CH272380A - Ventileinrichtung an Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

  Ventileinrichtung an     Brennkraftmaeehinen.       Die Erfindung betrifft eine Ventileinrich  tung an     Brennkraftmaschinen    mit eingesetz  tem Ventilsitz für ein Tellerventil.  



  Die Ventilsitze von     Brennkraftmaschinen     sind infolge der Erhitzung und der mechani  schen Beanspruchung beim Absetzen des Ven  tils einem hohen Materialverschleiss ausgesetzt.  Es ist deshalb bekannt, den Ventilsitz aus  einem besonders hochwertigen Material herzu  stellen und in den Zylinderkopf einzusetzen.  Diese Ausführungsart besitzt aber den Nach  teil, dass die Wärmeableitung nach dem an  grenzenden, gekühlten Maschinenteil schlech  ter wird, weil die Wandstärke grösser ge  inacht werden muss, die Trennfuge einen zu  sätzlichen Widerstand für den     Wärmedurch-          fluss    bietet und zudem z. B. hochwertige Stähle  im allgemeinen eine schlechte Wärmeleitfähig  keit besitzen.

   Die verminderte Wärmeablei  tung hat zur Folge, dass der Ventilkörper,  dessen Kühlung zum grossen Teil dadurch  erfolgt, dass die Wärme bei geschlossenen     i     Ventil     durch    den Ventilsitz abströmt, eine  höhere Temperatur annimmt. Ausserdem be  wirkt die Wärmestauung im Ventilsitz, dass  dessen     Wäriaeausdehnung    grösser wird     als    die  des angrenzenden Maschinenteils, so dass  Spannungen entstehen, welche zu Rissen füh  ren können.  



  Der Zweck der Erfindung ist, die     obigen     Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung ist.  dadurch     gekennzeichnet,        dass    der Ventilsitz  von einem Kühlmittel     beaufsehlagt    wird. Der    Ventilsitz kann durch einen     versteminten          Hing    in seiner Lage festgehalten werden. Er  kann Teil eines Ventilkorbes sein. Das Kühl  mittel kann in der Zone der     Beaufschlagung     durch einen Kanal fliessen, der zum Teil durch  den Ventilsitz und zum Teil durch den an  grenzenden Maschinenteil begrenzt wird. Bei  einer bevorzugten Ausführung besitzt der  Ventilsitz eine     Atisnehmung,    die vom Kühl  mittel. durchflossen wird.

   Dabei kann der vom  durch das Ventil strömenden Arbeitsmittel  berührte     Wandungsteil    des Ventilsitzes stär  ker ausgebildet sein als der an den Maschinen  teil angrenzende     Wandungsteil.    Der an den  Maschinenteil angrenzende     Wandungsteil    kann  als elastische Schürze ausgebildet sein,     welebe     den vom Kühlmittel erfüllten Hohlraum ge  genüber dem vom durch das Ventil. strömen  den Arbeitsmittel erfüllten Raum abdichtet.  Der Ventilsitz kann in einem gekühlten Ma  schinenteil eingesetzt sein, und er kann Öff  nungen besitzen, die den Hohlraum     mit    einem  von einem Kühlmittel dar     eliströmten        Raum     dieses Maschinenteils verbinden.

   Die Zu- und  Ableitung des Kühlmittels für den Ventilsitz  kann durch besondere Kanäle erfolgen. Die  Zu- oder die Ableitung kann aber auch für  zwei oder mehrere nebeneinander angeordnete,  eingesetzte Ventilsitze gemeinsam erfolgen.  Das Kühlmittel kann ausser     zum    Ventilsitz  noch zu einem andern eingesetzten Teil der       Ventileinrichtung    geführt werden. Der wei  tere eingesetzte Teil kann eine Büchse für die  Führung des Ventilschaftes sein,      Weist ein Zylinderkopf einer Brennkraft.

         maschine    zwei oder mehrere     erfind-Luigsge-          mäss    gekühlte Ventilsitze auf, zwischen denen  ein Brennstoffventil angeordnet ist, so ver  hindert das Kühlmittel der Ventilsitze zu  gleich auch eine sonst schwer vermeidbare  Wärmestauung in dem das Brennstoffventil  umgebenden Bodenteil des Zylinderkopfes, so  dass gleichmässigere Temperaturverteilungen  im Boden des Zylinderkopfes erzielt und un  zulässige     Spannungen    vermieden werden.

   Ge  nügt in besonderen Fällen eine solche indirekte       Kühlung    des Brennstoffventils     nieht,    so kann  das zu den Ventilsitzen geführte Kühlmittel  anschliessend noch für die direkte     Kühlung     des     Brennstoffventils        verwendet    werden.  



  Durch die direkte Kühlung des Ventil  sitzes wird die im allgemeinen mangelhafte       Kühlung    des Ventilkörpers verbessert.  



  In den     Fig.1    bis 6 sind Ausführungsbei  spiele des     Erfindungsgegenstandes    dargestellt,  und zwar zeigt       Fig.    1 einen Vertikalschnitt durch einen  Teil einer Ventileinrichtung,       Fig.    2     einen    Schnitt nach der Linie     I-1     in     Fig.    1,       Fig.3    einen Horizontalschnitt durch eine  Variante,       Fig.    4     eilten    Vertikalschnitt durch eine an  i     dere        Ventileinrichtung    mit eingesetztem Ven  tilkorb,

         Fig.    5 einen     Vertikalschnitt        dureh    eine  weitere Ventileinrichtung mit eingesetztem       Ventilorb    und     Kühlvorrichtung    für den  Ventilschaft und       Fig.    6 einen Schnitt nach der Linie     II-II     in     Fig.    5.  



  Nach     Fig.l    ist im Maschinenteil 1, der  z. B. einen Zylinderkopf darstellt, der Ventil  sitz 2     eingesetzt,    auf welchem sich das Teller  ventil 3 abstützt. Der Ventilsitz 2     weist    eine       Ausnehmimg    4 auf, die auf dem ganzen Um  fang mit der     Ausnehmung    5 im Maschinen  teil 1 in Verbindung steht. Der vom durch  das Ventil strömenden Arbeitsmittel     berührte          Wandungsteil    6 des Ventilsitzes ist stärker  ausgebildet als der an den Maschinenteil 1  angrenzende     Wandungsteil    7. Dieser Teil ist    als elastische     Sehürze    ausgebildet     mid    stützt.

    sich mit den     Dichtungsflansehen    gegen den  Maschinenteil 1, wodurch das Kühlmittel am  Austritt in den vom Arbeitsmittel erfüllten  Raum 9 verhindert wird. Der Ventilsitz  wird in seiner Lage durch die Reibung zwi  schen dein elastischen     Wandungsteil    7 des  Ventilsitzes und dem Maschinenteil 1 sowie  durch den     verstemmten    Ring 10 festgehalten.  



  In     Fig.    2 ist die Zuführung des Kühlmit  tels bei zwei     nebeneinanderliegenden    Ventilen  näher dargestellt. Diese     erfolgt    durch einen  im Maschinenteil eingesetzten     Ansehlussstut-          zen    11 in     Pfeilrichtung    gemeinsam     für    die  beiden     nebeneinanderliegenden    Ventilsitze 12,  13. Vom     Eintrittsstutzen    11 fliesst. das Kühl  mittel in die Ventilsitze 12, 13 und durch  die Öffnungen 14 in den vom Kühlmittel er  füllten Raum 15 des Maschinenteils 1.

   Die  Öffnungen 14 werden     vorteilhafterweise    an  einer Stelle vorgesehen, wo die ,Strömungs  geschwindigkeit des Kühlmittels im Raum 15  sonst relativ gering wäre, so dass durch die  zusätzliche     Kühlmittelbewegung    eine wesent  liche     Verbesserung    der     Kühlwirkung        in    dieser  Zone erreicht werden kann.  



  Nach     Fig.    3 wird das Kühlmittel nach dem  Durchströmen der Ventilsitze nicht einem vom  Kühlmittel erfüllten Raum des     Masehinenteils     zugeführt, sondern durch einen zum Eintritts  stutzen 16 koaxialen Austrittsstutzen 17 nach  aussen geleitet. Infolge der     Unabhängigkeit     des Kühlsystems ist eine besonders intensive  Kühlung der Ventilsitze möglich. Es besteht  dabei die Möglichkeit, für das Kühlmittel der  Ventilsitze einen höheren Druck     zu    wählen  als für das Kühlmittel des     Maschinenteils.     



  Nach     Fig.4    ist im Maschinenteil 18 ein  Ventilkorb 19 eingesetzt. Der     Ventilkorb    wird  in nicht dargestellter Weise durch Schrauben  festgehalten. Die Abdichtung des vom Kühl  mittel     beaufschlagten    Ventilsitzes 20, der ein  Teil des Ventilkorbes 19 ist, erfolgt wie beim  Ausführungsbeispiel nach     Fig.1    durch eine  elastische Schürze 21. Die Zuführung des  Kühlmittels kann einzeln oder auch gemein  sam für zwei oder mehr Ventilkörbe vorge  sehen sein. Die Ableitung des Kühlmittels ge-           schieht    durch die Öffnung 22 in den vom  Kühlmittel erfüllten Hohlraum 23 des Maschi  nenteils 18.  



  Nach     Fig.    5 und 6 ist     ini    Maschinenteil     24     ein Ventilkorb 25 eingesetzt, bei dem auch die  Führung des     Ventilschaftes    gekühlt wird. Der  Ventilschaft 26 läuft in der in den Ventilkorb  25 eingesetzten Büchse<B>27.</B> Die Büchse '? 7  durchsetzt einen     Hohlraum        ?8,    in welchen das  Kühlmittel zugeführt wird. Aus dem Hohl  raum 28     gelangt    das Kühlmittel durch die  Bohrungen 29, 30 in den Hohlraum 31 des  Ventilsitzes 32, welcher einen Teil des Ventil  korbes 25 bildet. Der Hohlraum 31 ist auf  der Aussenseite durch einen Ring 33, z. B.  ein angeschweisstes Blech, abgeschlossen.

   Aus  dein Hohlraum 31 gelangt das Kühlmittel,  nachdem es in     Pfeilrielitung    durchgeflossen  ist, durch die Bohrung 34     nach    oben und wird  in nicht     gezeichneter    Weise weggeführt. Der  Hohlraum 31 ist durch die Nase 35 unter  brochen, welche einen Kurzschluss des Kühlmit  tels zwischen den Kanälen 30 und 34 verhin  dert.. Durch die angegebene Konstruktion  kann eine     besonders    intensive Kühlung des  Ventilkörpers erreicht. werden, indem die  Wärme nicht nur beim Absitzen des Ventil  körpers auf den Ventilsitz, sondern dauernd  durch den Schaft abgeführt werden kann.  



       i    Die Erfindung ist nicht. auf in einem Zy  linderkopf vorgesehene Ventileinrichtungen  beschränkt. Die Ventileinrichtung kann, z. B.  bei Gegenkolbenmotoren, auch in einer mitt  leren Zone des Zylinders angeordnet sein. Bei  Motoren     niit    vier Ventilen pro     Zylinder    wer  den     vorteilhafterweise    nicht nur die Auspuff  ventile,     sondern    auch die     Einlassventile        finit     direkt gekühlten, eingesetzten Ventilsitzen  ausgerüstet,

       inn    eine möglichst gleichmässige       i    Kühlung der ganzen Ventileinrichtung und  insbesondere des die Ventilsitze haltenden Zy  linderbodens zu erreichen.  



  Durch die     Erfincliin";        können    die Vorteile  der Verwendung von Ventilsitzen aus hoch  5     wertigein        -Material    mit     denjenigen    einer inten  siven Kühlung der Ventilsitze verbunden wer  den,     wodurch    der Materialverschleiss gesenkt    und die Betriebssicherheit gehoben werden       kann.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ventileinrichtung an Brennkraftmaschinen mit eingesetztem Ventilsitz für ein Tellerven til, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil sitz von einem Kühlmittel beaufschlagt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz durch einen verstemmten Ring in seiner Lage festgehalten wird. ?. Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch ;-ekennzeiclinet, dass der Ventilsitz '!'eil eines Ventilkorbes ist. 3.

   Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in der Zone der Beaufschlagung durch einen Kanal geleitet wird, der zum Teil durch den Ventilsitz und zum Teil durch den angren zenden Maschinenteil begrenzt wird. 4. Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz eine Ausnehinung aufweist, die vom Kühl mittel durchflossen wird. 5.

   Ventileinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vom durch das Ventil strömenden Arbeitsmittel berührte Wandungsteil des Ventilsitzes stärker ausge bildet ist als der an den Maschinenteil an grenzende Wandungsteil. 6. Ventileinrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der an den lla- sellinenteil angrenzende Wandungsteil als elastische Schürze ausgebildet ist, welche den vom Kühlmittel erfüllten Rauill gegenüber dem vom Arbeitsmittel erfüllten Raum ab dichtet. 7.

   Ventileinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinen teil mit einer Öffnung versehen ist, die die Ausnehmung im Ventilsitz mit einem vom Kühlmittel durchströmten Raum des Maschi nenteils verbindet. B. Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Ah- leitimg des Kühlmittels des Ventilsitzes durch besondere Kanäle erfolgt. 9.

   Ventileinrichtung nach Patentanspruch mit mehreren Ventilen, dadurch gekennzeich net, dass mindestens zwei im Maschinenteil eingesetzte Ventilsitze einen gemeinsamen Zu fuhrkanal für das Kühlmittel besitzen. 10. Ventileinrichtung nach Patentanspruch mit mehreren Ventilen, dadurch gekennzeich net, dass mindestens zwei im Maschinenteil eingesetzte Ventilsitze einen gemeinsamen Ab- leitungskanal für das Kühlmittel besitzen. 11.

   Ventileinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel ausser dem Ventilsitz einen weiteren einge setzten Maschinenteil der Ventileinrichtung beaufschlägt. 12. Ventileinrichtung nach Unteranspruch 11, mit einer eingesetzten Büchse für die Füh rung des Ventilschaftes, dadurch gekennzeich net, dass das Kühlmittel diese Büchse beauf- schlägt.