DE1210247B - Einrichtung zur Erhoehung der Verschleiss-festigkeit der Einlassventilsitze bei luftverdichtenden aufgeladenen Viertaktbrennkraftkolbenmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Einlaßventilsitze bei luftverdichtenden aufgeladenen ViertaktbrennkraftkolbeDmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Einlaßventilsitze bei luftverdichtenden aufgeladenen Viertaktbrennkraftkolbenmaschinen.
• Bei luftverdichtenden aufgeladenen Viertaktbrennkraftkolbenmaschinen ist bekanntlich ein schnellerer Verschleiß der Einlaßventilsitze zu beobachten, als bei Saugmaschinen. Begründet ist diese Erscheinung dadurch, daß der bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen vor den Einlaßventilen herrschende Ladedruck das Eindringen von Schmieröl an den Ventilschäften entlang zu den Ventilsitzen hin verhindert. Es kann sich daher auf den Ventilsitzen nicht die bei Saugmaschinen stets zu beobachtende verschleißmindernde Schutzschicht ausbilden. Man hat deshalb zur Verschleißminderung der Einlaßventilsitze aufgeladener Diesehnaschinen bereits Schmieröl in die Ladeluftleitung eingeführt. Die Einführung des Schmieröles geschah durch Tropföler oder durch Drucklufteinblasung. Beide Arten bedingen jedoch einen beträchtlichen konstruktiven Aufwand.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil durch eine baulich einfache Einrichtung zu vermeiden.
• Erreicht wird dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch, daß jeder Einlaßventilführungsspalt an seinem vom Brennraum abgewandten Ende in an sich bekannter Weise in eine ihm allein zugeordnete, allseitig geschlossene ortsfeste Kammer mündet und daß in der Durchtrittsöffnung für den Ventilschaft in der Kammerwandung eine Innenlippendichtung angeordnet ist, deren Lippe, dem Ventilführungsspalt zugewandt ist.
• Die Lippendichtung hat bei der vorgesehenen Anordnung die, Wirkung, daß sie den Eintritt von Schmieröl in die Kammer hinein beim öffnen des Ventils zuläßt bzw. sogar begünstigt, ein Rückströmen von Schmieröl jedoch unterbindet. Da andererseits durch den Ringspalt zwischen Ventilschaft und Ventilführunc, hindurch ein Druckausgleich zwischen der vorgelagerten Kammer und dem die Verbrennungsluft führenden Kanal der Maschine erfolgt, sind die Voraus5etzungen dafür, daß das in der Kammer sich ansammelnde Schmieröl an dem Ventilschaft entlang zum Ventilsitz fließt, schon ge- geben. Gesichert aber sind sie dadurch, daß sich die während des Betriebes auftretenden Ladeluftdruckschwankungen nur verzögert zu der der Ventilführung vorgelagerten Kammer hin auswirken, so daß periodisch ein Druckgefälle von der Kammer zum Ladeluftkanal hin auftritt. Dichtung und Kammerwandung können hierbei einstückig aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff gefertigt sein.
• Es ist an sich bekannt, bei Brennkraftkolbenmaschinen den Einlaßventilführung.sspalt an seinem vom Brennraum abgewandten Ende in eine ihm allein zugeordnete, allseitig geschlossene Kammer münden zu lassen, wobei diese Kammer allerdings den Hohlraum eines Dichtungselementes darstellt, das verhindern soll, da zuviel Schinieröl an dem Ventilschaft entlang in den Lufteinlaßkanal und damit in den Brennraum gelangt. Es ist dies eine Einrichtung, die nur für Saugmaschinen von Interesse ist und im übrigen im entgegengesetzten Sinne wirkt wie die Kammer gemäß der Erfindung.
• Des weiteren ist es bekannt,- bei aufgeladenen luftverdichtenden Viertaktbrennkraftkolbenmaschinen zwecks Obenschmierung des Kolbens Schmieröl aus einem oberhalb des Einlaßventils liegenden Spritzölsammelraum über eine durch ein Rückschlagventil beherrschte Verbindung in den Verbrennungsluftstrom ansaugen zu lassen. Da jedoch nur angesaugt wird, solange im Lufteinlaßkanal noch kein Aufladedruck herrscht, also nur beim Anlassen der Maschine, ist diese bekannte Einrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet.
• Erfindungsgemäß wird über den ganzen Betriebsbereich der Maschine eine Schmierölströmung in den Lufteinlaßkanal hinein erzwungen.
• Weiterhin ist es bekannt, bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit hydraulisch betätigten Einlaßventilen Schmieröl entgegen dem vom Einlaßkanal her wirkenden überdruck in den Ventilführungsspalt zu fördern. Dabei wird dei auf den in einer geschlossenen Ventilfederkammer endenden Ventilschaft einwirkende Druckkolben mit einer zentralen axialen Bohrung versehen, die beim öff- nungshub -des Druckkolbens durch die Stirnfläche des Ventilschafts verschlossen ist. Beim Wiederaufsetzen des Ventils gibt diese Stirnfläche kurzzeitig die Bohrung frei, so daß etwas Schmieröl in die Federkammer eindringen kann. Dieses öl wird dann zusammen mit dem Lecköl des Druckkolbens beim nächsten Öffnungshub infolge der Verdrängerwirkung des Druckkolbens in die Ventilschaftführung gedrückt. Diese Art der Zwangsschmierung des Ventilführungsspaltes hat zwangläufig zur Folge, daß auch der Einlaßventilsitz gegen Verschleiß geschützt ist, doch ist sie an die hydraulische Betätigung der Ventile gebunden und außerdem recht aufwendig. Da es sich in der Praxis gezeigt hat, das gewisse, Schmierölzusätze, insbesondere alkalischer Art, geeignet sind, die verschleißmindemde Wirkung der auf den Ventilsitzen sich bildenden Schicht zu verstärken, wird vorgesChlagen, solche 'Zusätze in den den Einlaßventilen zugeordneten besonderen Kammein vorzulagern, so daß das Schmieröl, mit geringen Mengen dieser Zusätze beladen, seinen Weg zu den Ventilsitzen nimmt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Abgebildet ist ein Einlaßventill einer luf-tverdichtenden aufgeladenen Viertaktbrennkraftkolbenfüaschine, desstn Schaft2 in einer besonderen, in den Zylinderkopf 3 eingesetzten Büchse 4 geführt ist. Die Schließfeder5 des Ventils stützt sich außen ge-gen den üblichen TeRer-6 und zum Ventil hin über eine Metallscheibe7 und den Kragen8 einer den Ventilschaft2 mit Abstand umgebenden Mans#hefte9 gegen den Zylinderkopf3 ab, Durch die Manschettee, die den VentiIschaft.1 zum Schaftende hin als elastische Innenlippendichtung10 ums chli -eßt , ist eine der Ventilführung4 vorgelagerte Kammer geschugän, zwischen deren Innenraum 11 und dem Verbrenftungsluft-kanall:2 durch:den Spalt zwischen dem Ventilschaft.2 und dessen Führung4 hindurch ein Druckausgleich stattfindet, d. h" der Druck im Raumll steigt nach Inbetriehnahine auf deü im Kanall.2 herrschenden Aufladedruck an. Da nün der Ladedruck Schwankungen u-iiterworien ist, die sich allerdings nur verzögert'in den kaumll hinein auswirken, tritt Während des Betriebes periodisch ein DruckPfälle vom Raum 11 zum Kanal 12 hin auf, so daß Schmieri51 aus dem Raum 11 in den Raum 11 hinem'gefördert wird. Diese an sich geringen Schmieröhnen:gen reichen zur Schmierung des Ventilschaftes sowie zur Bildung einer verschleißmindernden Schicht auf den Ventilsitzen aus. Zwecks Sicherstellung eines ausreichenden Nachschubes an Schmieröl in den durch die Manschette 9 begrenzten Raum11 hinein, ist die Lippendichtung 10 so angeordnet, daß die Lippe zum Brennraum hinweist. Beim öffnungshub des Ventils wird Schmieröl in den Raum 11 hinein mitgenommen, ein Rückströmen beim Schließen des Ventils jedoch durch die Lippe mehr oder weniger verhindert. Durch die Gestaltung der Lippe ist je nach Motortyp der ölverbrauch anpaßbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1, Einrichtung zur Schmierung der Einlaßventilsitze bei luftverdichtenden aufgeladenen Viertaktbrennkraftkolbenmaschinen, dadurch ,clekennzeichnet, daß jeder Einlaßventilführungsspalt an seinem vom Brennraum abgewandten Ende in an sich bekannter Weise in eine ihm allein zugeordnete, allseitig geschlossene »ortsfe-ste Kammer mündet und daß in der Durchtrittsöffnung für den Ventilschaft in der Kam. merwandung eine Innenlippendichtung angeordnet ist, deren Lippe dem Ventilführungsspalt zugewandt ist. .
2. 2, Einrichtung nach Anspruch 1-, dadurchgekennzeichnet, daß die Innenlippendichtung und. die Wandung der dem Ventilführungsspralt vorgelagerten Kammer eiTistückig aus,einem'eIastisch .nachgiebigen Werkstoff gefertigt sind. 3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Ventilführung-sspalt vorgelagerten Kammer ein an sich bekannter verschleißmindernder Schmierölzusatz eingelagert ist. In Betraat gezogene, Druckschriftew. Deutsche Auslegeschrift Nr. 1133 179; britische Patentschrift -Nr. 334-675; IJSA.-P#gtentsc#h.rift Nr.. 2 1-2-6 8-85; Karl Zinner, »Investigutions, Concerning Wear of Inlet-V.alve Sieats inDiesel Engines«, herausgegeben unter Nr. 63-OGP4 von derAinerican Society of -Medhadical'E-ngineers,; Moto,rtechnisc'he Zeitschrift, 1,939, 'Heft 6, S. 188.