DE1476084A1

DE1476084A1 - Brennkraftmaschinen-Tellerventil mit Druckoelschmierung

Info

Publication number: DE1476084A1
Application number: DE19651476084
Authority: DE
Inventors: Pope Joseph Albert; Stefan Krzyzewski
Original assignee: Mirrlees National Ltd
Current assignee: Mirrlees National Ltd
Priority date: 1964-06-16
Filing date: 1965-06-15
Publication date: 1969-07-03
Also published as: GB1099267A; US3345976A; CH435855A

Description

Brennkraftmaschinen - Tellerventil mit Druckölschmierung.

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen-Tellerventile mit Druckölschmierung und vorwiegend auf Ventile mit einem Ventilkorb·

Eine ernste Sorge bei solchen Maschinen ist die Korrosion des Ventilschaftes und der dazugehörigen Ventilführung der Auslaßventile. Sie ist in erster Linie auf den korrosionsfördernden Inhalt der Auspuffgase zurückzuführen, die an der Ventilführung aufsteigen, während das Ventil geöffnet ist. Es hat sich zudem herausgestellt, daß diese Schwierigkeit durch die Verwendung einer Kühlung für das Ventil . und die Ventilführung noch verstärkt wird, weil ja die Kühlung die Lebensdauer des Ventiltellers und des dazugehörigen Ventilsitzes erheblich verlängert. Eine gute Schmierung des Ventilschaftes und der Ventil-

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führung verhindert weitgehend eine Korrosion. Sie setzt aber voraus, daß der Verbrauch an Schmieröl ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit der Ölversorgung genügend niedrig gehalten werden kann, da ja eine solche Ölversorgung unter einem Druck erfolgen muß, der größer ist als der der Auspuffgase, wenn während der Öffnung des Ventiles die Abgase von dem Ventilschaft und seiner Führung mit Sicherheit abgehalten werden sollen. Durch die Erfindung werden diese Forderungen auf einfache Weise erfüllt und die beschriebenen Nachteile beseitigt.

Ein Tellerventil nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine im Takte der Ventilöffnung erfolgende Druckölzufuhr. Diese Druckölzufuhr wird beispielsweise dadurch erreicht, daß der Ventilschaft mit in Längsrichtung verlaufenden Aussparungen versehen ist, von denen die eine mit dem Zuleitungskanal, die andere mit dem Ableitungskanal der Druckölversorgung verbunden ist, und welche untereinander durch einen in der Nähe der inneren Aussparungsenden befindlichen Ringkanal der Ventilführung verbunden werden, wenn das Ventil in die Öffnungslage bewegt wird. Dabei können die üblichen Schmiermittelabdichtungen dafür sorgen, daß während der Zuleitung und Ableitung des Drucköles keine

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Leckverluste auftreten. Es mögen ferner zur weiteren Einsparung von Schmieröl Hilfsmittel für eine zwangläufige Drehung des Ventiles sowie Schmiermittelführungseinrichtungen so angeordnet werden, daß sie einen Zyklus von Einschalt- und AusschaItzeiten für die stoßweise Zuführung des Drucköles mit der Änderung der Lage des Ventiles in seinem Umdrehungszyklus bewirken·

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der Zeichnungen besprochen werden, welche ein Brennkraftmaschinen-Tellerventil nach der Erfindung beispielsweise wiedergeben. Es zeigtt

Fig. 1 ein Ventil nach der Erfindung im Längsschnitt und

Fig. 2 das gleiche Ventil, aber mit einer Vorrichtung, welche eine Drehung des Ventiltellers erlaubt·

Fig. 1 zeigt einen Ventilkorb 10, dessen unterer Teil 10a mit einem Ventilsitz 10b versehen ist. Der obere Teil des Ventilkorbes weist einen Raum 10c zur Aufnahme von Ventilfedern 14,15 auf. Der Ventilkorb ist ferner mit einer auswechselbaren VentilfUhrung 11 ausgestattet und besitzt in der Mitte einen Hohlraum 12 für den Umlauf einer Kühl-

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flüssigkeit. Die allgemeine Form und Bauweise der abgebildeten Strömungskanäle und Bohrungen sind wohl bekannt, ebenso ein Ventil mit Ventilschaft 13, Ventilteller 13a, Abdichtungsringen Ha und konischer Federspanneinrichtung 16.

Nach der Erfindung sind die Schmierölkanäle 17,18 und 19 im oberen T_eil des Ventilkorbes 10 mit Abflachungen 20 und 21 verbunden, die auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilschaftes 13 zusätzlich zu den in Querrichtung verlaufenden Bohrungen 18 zwischen Abdichtungsringen Ha vorgesehen sind, während eine Ringnut Hb in der Längsbohrung der Ventilführung in der geschlossenen Stellung des Ventiles kurz unterhalb der inneren Enden der Abflachungen 20 und 21 so angeordnet ist, daß beide Abflachungen durch die Ringnut Hb miteinander verbunden sind, wenn sich dasVentil in der Öffnungsstellung befindet. Die Ölbohrungen 18 in Querrichtung bleiben dagegen zu jederzeit mit einer der Abflachungen 20 und 21 verbunden.

Im Betrieb wird unter passendem Druck stehendes Schmieröl in einen der Schmierölkanäle 17 oder 19 gedrückt. Wenn sich das Ventil in der geschlossenen Stellung befindet, wie das

in Fig. 1 angenommen ist, erreicht das Schmieröl nur die 909827/0388

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anliegenden Abflachungen 20 und 21 des Ventilschaftes 13. Eine dauernde, allerdings nur kleine Durchsickerung des Schmieröles wird von der einen Abflachung zu der anderen über ihre ganze Länge durch das normale Arbeitsspiel zwischen der Ventilführung und dem Ventilschaft auftreten, so daß die Schmierung in einem gewissen Grade stets aufrechterhalten bleibt. Wenn aber das Ventil geöffnet ist, steht auch noch die Ringnut lib mit den Abflachungen 21 und 20 des Ventilschaftes 13 in Verbindung, so daß das Schmiermittel an einer der Abflachungen 20 oder 21 herunterfließen, die vorgenannte Ringnut durchströmen und dann in der anderen Abflachung wieder aufsteigen und durch die dafür vorgesehenen Leitungen 17 oder 19 das Ventil verlassen kann. Die Strömung des Schmiermittels erfolgt also in einzelnen Stößen. Sie ist allerdings mengenmäßig viel größer als das durch den ganzen Zwischenraum längs und zwischen den Ventilschaft und der Ventilführung möglich ist. Ein solcher vergrößerter ölfluß während der Ventilöffnung bewirkt einen starken Durchfluß des Schmieröles, und zwar sowohl durch die Ringnut 11 als auch durch die Abflachungen 20 und 21 und den normalen Arbeitsspielraum zwiethen dem Ventilschaft 13 und der Ventilführung 11.

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Nach der einmal vorgenommenen Einstellung während des Zusammenbaues, durch welche eine Übereinstimmung der Abflachungen 20 und 21 und der Ölkanäle 18 in Querrichtung eingehalten wird, bleiben die Teile in dieser Stellung. Um jedoch jede Gefahr einer Veränderung dieser Lage zu verhindern, kann die Anzahl der Abflachungen 20 und 21 erhöht oder die Anzahl der ölkanäle 18 und der innenliegenden Enden dieser Ölkanäle am Umfang in der Ventilführung so erweitert oder ausgedehnt werden, daß in allen Lagen des Ventilschaftes 13 immer eine Abflachung mit einem Ölkanal in Verbindung steht, der mit Drucköl versorgt wird, während eine andere Abflachung mit einem Auslaßkanal in Verbindung ist. Es gibt also keine dazwischen liegende Phasen oder Phasenfelder des Ventilschaftes, die in der Ventilführung ein normales Arbeitsspiel aufweisen und das Auftreten einer anderen als einer normalen Nebenströmung verhindern.

Die Ventilanordnung nach der Fig. 2 enthält die hauptsächlichsten konstruktiven Merkmale eines Ventiles nach Fig. 1. Es sind auch hier die Strömungskanäle dieselben. Die Bauweise ist jedoch insoweit abgeändert, als das Ventil

durch irgendein bekanntes Hilfsmittel gedreht warden kann. 909827/0388

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In dem vorliegenden Falle geschieht das durch eine Ventildrehvorrichtung 22, weiche die konische Federspanneinrichtung 16 der Fig. 1 ersetzt. Ein Verschluß ist an dem oberen Teil der Ventilführung vorgesehen, der aus einer Buchse besteht, welche eine Dichtungspackung 24 umschließt und durch die innenliegende Ventilfeder•ein kragenförmiges Ansatzstück lic auf den Ventilschaft drückt. Weitere Dichtungsringe lld sind zwischen der Buchse und der Ventilführung vorgesehen.

Im Betrieb arbeitet die gezeigte Anordung gemäß Fig. 2 in derselben Weise wie die Ventilanordnung nach Fig. 1, wenn die Abflachungen 20 und 21 mit den innenliegenden Seiten des Ölstromungskanales 18 übereinstimmen. Die Umdrehung des Ventiles verursacht aber eine Änderung des Zyklusses der Übereinstimmung mit der sich daraus ergebenden Schließung und Öffnung der Seiten oder Enden eines Kanales, so daß die Unterbrechung oder das Aussetzen der Ölströmung nicht nur durch den Kurzschluß der Abflachungen 20 und durch den Ringraum 11b bestimmt wird, sondern zusätzlich durch die Umdrehung des Ventiles, wodurch eine Änderung des Zyklusses der Übereinstimmung mit der Schließung der Enden oder Seiten für den Durchfluß 18 hervorgerufen wird. 909827/0388

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Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise könnte der Ventilsitz 10b als ein Einsatz in bekannter Weise vorgesehen werden, statt daß dieser gleich am Ende des Ventilkorbes angedreht ist.

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Claims

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1. Brennkraftmaschine-Tellerventil mit Druckölschmierung, gekennzeichnt durch eine im Takte der Ventilöffnung erfolgende Druckölzufuhr.

2. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (13) mit in Längsrichtung verlaufenden Aussparungen (20,21) versehen ist, von denen die eine (20) mit dem Zuleitungskanal (19), die andere (21) mit dem Ableitungskanal (17) der Druckölversorgung in Verbindung steht, und welche untereinander (20,21) durch einen in der Nähe der inneren Aussparungeenden befindlichen Ringkanal (lib) der Ventilführung (11) verbunden werden, wenn das Ventil (13a) in die Öffnungslage bewegt wird.

3. Tellerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwangläufige Drehung des Ventiles sowie durch Schmiermittelführungseinrichtungen, die so angeordnet sind, daß sie einen Zyklus von Einschaltzelten und Ausschaltzeiten für die stoßweise Zuführung des Drucköles mit der Änderung der Lage des Ventiles in seinem Umdrehungszyklus bewirken.

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4. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (20,21) des Tellerventiles (13) die Form von Abflachungen aufweisen»

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