DE2658276A1

DE2658276A1 - Viertaktverbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2658276A1
Application number: DE19762658276
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: PERRIN IMPORTATEUR
Current assignee: PERRIN IMPORTATEUR
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1977-07-07
Also published as: CH576069A5; FR2336559A1

Description

Dr. JOCHEN PAGENBERG Rechtsanwalt

8000 München Galileiplatz 1

DA-1069 Priorität:

23. Dezember 1975

Schweiz

Mr. 579069

PERRIN IMPORTATEUR

3, rue de l'Est

Genf

Schweiz

Viertaktverbrennungsmotor

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Viertaktverbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder und einem Satz von Einlass- und Auslassventilen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Zylinders angeordnet sind und durch zwei seitliche Nockenwellen betätigt werden, wobei die Ventilsitze auf der Höhe eines der Ränder des Zylinders gelegen und ihre Stangen parallel zur Achse desselben angeordnet sind.

Eine solche Konzeption eines Verbrennungsmotors ist durch die Automobilkonstrukteure praktisch aufgegeben worden, da vor allem danach getrachtet wurde, das Verdichtungsverhältnis der Motoren zu erhöhen und daher Motoren entwickelt wurden, bei

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denen die Ventile oberhalb der Zylinder angeordnet sind. Dies führt zu Konstruktionen, die viel Platz beanspruchen/ zu Platzproblemen bei der Anordnung der Zündkerzen und eventueller Einspritzvorrichtungen, zu einem hohen Lärmpegel aufgrund des komplizierten Aufbaus, zu Abdichtungsproblemen und zu hohen Herstellungskosten.

Die vorliegende Erfindung geht dagegen von der eingangs erwähnten Konzeption aus, die es erlaubt, die angeführten Nachteile zu vermeiden. Sie bezweckt eine Verbesserung der Motoren dieser Art, um sie den derzeitigen Erfordernissen anzupassen und einen Motor zu liefern, der eine im Vergleich zu seinem Raumbedarf hohe Leistung aufweist und mit geringer Verdichtung arbeitet, wodurch die Verwendung von Treibstoffen mit niedriger Oktanzahl möglich wird, die frei von Blei und anderen Katalysatoren sind.

Iu diesem gweck ist der Motor gamass der Erfindung dadurch . gekennzeichnet„ dass der Zylinder und die Ventilteller durch einen Zylinderkopf überdeckt sind, der in seiner dem Eylinder zugekehrten Fläche eine Aissparung aufweist, deren Höhe oberhalb der Ventilsätze grosser ist als der Ventilhub, und deren Umfangsteil im Bereich der Ventilteller konkav abgerundet ist, wobei die Höhe der Aussparung von ihrem den ZyIindertellern gegenüberliegenden Teil bis zu einer zentralen Zone, die der Zylinderöffnung gegenüberliegt und von kleinerer Fläche als dieselbe ist, kontinuierlich abnimmt.

Dank dieser Form des Zylinderkopfes erfolgt eine wesentlich bessere Füllung und Entleerung der Zylinder und es wird somit eine merklich höhere Leistung erzielt, als in einem herkömmlichen Motor mit vergleichbarem Raumbedarf. Der erfindungsgemässe Zylinderkopf vermeidet insbesondere eine Bildung von Turbulenz sowie Leistungsverluste infolge eines direkten Durchganges der Gase von einem Einlassventil zu einem Auslassventil. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei oder drei

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Ventile an jeder Zylinderseite angeordnet, wobei der Rand der Aussparung durch den Rand der genannten zentralen Zone gebildet wird sowie durch einen Teil, der die Ventilteller umgibt und in der Mitte zwei einander diametral gegenüberliegende Punkte der genannten zentralen Zone verbindet.

Die beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dar.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt eines Viertaktverbrennungsmotors gemäss der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Unteransicht eines Teiles des in Fig. 1 verwendeten Zylinderkopfes.

Fig. 3 ist eine Unteransicht eines Teiles eines Zylinderkopfes für einen Motor mit vier Ventilen pro Zylinder *

Fig. 4 ist eine Unteransicht eines Teiles eines Zylinderkopfes für einen Motor, bei welchem jedem Zylinder sechs Ventile zugeordnet sind.

In Fig. 1 ist einem Zylinder 1 eines Viertaktverbrennungsmotors ein Einlassventil 2 und ein Auslassventil 3 zugeordnet, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Zylinders angeordnet sind, wobei die Ventilstangen parallel zur Achse des Zylinders liegen und die Ventilteller mit Sitzen zusammenwirken, die auf der Höhe des oberen Randes 4 des Zylinders 1 gelegen sind. Die Zylinderöffnung und die Teller 2' und 3' der entsprechenden Ventile 2 und 3 sind durch einen Zylinderkopf 5 überdeckt, dessen untere dem Zylinder zugekehrte Fläche eine Aussparung 6 aufweist. Diese Aussparung 6 verbindet die Ventile mit dem Zylinder und weist im Axialschnitt die in Fig. 1 dargestellte charakteristische Form auf. Der aussere Teil der Aussparung, dessen Höhe oberhalb der Ventilteller etwas grosser ist als der Ventilhub, ist konkav abgerundet. Zwischen dem oberhalb der Ventilköpfe gelegenen Teil und einer zentralen der Zylinderöffnung gegenüberliegenden Zone von kleinerer Fläche als diese Oeffnung, verringert sich

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die Höhe der Aussparung kontinuierlich bis auf ein Niveau, das wenig über dem Niveau der Zylinderöffnung liegt. Diese Querschnittsform der Aussparung ergibt eine besondere vorteilhafte Strömung der Gase zwischen den Ventilen und dem Zylinder und bewirkt äusserst günstige Verhältnisse bei der Füllung und Entleerung des Verbrennungsraumes. Das Verdichtungsverhältnis ist weniger hoch, aber die Motorleistung ist bedeutend höher als jene herkömmlicher Motoren mit gleichem Platzbedarf, während die Konstruktion des vorliegenden Motors wesentlich einfacher ist. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 7 eine Bohrung zur Aufnahme einer Zündkerze? es ist jedoch erkennbar, dass der Zylinderkopf ausreichend Platz bietet, .um zwei oder mehrere Kerzen zur Verbesserung der Zündung problemlos anordnen zu können. Andererseits erlaubt es die vorliegende Ventilanordnung, im Fall der Verwendung einer direkten oder indirekten Einspritzung, die Einspritzvorrichtungen leicht unterzubringen und, insbesondere für den Fall einer direkten Einspritzung, kann die Einspritzpumpe zwischen den Einlassventilen angebracht und direkt durch die Nockenwelle betrieben werden.

Fig. 2 zeigt die Form der Aussparung des Zylinderkopfes, von der Zylinderseite her gesehen. Die Fläche des kreisförmigen zentralen Teiles 6' ist kleiner als die Oeffnung des Zylinders und zwei einander diametral gegenüberliegende Punkte dieser zentralen Zone sind mit den Umfangsteilen 6¹¹ der Aussparung, welche die Ventilköpfe 2' und 3' umgeben, verbunden.

Die Fig. 3 und 4 stellen ähnliche Formen der Aussparung 6 dar, wie sie im Fall der Anordnung von zwei bzw. drei Ventilen auf jeder Seite des Zylinders verwendet werden können. Die Form der Ränder dieser Aussparung bestimmt den Strömungsverlauf der Gase in der Querschnittsebene zwischen den Ventilen und der Zylinderöffnung. Die erzielte Art der Strömung erlaubt insbesondere eine alternierende, kreuzweise Arbeitsweise der Ventile, wobei Gasverluste, Turbulenzen, sowie eine unvollständige Füllung und Entleerung vermieden werden. Die in Fig. 2 erwähnten Vor-

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richtungen und Teile sind in den Fig. 3 und 4 bezeichnet, welche typische Formen der Ränder der Aussparung um die Ventile herum zeigen.

Nebst den bereits erwähnten Vorteilen erlaubt es die vorliegende Form des Zylinderkopfes, einen Motor von besonders einfacher Bauweise und mit äusserst geringem Platzbedarf zu schaffen, bei dem für die Steuerorgane des Motors reichlich Platz zur Verfugung steht. Ein solcher Motor, der mit einem von Blei oder anderen Katalysatoren freien Treibstoff mit geringer Oktanzahl betrieben werden kann und die Erzielung einer praktisch vollständigen Verbrennung des Treibstoffes erlaubt, führt zu einer sehr geringen Luftverschmutzung und einem besonders leisen Lauf des Motors und wird somit den immer hoher werdenden Ansprüchen in Bezug auf Umweltschutz gerecht.

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Leerseite

Claims

Patentan s ρ ru ehe

Iy Viertaktverbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder und einem Satz von Einlass- und Auslassventilen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Zylinders angeordnet sind und durch zwei seitliche Nockenwellen betätigt werden, wobei die \entilsitze auf der Höhe eines der Ränder des Zylinders gelegen und ihre Stangen parallel zur Achse desselben angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder und die Ventilteller durch einen Zylinderkopf überdeckt sind, der in seiner dem Zylinder zugekehrten Fläche eine Aussparung aufweist, deren Höhe oberhalb der Ventilsitze grosser ist als der Ventilhub und deren Umfangsteil im Bereich der Ventilteller konkav abgerundet ist, wobei die Höhe der Aussparung von ihrem den Zylindeftellern gegenüberliegenden Teil bis zu einer zentralen Zone, die der Zylinderöffnung gegenüberliegt und von kleinerer Fläche als dieselbe ist, kontinuierlich abnimmt .
2. Motor nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Aussparung des Zylinderkopfes durch den Rand der zentralen Zone und an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten derselben durch Teile gebildet wird, welche die Ventilteller umgeben und zwei einander diametral gegenüberliegende Punkte der zentralen Zone verbinden.

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ORIGINAL INSPECTED