Pentroof-Brennraum
Englisch: pent roof
Ein Fünfkammer-Brennraum, auch als Dachbrennkammer bekannt.
Zeltdach: Zylinderkopfdesign mit zeltförmigem Brennraum
Ein Zeltdach ist ein Brennraum mit fünfeckiger oder keilförmiger Dachform, wobei die Zündkerze an der Spitze sitzt und die Ein- und Auslassventile von gegenüberliegenden Seiten schräg nach innen angeordnet sind. Der Brennraum verjüngt sich zu einer scharfen Spitze über dem Kolben und bildet so einen kompakten, effizienten Raum für die Verbrennung von Kraftstoff und Luft. Diese Geometrie unterscheidet sich deutlich vom älteren Keilbrennraum, der in eine Richtung geneigt ist, und vom Halbkugelbrennraum, der ungefähr kugelförmig ist.
Das Zeltdachdesign konzentriert die Flammenfront und verbessert die Verbrennungseffizienz, indem es das Gemisch zur zentral sitzenden Zündkerze lenkt. Der Winkel des Daches liegt je nach Motor normalerweise zwischen 20 und 40 Grad und ermöglicht es, die Ventile unter spitzeren Winkeln zueinander zu positionieren. Dadurch können sie größer sein und bessere Strömungseigenschaften aufweisen als bei einem Keilbrennraum. Deshalb sind Zeltdächer in schnelldrehenden Benzinmotoren verbreitet, die eine gute Gaswechselleistung und schnelle Verbrennungsgeschwindigkeit benötigen.
Ventilwinkel und Durchsatzverhalten
Da Ein- und Auslassventile auf gegenüberliegenden Dachflächen sitzen, können sie fast senkrecht zur Zylinderachse öffnen, manchmal in einem Winkel von 50 bis 80 Grad zueinander, statt fast parallel wie bei Keildesigns. Diese Anordnung ermöglicht gerade, effiziente Kanäle, reduziert Strömungswiderstände und hilft dem Motor, über einen breiten Drehzahlbereich Leistung zu erbringen. Der Nachteil ist die höhere Fertigungskomplexität; Zeltdächer erfordern präziseres Gießen oder Bearbeiten als einfachere Brennraumformen.
Der Begriff Zeltdach kommt vom fünfeckigen Querschnitt des Brennraums aus bestimmten Blickwinkeln, wobei nicht alle Zeltdächer streng fünfeckig sind. Manche sind mehr keilförmig mit zeltartigem Dach, und die Grenze zwischen Zeltdach und modifiziertem Keil kann fließend sein. Zeltdächer wurden in den 1980er und 1990er Jahren zum Standard, als die Motortechnik voranschritt, und bleiben das dominierende Design in modernen Pkw- und Motorradmotoren wegen des guten Verhältnisses zwischen Leistung, Emissionskontrollkompatibilität und Fertigbarkeit.