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Guidage pour la soupape d'un moteur à combustion interne, à refroidissement par liquide.
Dans les moteurs à combustion interne refroidis par un liquide, on a l'habitude de guider les soupapes par leurs tiges dans un corps qui s'étend essentiellement entre la paroi de la conduite se raccordant à l'ouverture de soupape (en règle générale la conduite d'aspiration, ou d'échappement) à travers l'espace de fluide de refroidissement voisin de la partie extérieure de cette paroi, vers la paroi extérieure de délimitation (enveloppe de refroidissement) de la chambre à fluide de refroidissement, et qui forme en général avec les éléments en question une seule pièce.
Dans beaucoup de cas,
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en particulier dans les moteurs à combustion interne, pour la commande d'engins de locomotion aérienne, la partie de la culasse du cylindre de travail traversée par les ties de soupape est fabriquée en un métal leger en vue de l'obtention d'un poids aussi petit que possible du moteur. Or, les métaux légers n'ont pas en général les propriétés de glissement @avo- rables ; ils ont en particulier une résistance mir.ime à l'usure pour ce quiconcerne le frottement de glissement et ne conviennent par conséquent pas pour supporter pendant longtemps les sollicitations se présentant par le mouvement de va-et- vient de la tige de soupape.
Cn insère par conséquent en pareils cas dans le corps mentionné servant au guidage de la tige de soupape un manchon de guidage particulier qui est fixé dans le corps et qui entoure la tige ae soupape, un guidage de soupape ainsi constitué a toutefois l'inconvénient -notamment dans le cas des soupapes d'échappement de moteurs a combustion interne, soumises à de fortes sollicitations thermiques-, que la chaleur transmise par les gaz brûlés au corps de soupape n'est évacuée que d'une manière imparfaite par l'intermédiaire du guidage, ce qui a de nouveau pour consequence que, par suite d'un échauffement excessif de ces soupapes, des difficultés se présentent dans le fonctionnement de la machine. On a essayé, il est vrai, par le renforcement de la tige de soupape, d'obtenir uns meilleure évacuation de la chaleur.
Un semblable renforcement de la tige de soupape a toutefois pour conséquence une augmentation nondésirée de la masse du corps de soupape et est par conséquent rapidement limité, de sorte qu'en général il ne suffit pas pour éviter avec sécurité des sollicitations thermiques d'élévation inadmissible du corps de soupape.
Le but de la présente invention est de fournir un guidage de soupape qui donne une bonne évacuation , vers le fluide de refroidissement, de la chaleur transmise au corps
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de soupape sans avoir pour conséquence d'autres inconvénients.
Ceci est obtenu; suivant la présente invention, par les mesures suivantes. Un manchon de guidage établi pour ce qui le concerne de préférence en un métal à conductibilité thermique élevée et à bonnes propriétés de glissement est placé dans la chambre de fluide de refroidissement de telle manière qu'il prend appui par une extrémité de façon étanche au gaz et au liquide, contre un siège de la paroide la conduite se raccor- danc. à l'ouverture de soupape, tandis qu'il traverse avec cou- lissement la paroi de la chambre du liquide de refroidissement, de façon étanche au liquide et dans le sens axial ;
une force agissant de façon permanente mais n'empêchant pas de semblables coulissements axiaux presse ce manchon contre la surface de siège prévue dans la paroi de la conduite.
Les dessins annexés représentent quelques exemples de réalisation de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des coupes longitudinales médianes respectivement par la ligne I-I de la fig. 2 et 11-Il de la fig. 1, dans la soupape d'échappement d'un moteur à combustion interne comportant un guidage suivant l'invention.
La fig. 3 est une coupe de la même nature que la fig;. 1 dans une autre forme de réalisation.
Les mêmes pièces sont désignées de manière analogue dans les deux exemples.
Suivant les fig. 1 et 2, la soupape logée dans la partie de culasse 1 du cylindre de travail repose par le bord 2, établi à la manière d'une surface de siège, du plateau de soupape 3, sur le siège de soupape 4 de la culasse 1 du cylindre. La tige de soupape 5 est conduite à l'extérieur à travers la paroi 6 de la conduite 21 se raccordant à l'ouverture de soupape 20 et à travers la paroi de délimitation extérieure 7 de la chambre 8 du fluide de refroidissement et elle porte à son extrémité libre 9, sur laquelle agit en vue de la commande ae la soupape un levier 10, un plateau de ressort 11.
Entre .ce plateau de ressort et la paroi 7 on a placé un ressort en hé-
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lice 12 qui maintient la soupape 3 dans la position (Le fermeture aussi longtemps que le levier 10 n'agit pas sur l'extrémité 9 de la tige de soupape. Pour le guidage de soupape 5, il est fait usage d'un manchon ae guidage 15 qui traverse la chambre 8 du fluide de refroidissement et qui présente sa partie tournée vers le plateau de soupape 3 une surface de siège 16 qui s'applique contre une surface de siège correspondant 17 de la paroi 6 de la conduite 21.
L'autre extremité du manchon de guidage est conduite a l'extérieur à travée la paroi 7 de la chambre 8 du fluide de refroidissement avec étanchéité au liquide, et cela de telle manière qu'elle est appuyée de toutes parts dans le sens radial par rapport à la percée de la paroi mais peut coulisser duns le sens axial.
Pour létanchéité de cette traversée, on a placé dans une rainure annulaire pratiquée dans la surface extérieure dumanchon 15 un anneau d'étanchéité 18 en une matière élastique déformable, par exemple en caoutchouc, qui s'applique avec tension contre la face cylindrique intérieure 19 de la percée de la paroi. Contre la partie du manchon 15 située en aehors de la paroi 7 de la chambre 8 du fluide de refroidissement presse constamment un ressort 23 qui prend appui de l'autre côte contre une butée 24 solidaire de la paroi 7.
Ce ressort tenu. à déplacer le manchon 15 dans la direction au plateau desoupape 3 et presse par conséquent la surface de siège 16 du manchon 15 constamment contre son Siège 17 de la paroi 6 et produit ainsi l'obturation étanche au gaz et au liquide en cet endroit sans toutefois empêcher le manchon 15 de se dilater librement sous l'effet de la chaleur par rapport à la culasse 1 du cylindre.
On peut voir encore eux fig. 1 et 2 que le canal 8 du fluide de refroidissement, traverse par le guidage de soupape, passe à travers le canal de sortie ¯le se raccordant à l'ouverture de soupape 20, pour les gaz brûlés.
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La forme de réalisation suivant la fig. 3 se distique de celle de la i'ig. 1 principalement par le fait que la force pour presser le manchon 15 contre son siège est produite directement par le ressort 30 produisant la fermeture de la soupape. Dans ce but, ce ressort prend appui d'une part contre le plateau de ressort 31 fixé a la tige de soupape 5 tandis que de l'autre côté il exerce une pression contre une bute 32 qui est enfilée sur le manchon 15 et s'applique contre une embase 33 de celui-ci.
En outre, dans la forme de réalisation suivant la fig. 3, on a inséreentre les surfaces de siège ;lanes du manchon de guidage 15 et ue la paroi 6 de la conduite un anneau d'étanchéité 35 en une matière résistant à la chaleur, de préférence en métal.
Pour obtenir une évacuation aussi bonne que possible de la. chaleur de la tige de soupape 5 vers le fluide de refroidissement, le manchon 15 est fait avantageusement en une matière qui possède, outre les propriétés avantageuses de glis- sement, une conductibilité thermique élevée, comme par exemple en bronze ou en des alliages spéciaux de métaux légers. Il est en outreavantageux de donner au manchon 15, au moins dans la partie baignée par le fluide de refroidissement, une minime épaisseur de paroi pour que la chuté de chaleur entre la tige et le fluide de refroidissement reste aussi petite que possible.
A la place des ressorts en hélice on peut employer, pour presser le manchon contre son. siège de la paroi 6, d'autres organes élastiques, par exemple des boulons de longueur considérable par rapport à leur épaisseur ou des vis à couches intercalées élastiques.
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Guide for the valve of an internal combustion engine, liquid cooled.
In liquid-cooled internal combustion engines, it is customary to guide the valves by their stems in a body which extends essentially between the wall of the pipe connecting to the valve opening (usually the valve opening). suction pipe, or exhaust) through the coolant space adjacent to the outer part of this wall, to the outer boundary wall (cooling jacket) of the coolant chamber, and which forms usually with the items in question one piece.
In many cases,
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in particular in internal combustion engines, for the control of aerial locomotives, the part of the cylinder head of the working cylinder through which the valve ties pass is made of a light metal in order to obtain a weight as small as possible from the engine. However, light metals do not generally have the good sliding properties; they have in particular a mir.ime resistance to wear with regard to the sliding friction and are therefore not suitable for withstanding for a long time the stresses presented by the back and forth movement of the valve stem.
In such cases, therefore, a special guide sleeve is inserted in the mentioned body serving for guiding the valve stem which is fixed in the body and which surrounds the valve stem, a valve guide thus formed has the drawback, however - especially in the case of the exhaust valves of internal combustion engines, subjected to strong thermal stresses, that the heat transmitted by the burnt gases to the valve body is only imperfectly evacuated via the guiding, which again has the consequence that, as a result of an excessive heating of these valves, difficulties arise in the operation of the machine. It is true that an attempt has been made to obtain better heat dissipation by strengthening the valve stem.
Such reinforcement of the valve stem, however, results in an unwanted increase in the mass of the valve body and is therefore quickly limited, so that in general it is not sufficient to safely avoid unacceptable thermal stresses. of the valve body.
The object of the present invention is to provide a valve guide which gives good evacuation, towards the cooling fluid, of the heat transmitted to the body.
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valve without causing other disadvantages.
This is obtained; according to the present invention, by the following measures. A guide sleeve made preferably of a metal of high thermal conductivity and good sliding properties is placed in the coolant chamber in such a way that it is supported at one end in a gas-tight manner. and to the liquid, against a seat of the wall the pipe is connected. to the valve opening, while it slips through the wall of the coolant chamber, liquid-tight and in the axial direction;
a force acting permanently but not preventing such axial sliding presses this sleeve against the seat surface provided in the wall of the pipe.
The appended drawings represent some examples of embodiment of the invention.
Figs. 1 and 2 are longitudinal median sections respectively by the line I-I of FIG. 2 and 11-Il of fig. 1, in the exhaust valve of an internal combustion engine comprising a guide according to the invention.
Fig. 3 is a section of the same nature as FIG ;. 1 in another embodiment.
The same parts are designated analogously in both examples.
According to fig. 1 and 2, the valve housed in the cylinder head part 1 of the working cylinder rests by the edge 2, established as a seat surface, of the valve plate 3, on the valve seat 4 of the cylinder head 1 of the cylinder. The valve stem 5 is led out through the wall 6 of the pipe 21 connecting to the valve opening 20 and through the outer boundary wall 7 of the chamber 8 of the coolant and carries to its free end 9, on which acts for the purpose of controlling the valve a lever 10, a spring plate 11.
Between. This spring plate and the wall 7 was placed a heel spring.
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wedge 12 which keeps the valve 3 in position (The closure as long as the lever 10 does not act on the end 9 of the valve stem. For the valve guide 5, use is made of a sleeve ae guide 15 which passes through the chamber 8 of the cooling fluid and which has its part facing towards the valve plate 3 a seat surface 16 which rests against a corresponding seat surface 17 of the wall 6 of the pipe 21.
The other end of the guide sleeve is conducted outside the wall 7 of the chamber 8 of the cooling fluid chamber 8 with liquid tightness, and this in such a way that it is supported on all sides in the radial direction by compared to the breakthrough in the wall but can slide in the axial direction.
For the sealing of this feed-through, a sealing ring 18 made of a deformable elastic material, for example rubber, which is applied with tension against the inner cylindrical face 19 of the sleeve 15 has been placed in an annular groove made in the outer surface of the sleeve. the breakthrough of the wall. Against the part of the sleeve 15 located outside the wall 7 of the chamber 8 of the cooling fluid constantly presses a spring 23 which bears on the other side against a stop 24 integral with the wall 7.
This spring held. moving the sleeve 15 in the direction to the valve plate 3 and therefore presses the seat surface 16 of the sleeve 15 constantly against its seat 17 of the wall 6 and thus produces the gas-tight and liquid-tight seal there without however prevent the sleeve 15 from expanding freely under the effect of heat relative to the cylinder head 1 of the cylinder.
You can still see them fig. 1 and 2 that the coolant channel 8, passes through the valve guide, passes through the outlet channel ¯le connecting to the valve opening 20, for the flue gases.
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The embodiment according to FIG. 3 is distiched from that of i'ig. 1 mainly by the fact that the force to press the sleeve 15 against its seat is produced directly by the spring 30 producing the closing of the valve. For this purpose, this spring bears on the one hand against the spring plate 31 fixed to the valve rod 5 while on the other side it exerts a pressure against a stop 32 which is threaded on the sleeve 15 and s' applied against a base 33 thereof.
Further, in the embodiment according to FIG. 3, a sealing ring 35 of heat resistant material, preferably metal, has been inserted between the seat surfaces, the guide sleeve 15 and the pipe wall 6.
To obtain as good an evacuation as possible of the. heat from the valve stem 5 to the cooling medium, the sleeve 15 is advantageously made of a material which has, in addition to the advantageous sliding properties, a high thermal conductivity, such as for example bronze or special alloys of light metals. It is furthermore advantageous to give the sleeve 15, at least in the part bathed by the cooling fluid, a minimal wall thickness so that the heat drop between the rod and the cooling fluid remains as small as possible.
Instead of helical springs can be used to press the sleeve against its. seat of the wall 6, other elastic members, for example bolts of considerable length in relation to their thickness or elastic interlayer screws.
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