closed by plugs 86.
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- 1967-05-18 GB GB23032/67A patent/GB1133912A/en not_active Expired
- 1967-05-23 DE DE19671576719 patent/DE1576719A1/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3405696A (en) | 1968-10-15 |
| GB1133912A (en) | 1968-11-20 |
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