DE1576414A1

DE1576414A1 - Method for producing a fluid-cooled valve of a piston internal combustion engine and valve produced according to the method

Info

Publication number: DE1576414A1
Application number: DE19671576414
Authority: DE
Inventors: Albert Markwalder
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1967-07-01
Publication date: 1970-05-06
Also published as: ES159958U; GB1168186A; NL6710022A; ES159958Y; CH476914A; NL140940B; FR1572676A

Description

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Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/SchweizSulzer Brothers Aktiengesellschaft, Winterthur / Switzerland

Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeitsgekühlten Ventiles einer Kolbenbrennkraftmaschine sowie nach dem Verfahren hergestelltes VentilProcess for the production of a liquid-cooled valve of a reciprocating internal combustion engine as well as valve manufactured according to the process

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeitsgekühlten Ventiles einer Reihenbrennkraftmaschine mit einer Längsbohrung im Schaft und einem Kühlraum im Ventilteller, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ventilteller im Bereich der Dichtungsfläche abgewandten Seite mit einer Ringnut versehen wird, dass auf dieser Ringnut Verbindungsbohrungen zu der Bohrung des Schaftes geführt werden und dass schliesslich die Nut nach aussen durch die Einführung und Befestigung eines ringförmigen Einsatzstückes unter Belassung eines ringförmigen Hohlraumes verschlossen wird.The invention relates to a method for producing a liquid-cooled valve of an in-line internal combustion engine with a longitudinal bore in the shaft and a cooling space in the valve disk, which is characterized in that the valve disk is provided with an annular groove in the area of the side facing away from the sealing surface, on this annular groove Connecting holes led to the hole in the shaft and that finally the groove to the outside by the introduction and fastening of an annular insert piece is closed leaving an annular cavity.

Das· nach dem Verfahren hergestellte flüssigkeitsge-'kühlte Ventil einer Kolbenbrennkraftmaschine, mit einer Längsbohrung im Schaft und einem Kühlraum im Ventilteller, ist gekennzeichnet durch einen im Bereich der Dichtungsfläche befindlichen ringförmigen Hohlraum, der durch Bohrungen mit der Längsbohrung im Schaft verbunden ist.The liquid-cooled one produced by the process Valve of a piston internal combustion engine, with a longitudinal bore in the shaft and a cooling chamber in the valve disk, is characterized by an annular cavity located in the area of the sealing surface, which is formed by bores is connected to the longitudinal bore in the shaft.

Es sind flüssigkeitsgekühlte Ventile von Kolbenbrennkraftmaschinen bekannt, die eine Längsbohrung in Schaft und einen grossen zentralen Kühlraum im Ventilteller aufweisen. Derartige Ventile können im Schaft mit Oeffnungen versehen sein, die der Zufuhr und der Ableitung einer Kühlflüssigkeit, z.B. Kühlwasser, dienen. Die bisherigen Ausführungen derartiger Ventile haben jedoch den Nachteil, dass bei ihnen zwar die Mitte des Ventiltellers verhältnismässig gut gekühlt ist, hingegen eine wenig intensive Kühlung des am meisten thermisch beanspruchten- Bereiches des Ventiles, nämlich des Bereiches der Dichtungsfläche, entsteht.They are liquid-cooled valves of piston internal combustion engines known, which have a longitudinal bore in the shaft and a large central cooling space in the valve disk. Such valves can be provided with openings in the shaft, which allow the supply and discharge of a cooling liquid, e.g. cooling water. However, the previous designs of such valves have the disadvantage that with them, although the center of the valve disk is relatively well cooled, on the other hand, a less intensive cooling of the the most thermally stressed area of the valve, namely the area of the sealing surface, arises.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Ventiles der erwähnten Art zum Ziel, bei welchem eine besonders intensive Kühlung des am meisten thermisch beanspruchten Bereiches möglich ist.The invention aims to provide a valve of the type mentioned, in which a particularly intensive Cooling of the most thermally stressed area is possible.

Es ist dabei vorzugsweise möglich, das Einsatzstück mit dem Ventilteller durch Elektronenschweissung zu verbinden. Dadurch wird eine konstruktiv einfache Verbindung des Einsatzstückes mit dem übrigen Ventil geschaffen, bei guten mechanischen Eigenschaften der Verbindungsstellen.It is preferably possible to connect the insert to the valve disk by electron welding. This creates a structurally simple connection between the insert piece and the rest of the valve good mechanical properties of the joints.

Die Erfindung wird anhand eines In der Zeichnung > schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is based on a In the drawing> schematically illustrated embodiment explained.

In'der Zeichnung ist ein Ventil 1 dargestellt, welches einen Schaft 2 und einen Ventilteller 3 aufweist. DerIn'der drawing a valve 1 is shown, which has a shaft 2 and a valve disk 3. Of the

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Ventilteller 3 ist mit einer Dichtungsfläche 4 versehen, die in an sich bekannter Weise mit einer Panzerung versehen sein kann und mit einer in ähnlicher Weise ausgebildeten Sitzfläche des Ventilsitzes in der Kolbenbrennkraftmaschine, z.-B. im Zylinderkopf, zusammenwirkt. Der Schaft ist mit einer Längsbohrung 5 versehen, in der ein Führungsrohr 6 untergebracht ist. Die Längsbohrung 5 des Schaftes ist durch einen Verschlussteil 7 verschlossen. Der Verschlussteil 7 ist mit Bohrungen 8 versehen, die mit dem Innenraum des Rohres 6 in Verbindung stehen. Von der Bohrung 5 führen am Ende des Schaftes 2 Bohrungen 9 nach aussen.Valve disk 3 is provided with a sealing surface 4, which can be provided with armor in a manner known per se and with one designed in a similar manner Seat surface of the valve seat in the piston internal combustion engine, e.g. in the cylinder head, cooperates. The shaft is provided with a longitudinal bore 5 in which a guide tube 6 is housed. The longitudinal bore 5 of the shaft is closed by a closure part 7. The closure part 7 is provided with holes 8, which with the Interior of the tube 6 are in communication. From the bore 5 at the end of the shaft 2 bores 9 lead to the outside.

Im Bereich der Dichtungsfläche 4 des Ventiltellers befindet sich ein ringförmiger Hohlraum 10, der durch radiale, zur Längsachse des Schaftes geneigte Bohrungen 11 mit der Längsbohrung 5 verbunden ist. An das Ende der Längsbohrung 5 schliesst sich eine abgesetzte Bohrung 12 an.In the area of the sealing surface 4 of the valve disk there is an annular cavity 10, which is formed by radial, to the longitudinal axis of the shaft inclined holes 11 with the longitudinal bore 5 is connected. At the end of the longitudinal hole 5 is followed by a stepped bore 12.

Zwischen den Bohrungen 5 und 12 befindet sich ein Halteteil 13, der mit einer zentralen Bohrung 14 versehen ist und einen Absatz aufweist, in dem das Rohr 6 abgestützt ist. Die abgesetzte Bohrung 12 ist durch die Bohrung 14 mit dem Innenraum des Rohres 6 verbunden und steht gleichzeitig durch zur Längsachse des Schaftes geneigte Bohrungen 15 mit dem Hohlraum 10 in Verbindung. Die Bohrungen 11, 15 liegen in radialen Ebenen, die durch die Längsachse des Ventiles führen.Between the bores 5 and 12 there is a holding part 13 which is provided with a central bore 14 and has a shoulder in which the tube 6 is supported. The stepped hole 12 is through the hole 14 with the Interior of the tube 6 connected and at the same time through holes 15 inclined to the longitudinal axis of the shaft with the cavity 10 in connection. The bores 11, 15 lie in radial planes that pass through the longitudinal axis of the Lead valve.

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Der ringförmige Hohlraum 10 ist nach aussen durch ein ringförmiges Einsatzstück 16 verschlossen und hat gegenüber dem Ventilteller als Auflagefläche eine ebene FlächeThe annular cavity 10 is through to the outside an annular insert 16 is closed and has a flat surface as a support surface opposite the valve disk

17 sowie eine zylindrische Fläche 18. Die Flächen 17 und17 and a cylindrical surface 18. The surfaces 17 and

18 des Einsatzstückes sind mit entsprechenden angepassten Flächen des Ventiltellers durch Elektronenschweissung ver-18 of the insert are welded to correspondingly adapted surfaces of the valve disc by electron welding

bunden.bound.

Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Ventiles kann so vorgegangen werden, dass von den Hohlräumen zuerst die Längsbohrung 5 hergestellt wird. Darauf wird der Ventilteller an seinem Umfang mit einer Hut versehen, welche dem gemeinsamen Querschnitt des Einsatzstückes 16 und des Hohlraumes 10 entspricht. Nach der Herstellung der Nut werden die Bohrungen 11 und 15 ausgeführt. Darauf wird die Nut durch Einlegung des Einsatzstückes 16 und dessen Befestigung verschlossen. Schliesslich kann die Längsbohrung 5 nach einen Einsetzen der Teile 6 und 13 durch den Teil 7 verschlossen werden.In the manufacture of the valve according to the invention, the procedure can be that of the cavities first the longitudinal bore 5 is made. Then the valve disk is provided with a hat on its periphery, which is the common cross section of the insert 16 and the cavity 10 corresponds. After making the groove will be the holes 11 and 15 carried out. Then the groove is made by inserting the insert 16 and attaching it locked. Finally, after the parts 6 and 13 have been inserted, the longitudinal bore 5 can be closed by the part 7 will.

Die Befestigung des Einsatzstückes 16 ist im Prinzip auf eine beliebige Weise, möglich. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Befestigung durch Schweissen mit Elektronenstrahl. Diese erfordert nämlich keine besondere Formgebung der miteinander verbindenden Flächen, vorausgesetzt, dass es sich dabei um Rotationsflächen mit einer bildenden Geraden handelt. Dabei wird eine Schweissverbindung mit sehr guterThe attachment of the insert 16 is in principle in any way possible. However, fastening by welding with an electron beam is particularly advantageous. This namely does not require any special shaping of the surfaces connecting to one another, provided that they are surfaces of revolution with a forming straight line. A welded connection with a very good

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Qualität erhalten.Maintain quality.

Im Betrieb wird das Ventil mit den Bohrungen 8 und 9 an Leitungen für die Zufuhr bzw. die Ableitung des flüssigen Kühlmittels, z.B. Wassers, angeschlossen. Das Kühlwasser kann z.B. durch den äusseren Raum der Bohrung 5 und die Bohrungen 11 in den Hohlraum 10 strömen und von dort durch die Bohrungen 15, die Bohrung 12, den Innenräum des Rohres 6 und die Bohrungen 8 nach aussen. Dabei erfolgt eine intensive Kühlung des Ventiles im Bereich seines ringförmigen Hohlraumes 10, welcher der am stärksten belastete Bereich des Ventiltellers ist.In operation, the valve with the bores 8 and 9 is connected to lines for the supply and discharge of the liquid coolant, for example water. The cooling water can flow, for example, through the outer space of the bore 5 and the bores 11 into the cavity 10 and from there through the bores 15, the bore 12, the inner space of the pipe 6 and the bores 8 to the outside. Intensive cooling of the valve takes place in the area of its annular cavity 10, which is the most heavily loaded area of the valve disk.

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Claims

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Claims

1. Method of making a liquid-cooled Valve of a piston internal combustion engine with a longitudinal bore in the shaft and a cooling chamber in the valve disk, characterized in that the valve disk (3) is provided with an annular groove (10, 16) in the area of the sealing surface (4) that from this annular groove connecting bores (11, 15) are guided to the bore (5) of the shaft (2) and that finally, the groove to the outside by the introduction and fastening of an annular insert piece (16) below Leaving an annular cavity is closed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the connection of the insert (16) with the valve disk (3) is made by electron welding.

3. Liquid-cooled valve of a reciprocating internal combustion engine, with a longitudinal bore in the shaft and a cooling space in the valve disk, manufactured according to the process according to claim 1, characterized by an annular cavity (10) located in the area of the sealing surface, the through bores (11, J5) formed in the valve disk (3) is connected to the longitudinal bore (5) in the shaft (2).

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-ΊΑ, valve according to claim, characterized in that the annular cavity (10) is closed to the outside by an annular insert (16).

5. Valve according to claim 4, characterized

net that-the insert (16) by electron welding is attached to the valve plate (3).

6. Valve according to claim 5, characterized in that the separating surfaces (17, 18) of the insert piece (16) and the valve disk (3) are surfaces of revolution with a straight line forming it.

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