DE102017130327A1 - Ventilführung - Google Patents

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DE102017130327A1
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Dennis Frings
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L3/12—Cooling of valves
    • F01L3/16—Cooling of valves by means of a fluid flowing through or along valve, e.g. air
    • F01L3/18—Liquid cooling of valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/028—Adding water into the charge intakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Die erfindungsgemäße Ventilführung für einen Verbrennungsmotor umfasst eine für eine Führung ausgebildete Aufnahme für ein Ventil und eine für die Kühlung ausgebildete Kanalstruktur, durch die ein Kühlmittel zum Kühlen der Ventilführung geleitet werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilführung für einen Verbrennungsmotor.
  • Die DE102015220976A1 offenbart eine Ventilführung mit einem Kanal für die Führung von Wasser. Der Kanal hat den Zweck, dem Brennraum Wasser zuzuführen.
  • Die erfindungsgemäße Ventilführung für einen Verbrennungsmotor umfasst eine für eine Führung ausgebildete Aufnahme für ein Ventil und eine für die Kühlung ausgebildete Kanalstruktur, durch die ein Kühlmittel zum Kühlen der Ventilführung geleitet werden kann.
  • Dies ermöglicht es, die Ventilführung insbesondere in thermisch belasteten Bereichen zu kühlen. Dies hat beispielsweise vorteilhafte Auswirkungen auf den Lebenszyklus der Ventilführung. Als Kühlmittel eignet sich Wasser.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung umfasst die Ventilführung eine Düse, die mit der Kanalstruktur verbunden ist, und mittels der Wasser in einen Brennraum oder ein Ansaugrohr des Verbrennungsmotors eingespritzt werden kann. Dies kann beispielsweise zum Zwecke der Kühlung und/oder Reduzierung von Schadstoffen erfolgen.
  • Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und mögliche Varianten werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.
  • Die Figur zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ventilführung für einen Verbrennungsmotor, beispielsweise eine Ventilführung für ein Einlass- oder Auslassventil. Die Ventilführung umfasst eine für eine Führung ausgebildete Aufnahme 3 für ein nicht näher dargestelltes Ventil und eine für die Kühlung ausgebildete Kanalstruktur 4, durch die ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, zum Kühlen der Ventilführung geleitet werden kann. Pfeile zeigen die Flussrichtung des Kühlmittels.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kanalstruktur 4 in einem Schaft 6 angeordnet, der sich an einen Bund 1 der Ventilführung anschließt. Die Kanalstruktur 4 ist über eine umlaufende Ringnut 8 und mehrere umlaufend angeordnete Zuführkanäle 2 mit einer externen Kühlmittelversorgung verbindbar, beispielsweise einem Wasserkühlmantel eines Zylinderkopfs. Die Kanalstruktur 4 umläuft im Bereich des Schafts 6 vollumfänglich die Aufnahme 3, hier in Form einer Spirale. In einer Variante ist die Kanalstruktur 4 ringförmig ausgebildet. Des Weiteren überdeckt die Kanalstruktur 4 im Bereich des Schafts 6 mindestens zu 10 %, hier über 60 %, die Innenfläche der Aufnahme 3. Durch diese Ausbildung wird eine gleichmäßige und effektive Kühlung des thermisch besonders belasteten Schafts 6 erzielt.
  • Des Weiteren umfasst die Ventilführung mindestens eine Düse 5 zum Einspritzen von Wasser in einen Brennraum oder ein Ansaugrohr des Verbrennungsmotors, wobei die Düse 5 mit der Kanalstruktur 4 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Düsen 5 vorgesehen. Dabei ist eine Düse 5 mit einem sich zur Öffnung hin verengendem Querschnitt ausgebildet, hier kegelförmig. Dies ermöglicht eine gute Zerstäubung des Kühlmittels. Die Düsen 5 sind am Ende des Schafts 6 angeordnet. In einer Variante sind keine Düsen vorgesehen.
  • Die hier gezeigte Ventilführung ist einstückig. Des Weiteren besteht sie aus einem einzigen Material. Dies ist vorteilhaft für eine kostengünstige Herstellung. Die Ventilführung wurde mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt, hier einem 3D-Druckverfahren. Als Material wurde ein Metall verwendet. Die Anwendung eines generativen Fertigungsverfahrens ermöglicht vorteilhaft die Herstellung der komplexen Kanalstruktur und der Düse.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015220976 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Ventilführung für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine für eine Führung ausgebildete Aufnahme (3) für ein Ventil und eine für die Kühlung ausgebildete Kanalstruktur (4), durch die ein Kühlmittel zum Kühlen der Ventilführung geleitet werden kann.
  2. Ventilführung nach Anspruch 1, wobei die Kanalstruktur (4) einen Bereich von mindestens 10%, vorzugsweise von mindestens 20% der Innenfläche der Aufnahme überdeckt. Werte bitte prüfen!
  3. Ventilführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanalstruktur (4) zumindest abschnittsweise vollumfänglich die Aufnahme umläuft, vorzugsweise spiralförmig oder ringförmig ausgebildet ist.
  4. Ventilführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine Düse (5) zum Einspritzen von Wasser in einen Brennraum oder ein Ansaugrohr des Verbrennungsmotors, wobei die Düse (5) mit der Kanalstruktur (4) verbunden ist.
  5. Ventilführung nach Anspruch 4, wobei die Düse (5) mit sich zur Öffnung hin verengendem Querschnitt, vorzugsweise kegelförmig ausgebildet ist.
  6. Ventilführung, umfassend einen Bund (1) mit einer Ringnut (8), über die die Kanalstruktur (4) mit einer Kühlmittelzuführung verbindbar ist.
  7. Ventilführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese einstückig ist.
  8. Ventilführung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, hergestellt mittels eines generativen Fertigungsverfahrens.
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