DE1576743A1 - Einrichtung am Auslassventil von Brennkraftkolbenmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung am Auslaßventil von Brennkraftkolbenmaschineii Die Lrfindung bezieht sich auf eine Zinrichtung am Auslaßventil von Drennkraftkolbenmaschinen zur Nachverbrennung der unverbrannten Bestandteile des Ab- gases und zur Ventilkühlung. Die Auslaßventile von Brennkraftmaschinen unterliegen einer hohen thermischen Beanspruchung durch das heiße "bgas. Die Lebensdauer eines solchen Ventils kann vergrößert werden, wenn besondere WerkstIffe für das Ventil verwandt werden. Dies alleine genügt jedoch nicht; es müssen darUberhinaus Vorkehrungen getroffen worden, um die Ventiltemperatur herabzusetzen. Dabei ist es bekannt, daß durch Verlängern oder Verkürzen des in den Abgaskanal hineinragenden Teils der Ventilführung die Ventiltemperatur beeinflußt werden kann. hine Verlängerung der Ventilführung verringert die Ventiltemperatur, steigert jedoch die Temperatur der Ventilführung und erhöht damit die Gefahr des Verkokens des herabgezogenen Schmieröls. Außerdem reicht die temperatursenkende Wirkung einer herabgezogenen Vontilführung nur knapp bis zu dem besonders gefährdeten Ventilquerschnitt, worunter der Vbergang vom Ventilteller zum Ventilschaft verstanden wirdg wo durch einen geringen Querschnitt größere Wärmemengen fließen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Ventilschaft im gefährdeten Querschnitt durch isolierende Schutzschichten vor zu starkem Wärmeeinfluß und vor Korrosion durch die Abgase zu schützen. Lrfahrungsgemäß platzen bei häufigen Temperaturwechsel-Beanspruchungen diese Schichten wieder leicht ab. Weiterhin ist bekannt, SchutzhUlsen anzuordnen, die den Ventilgehaft vor zu starkem Wärmeeinfluß schützen sollen. Diese SchutzhUlsen können jedoch bei ungeeigneter Ausbildung Speicherräume bilden, in die das Ab- gas bei jedem Ausschubvorgang gelangt, wobei es mit dein am Venbilschaft herabgezogenen Schmieröl Ülkohle bildet, die ein Stecken des Ventils herbeiführen kann. Unabhängig davon soll andererseits zur Mgasentgiftung Sekundürluft möglichst dicht hinter dem Ventilsitz eingebracht werden, um eine Nachverbrennung der giftigen Restbestandteile des Abgases zu erzielen. So sind Anordnungen bekannt, welche die Sekundärluft näher an den Auslaßventilsitz heranbringen. Derartige Anordnungen können beispielsweise aus Röhrchen bestehen, die in der Nähe des Ventils in den "bgaskanal hineinragen und mit behundärluft beaufschlagt worden. der Nachteil dieser Sinrichtungen besteht jedoch darin, daß sie in der Abgasströmung einen störenden Linfluß ausüben, indem der Itrömungsquerschnitt verkleinert wird. Ls ist auch möglich, die Sekundärluft über Kanäle in der Ventilführung an das Ventil heranzubringen. Dies bedeutet jedoch einen erhöhten baulichen Aufwand infolge der Notwendigkeit bei der Fertigung, weitere Kanäle in die beteiligten Elemente einzuarbeiten und besondere Vorrichtungen zur Durchmischung der Sekundürluft mit dem Abgas vorzusehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die gegenüber den bekannten Linrichtungen wesentliche Vereinfachungen mit sich bringt und trotzdem den itn,-forderungen an eine zufriedenstellende Funktion genügt. Gemäß der Lrfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dali der im Zylinderkopfgehäuse befindliche Von-, iiiit vorzugsweise in radialer Richtung vertilsitzring laufenden Luftdurchlässen verselien ist, die i.,iit einem im Zylinderkopfgehäuse angeordneten Zuluftkanal verbunden sind, der an eine Sekundärluftzufuhr angeschlos- sen ist. Damit die Sekundärluft sicher in den Al)g#-isr#iwii gelangt, kann beispielsweise der Ventilbitzrint- d(rart; ausgebildet sein, dab an den Austrittsöffnungen der Luftdurchlässe in der inneren Mantelfläche des Ventilsitzringes ein Unterdruck entsteht. zitattdessen besteht auch die -,löglichkeit, daß die eingebrachte Sekundärluft unter einem tiberdruck steht, somit also eingeblasen wird. Um sicherzustellen, daß auch wir1,lich eine x#eaktion ZW&_ sehen dem S.merstoff der und den unverbrannten Restbestandteilen des Abgases erfolgt, können Mittel vorgesehen --sein, durch die die Selzund.:irluft leicht vorgewärmt wird.-Letzeres sollte jedoch nur in besclir---iiitei#-i Nabe durchgeführt werden, dai.-iit die ain Ventil nicht beeinträchtigt wird. In den Figuren 1-7 ist die anhand mehrerer Ausi',*ilirtingz-bc-ispiele näher erläutert. Dabei sind gleiche £eile m.--t ci#-ii gleichen Bezu-sze-ichen versehen. Das li ist mit 1 und der darin befindliche Zuluftkanal für die Se-1,#undärluft mit :- bezeichnet. In Fig. 1 besitzt der Ventilsitzring 3 konzentrische zylindrische Begrenzungsflächen, durch die senkrecht hindurch der Luftdurchlaß 10 führt. Die Luftdurchlässe 10 sind radial auf dem gesamten Umfang des Ventilsitzringes 3 verteilt und am Außenumfang des Ventilsitzringes 3 durch einen Ringkanal 16 untereinander verbunden. Dieser Ringkanal 16 ermöglicht esq mit einem einzigen Zuluftkanal 2 für die Sekundärluft auszukommen. Die Ausbildung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurchg daß hier der Ventilsitzring 4 oberhalb des Luftdurchlasses 10 auf aeiner Innenseite eine Kegelfläche 17 aufweistg wodurch eine etwas' andere Strömung der eintretenden Sekundärluft erzielt wird. Der Ventilsitzring 5 gemäß Fig- 3. weist auf seiner Innenseite eine Kegelfläche 18 auf# die fast bis zur Sitzfläche des Vontiltellers herunterreicht. Dabei verläuft der Luftdurelilaß 11 zunächst von außen kommend radialwim Ventilsitzring 59 ist vor Lrreichen der Innenseite des Ventilsitzringes 5 nach oben abgewinkelt und tritt daher nicht an einer Mantelfläche des Ventilsitzringes 59 sondern an der oberen Grundfläche ausq wo diese in Form einer überstehenden Ringfläche einen Absatz gegenüber dem Zylinderkopfgehäuse 1 bildet, in den der Luftdurchlaß 11 mündet. Selbstverständlich sind auch bei dieser Anordnung die Luftdurchlässe 11 - wie in sämtlichen Ausführungsbeispielen - auf dem gesamten Umfang des Ventilsitzringes verteilty wobei die Anzahl der Bohrungen beliebig gewählt werden kann. In der Fig. 4 besitzt der Ventilsitzring 6 zwar auch zylindrische konzentrische Begrenzungsflächen wie in Fige 1, jedoch sind hier die Luftdurchlässe 12 nach oben geneigtp wodurch eine Verwirbelung der Sekundärluft um den Ventilschaft herum erfolgt.
• Das hervorstechendste Merkmal des Ventilsitzringes 7 in Fig* 5 ist sein Wulst 19 an der Innenseiteg wobei die Luftdurchlässe 13 im Scheitelpunkt des Wulstes 19 austreten* Infolge des am Scheitelpunkt des Wulstes 19 herrschenden Unterdruckesq hervorgerufen durch die an der Einschnürung höhere Gasgeschwindigkeitg wird durch die Luftdurchlässe 13 in diesem Falle die Sekundärluft angesaugto In der Fig. 6 sind die Luftdurchlässe 14 in Form von Nuten ausgebildetg die über Lack in die Außenmantelfläche des Vent.I-*lsitzringes 8 und in dessen obere Grundfläche eingefräst sind* Der Ventilsitzring 9 gemäß Fig, 7 unterscheidet sich dadurch von den anderenp daß die Luftdurchlässe 15 an. ihrer inneren Öffnung eine strömungsgünstige Eri..reiterung aufweisen.

Claims (2)

1. Patentansprüche le Einrichtung am Auslaßventil von Brennkraftkolbenmaschinen zur Nachverbrennung der unverbrannten Bestandteile des Abgases und zur Ventilkühlung, dadurch g e k e n n z e i c li n e tg daß der ini Zylinderkopfgehäuse (1) befindliche Ventilsitzring mit vorzugsweise in radialer Richtung verlaufenden Luftdurchlässen versehen Istl die i-#iit einem im Zylinderkopfgehäuse (1) angeordneten Zuluftkanal (2) verbunden sind, der an einer Sekundärluftzufuhr angeschlossen Ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e 1-. e n n -z e i c h n e t. daß der Ventilsitzring derart ausgebildet ist, daß an den -Lustrittsöffnungen der Luftdurchlässe in der inneren 'Mantelfläche des Ventilsitzringes ein Unterdruck entsteht. 3- Einrichtung nach Anspruch 19 dadurch g e k e n n -z e i c li n e t, daß die eingebrachte Sekundärluft unter einem Überdruck steht. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z o i c h n e t, daß Mittel zum Vorwärmen der Sekundärluft vorgesehen sind.