SE455111B - Ventilfjederanordning med paverkningsorgan for fjeder - Google Patents

Description

15 20 25 35 455111 fjädrar. Det kan därvid vara svårt att inom tillgängligt ut- rymme få plats med tillräckligt kraftiga ventilfjädrar med låg massa. som begränsar de dynamiska krafterna vid ventilens rörelse. I detta sammanhang bör också nämnas den nackdelen. att man om det finns risk att ventilen öppnas till följd av trycket i kanalen inte kan använda hydrauliska ventillyftare i ventilmekanismen. vilket skulle vara önskvärt för att åstad- komma en glappfri ventilmekanism och för att minska ljudnivån.

Om ventilen öppnar utan att detta sker under inverkan av ven- tilmekanismen skulle nämligen en hydraulisk ventillyftare känna av detta som ett spel i ventilmekanismen och utvidgas för att eliminera detta spel. Därefter kan den hydrauliska ventillyftaren inte återgå till sitt ursprungliga läge, vilket innebär att ventilen icke skulle kunna stänga, vilket givetvis är helt oacceptabelt. vf Ett annat fall, som ger upphov till samma problem som beskri- vits ovan i samband med en insugningsventil vid en förbrän- ningsmotor med högt överladdningstryck. är utloppsventilerna vid en förbränningsmotor med avgasbroms. Avgasbromsen utgöres av ett spjäll i motorns avgassystem. vilket spjäll stänges för att man skall få kraftig motorbromsningseffekt. Därvid upp- bygges ett högt tryck 1 avgassystemet mellan avgasbromsens spjäll och motorns utloppsventil. Om detta tryck är till- räckligt högt kan det medföra att utloppsventilen öppnar mot verkan av ventilfjädern. Därvid får man samma nackdelar som angivits ovan. åndamålet med uppfinningen är att åstadkomma en ventilfjäder- anordning som undanröjer ovan angivna nackdelar och gör det möjligt att uppnå tillfredsställande funktion hos ventilen och ventilfjäderanordningen under alla förhållanden. dvs även vid en inloppsventil i en motor med högt överladdningstryck och tidig stängning av inloppsventilen och vid en utloppsventil i en motor med avgasbroms, varvid detta skall uppnås utan användande av så höga krafter i ventilfjädrarna. att problem med inbyggnad och masskrafter uppstår. Detta åstadkommes enligt uppfinningen medelst en ventilfjäderanordning av 10 15 20 25 35 455111 inledningsvis anivet slag. vilken utnärkes av att fjädern utgöres av en tryckskruvfjäder led förhållande- vis låg fjâderkraft och att pâverkningsorganet är anordnat kring ventilspindeln och är axiellt förskjutbart och tätande styrt i en i huvudsak cylindrisk kammare, vilken vid sin ena ände avgränsas av fjäderns anslagsyta och vid sin andra ände avgränsas av pâverkningsorganet, varvid kannaren genom at- ninstone en förbindelseledning star i förbindelse ned den ka- nal i motorn, som ventilen är anordnad att styra flödet i.

Uppfinningen beskrives närmare nedan ned hänvisning till bi- fogade ritning, på vilken fig l visar ett snitt genom en del av en förbränningsmotor ned en ventil och en ventilfjäder- anordning enligt en utföringsforn av uppfinningen och fig 2 visar ett snitt som motsvarar fig 1 men avser en annan ut- föringsform av uppfinningen.

I fig 1 visas ett snitt genom en del av en förbränningsmotor, nämligen en del av topplocket 1. vilket avgränsar den ena än- den av en cylinder 2 i motorn. I den visade delen av topp- locket l finns en kanal 3. vilken kan utgöres av en inlopps- kanal eller en utloppskanal, son står i förbindelse ned cy- lindern 2. varvid förbindelsen regleras nedelst en ventil med en ventiltallrik 4. som anligger mot ett i topplocket 1 ut- format ventilsäte 5. Ventilen innefattar dessutom en ventil- spindel 6, som sträcker sig från ventiltallriken 4 genom en ventilstyrning 7 i en vägg 1 kanalen 3 och skjuter ut förbi ventilstyrningens 7 från kanalen 3 vända ände.

Vid den fria änden av ventilspindeln 6 är ett pâverkningsorgan 8 i form av en skålformig ventilfjäderbricka fäst ned hjälp av fästorgan'9. Mellan päverkningsorganet 8 och topplocket 1 är tvâ ventilfjädrar 10 och ll i form av tryckskruvfjädrar anord- nade. Ventilfjädrarna 10 och ll anligger därvid ned sin ena ände mot insidan av päverkningsorganet 8 och led sin andra ände mot en anslagsyta 12 på topplocket l pä utsidan av den vägg som avgränsar kanalen 3. Ventilfjädrarna 10 och 11 är så utformade. att de åstadkommer en relativt liten stängande 10 15 20 25 30 35 455111 kraft på ventilspindeln 6 och ventiltallriken 4. vilken kraft inte är tillräcklig för att under alla förhållanden åstadkomma tillfredsställande manövrering av ventilen. Funktionen hos ventilfjädrarna 10 och ll förstärkes emellertid på ett sätt - som beskrives närmare nedan. ventilen 4.6 öppnas medelst en ventilmekanlsm, av vilken endast en ventillyftare 13 visas på ritningen. å; Den skålformiga ventilfjâderbrickan eller påverkningsorganet 8 är utformat med en axiellt riktad, i huvudsak cylindrisk del 14, vilken är axiellt förskjutbart anordnad 1 en cylindrisk kammare 15 och tätande styrd mot kammarens cylindervägg 16. På detta sätt bildar ventilfjäderbrickan 8 en avgränsning av kam- maren 15 vid dennas ena ände, medan kammarens 15 andra ände avgränsas av anslagsytan 12 på topplocket 1. Kammaren 15 av- gränsas i sidled förutom av cylinderväggen 16 även av ett i huvudsak cylindriskt väggparti 17 i ett urtag, vars botten utgöres av anslagsytan 12.

Cylinderväggen 16 är utformad på insidan av en hylsa 18. vil- ken är införd i urtaget och är försedd med en fläns 19. vilken medelst en kåpa 20 fastklämmes mot topplocket 1. Hylsan 18 är därvid så utformad i sin ena ände, att denna passar in i ur- taget för att centrera hylsan 18. Lämpliga tätningsorgan 21 och 22 är anordnade mellan de olika delarna för att åstadkomma erforderlig tätning.

Kammaren 15 och kanalen 3 står i öppen förbindelse med var- andra genom en kanal 23 i topplocket 1. vilket innebär att trycket i kammaren 15 i huvudsak följer det föränderliga trycket i kanalen 3. Trycket i kammaren 15 verkar därvid mot insidan av ventilfjäderbrickan eller påverkningsorganet 8. som därigenom påverkas med en kraft, som har samma riktning som kraften från ventilfjädrarna 10 och ll och har en storlek som bestämmes av trycket i kanalen 3. Såsom nämnts tidigare är det önskvärt att man får en stor stängande kraft på ventilen 4.6 då trycket i kanalen 3 är högt. så att man kan förhindra att ventilen öppnar till följd av det höga trycket i kanalen. Hed 10 15 20 25 30 35 455111 den ovan beskrivna anordningen får man en balansering av de på ventilen verkande krafterna genom att kraften på ventil- tallriken 4 till följd av trycket i kanalen 3 motverkas av kraften mot ventilfjäderbrickan eller påverkningsorganet B till följd av trycket i kammaren 15. Det finns således ingen risk att ventiltallriken 4 skall pressas bort från ventilsätet 5 vid höga tryck i kanalen 3.

I fig 2 visas en annan utföringsform av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från utföringsformen enligt fig l endast beträffande vissa detaljer, och de delar som har samma utförande som vid utföringsformen enligt fig l är försedda med samma hänvisningsbeteckningar och beskrives icke närmare.

Vid utföringsformen enligt fig 2 är kammaren 15 icke förbunden direkt med kanalen 3. Kanalen 3 står i stället medelst en icke visad förbindelsekanal 1 förbindelse med en utjämnings- behållare 24. vilken dessutom kan stå i förbindelse med andra kanaler. som motsvarar kanalen 3 vid andra cylindrar i motorn.

Behållaren 24 är medelst en kanal 25 ansluten till en ring- formig kanal 26 mellan kåpan 20 och hylsan 18. varvid den ringformiga kanalen 26 medelst en kanal 27 står i öppen för- bindelse med kammaren 15. I kanalen 25 finns en tryckbegräns- ningsventil 28 med en av en fjäder 29 påverkad ventilkropp 30, vilken i det visade, öppna läget är belägen med ett spår 31 mitt för kanalen 25, så att fri förbindelse föreligger mellan behållaren 24 och den ringformiga kanalen 26. Om trycket i den ringformiga kanalen 26 ökar kommer emellertid detta tryck att genom en kanal 32 påverka ändytan av ventilkroppen 30, så att denna vid ett förutbestämt tryck mot verkan av fjädern 29 förskjutes åt vänster på ritningen. så att spåret 31 föres bort från kanalen 25. varigenom förbindelsen mellan behållaren 24 och den ringformiga kanalen 26 brytes. En kanal 33, som sätter utrymmet till vänster om ventilkroppen 30 i förbindelse med omgivningen säkerställer att inget tryck kan uppbyggas på denna sida om ventilkroppen 30.

Funktionen hos den i flg 2 visade anordningen motsvarar i huvudsak vad som beskrivits ovan i samband med utföringsformen 10 15 455111 enligt fig l. med undantag för att behållaren 24 möjliggör en utjämning av de tryckvariationer som uppträder 1 kanalen 3, så att dessa icke i full utsträckning överföres till kammaren 15.

Dessutom ger tryckbegränsningsventilen 28 en möjlighet att begränsa trycket i kammaren 15 till önskat värde.

Den ovan beskrivna uppfinningen kan tillämpas vid inlopps- ventiler och utloppsventiler i förbränningsnotorer för att undanröja de problem som beskrivits i beskrivningsingressen.

Uppfinningen är givetvis icke begränsad till ovan beskrivna utföringsexempel. utan ändringar kan vidtagas inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan det i många fall vara lämpligt att i förbindelsen mellan kanalen 3 och kammaren 15 anordna ett filter för att förhindra att föroreningar tränger in i kammaren 15. ü.

Claims (4)

10 15 20 25 30 455111 Patentkrav

1. l. Ventilfjäderanordning för en ventil i en förbränningsmotor, vilken ventil har en ventiltallrik (4). som sanverkar med ett ventilsäte (5) för att styra flödet i en kanal (3) i motorn, samt en från ventiltallriken (4) utskjutande ventilspindel (6). varvid ventilfjäderanordningen innefattar åtminstone en fjäder (lO,ll), som är anordnad att verka mellan en anslagsyta (12) på motorn och ett med ventilspindeln (6) förbundet pàverkningsorgan (8) för att pressa ventiltallriken (4) 1 riktning mot ventilsätet (5), k ä n n e t e c k n a d av att fjädern (10,ll) utgöres av en tryckskruvfjâder med förhål- landevis låg fjäderkraft och att pâverkningsorganet (8) är anordnat kring ventilspindeln (6) och är axiellt förskjutbart och tätande styrt i en i huvudsak cylindrisk kammare (15). vilken vid sin ena ände avgränsas av fjäderns anslagsyta (12) och vid sin andra ände avgränsas av påverkningsorganet (8). varvid kammaren (15) genom åtminstone en förbindelseledning (23;24-27) står i förbindelse med den kanal (3) i motorn. som ventilen (4,6) är anordnad att styra flödet i.

2. Ventilfjäderanordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att ett filter är anordnat i förbindelse- ledningen (23;24-27).

3. Ventilfjäderanordning enligt krav l eller 2. k ä n n e - av att en tryckbegränsningsventil (28) är an- ordnad i förbindelseledningen (24-27) för att begränsa trycket i kammaren (15). t e c k n a d

4. Ventilfjäderanordning enligt något av krav l-3, k ä n - n e t e b k n a d av att en utjämningsbehâllare (24) är anordnad i förbindelseledningen (24-27).