DE19929740A1 - Ansaug- bzw. Einlaßsteuer- und/oder -regelventil für Verbrennungsmotoren bzw. -kraftmaschinen - Google Patents
Ansaug- bzw. Einlaßsteuer- und/oder -regelventil für Verbrennungsmotoren bzw. -kraftmaschinenInfo
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Abstract
Es wird eine Einlaßregulierventileinrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, in welcher eine hohe Abdichtungswirkung eines Ventils selbst dann erreicht werden kann, wenn Streuungen in der Verarbeitungspräzision etc. des Ventils bzw. Ventilkörpers, des Ventilschafts und/oder anderer Teile wie auch Wärmebeanspruchungsdeformationen von einem oder mehreren dieser Teile vorhanden sind bzw. verursacht werden. Die Einlaßregulierventileinrichtung umfaßt ein Ventil vom Drosselklappentyp, das in einem Ansaug- bzw. Einlaßkanal in einem Hauptteil bzw. Gehäuse vorgesehen ist. Eine Ventilsitzoberfläche, die einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der stromaufwärtigen Seite des Ventils in einem halben Umfangsteil des Ventils bzw. Ventilkörpers zugewandt bzw. gegenüberliegend sein kann, der auf einer Seite eines Ventilschafts angeordnet ist, ist auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse ausgebildet, und eine andere bzw. weitere Ventilsitzoberfläche, welche einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der stromabwärtigen Seite des Ventils bzw. Ventilkörpers in der anderen Hälfte des Umfangsteils des Ventils bzw. Ventilkörpers zugewandt bzw. gegenüberliegend sein kann bzw. ist, der auf der anderen Seite des Ventilschafts angeordnet ist, ist auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse ausgebildet. Der Neigungswinkel THETA¶3¶ von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen ist größer als der Neigungswinkel THETA¶4¶ des Ventils bzw. Ventilkörpers in dessen vollständig geschlossenem Zustand.
Description
Diese Erfindung betrifft ein Ansaug- bzw. Einlaßsteuer- und/
oder -regelventil für Verbrennungsmotoren bzw. Verbrennungs
kraftmaschinen. Aus Abkürzungsgründen wird in der folgenden
Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung
für den Begriff "Ansaug- bzw. Einlaßventil" die Bezeichnung
"Einlaßventil" sowie für den Begriff "Steuer- und/oder Regel
ventil" die Bezeichnung "Regulierventil" und für den Begriff
"Verbrennungsmotor bzw. -kraftmaschine" die Bezeichnung "Ver
brennungsmotor" verwendet, so daß ein "Ansaug- bzw. Einlaß
steuer- und/oder -regelventil" in dieser abgekürzten Bezeich
nungsweise mit "Einlaßregulierventil" bezeichnet wird.
Es sei zunächst die der Erfindung am nächsten verwandte Tech
nik im folgenden erörtert:
Zum Beispiel offenbart JP-A-56-115818 einen Mehrzylinder-Ver
brennungsmotor, in dem ein Einlaßregulierventil vom Drossel
klappentyp innerhalb eines Zwischenbehälters so vorgesehen
ist, daß das Innere dieses Zwischenbehälters in eine erste
innere Kammer und eine zweite innere Kammer unterteilt wird.
Wenn das Ventil vollständig geöffnet wird, wird bewirkt, daß
die beiden inneren Kammern miteinander in Verbindung sind, so
daß eine äquivalente Rohrlänge des Ansaug- bzw. Einlaßkanals
verändert wird, wodurch eine hohe Ladeleistungsfähigkeit über
einen gesamten Notorgeschwindigkeitsbereich unter Benutzung
einer Ansaugträgheitswirkung erreicht wird.
In einer Einlaßventileinrichtung eines Verbrennungsmotors,
die auf diese Art und Weise verwendet wird, wird, wenn selbst
nur eine leichte Luftleckage vorhanden ist, wenn das Einlaß
regulierventil vollständig geschlössen ist, die Einlaß- bzw.
Ansaugträgheitsleistungsfähigkeit bzw. -effizienz herabge
setzt, so daß die Ladeleistungsfähigkeit nicht genügend ver
größert werden kann. Daher ist es erforderlich, daß die Ein
laß- bzw. Ansaugventileinrichtung eine hohe Abdichtungswir
kung hat.
Um die Abdichtungswirkung in dem vollständig geschlossenen
Zustand zu erhöhen, ist eine Ventileinrichtung vorgeschlagen
worden (wie sie in JP-A-03-286152 und JP-U-60-69339 offenbart
ist), in welcher ein Hauptteil, in dem das Ventil unterge
bracht ist, eine Ventilsitzoberfläche in einer abgestuften
Konfiguration hat, gegen welche ein äußerer Umfangsteil einer
Oberfläche der stromaufwärtigen Seite in der einen Hälfte ei
nes kreisförmigen Teils des Ventils in dem vollständig ge
schlossenen Zustand des Ventils anliegen kann, sowie eine an
dere Ventilsitzoberfläche von einer abgestuften Konfigurati
on, gegen welche ein äußerer Umfangsteil einer Oberfläche der
stromabwärtigen Seite einer anderen Hälfte eines kreisförmi
gen Teils des Ventils in dem vollständig geschlossenen Zu
stand des Ventils anliegen kann.
Diese konventionelle Ventileinrichtung sei nun unter Bezug
nahme auf die Fig. 5 und 6 näher erläutert.
Die Fig. 5 zeigt die in JP-A-03-286152 offenbarte Ventilein
richtung. Ein Ventilschaft 103, der durch eine Öffnungs-
Schließ-Reguliereinrichtung gedreht werden kann, erstreckt
sich durch einen Auslaßkanal 102 in einem Hauptteil bzw. Ge
häuse 101, und ein Ventil 104 vom Drosselklappentyp ist fest
auf dem Ventilschaft 103 angebracht. Eine Ventilsitzoberflä
che 106 von einer abgestuften Konfiguration, gegen welche ein
äußerer Umfangsteil 105 in einer Hälfte eines kreisförmigen
Teils des Ventils 104 in dem vollständig geschlossenen Zu
stand des Ventils 104 anliegen kann, ist in einer inneren Um
fangsoberfläche des Hauptteils bzw. Gehäuses 101 generell
über die Hälfte des Umfangs derselben ausgebildet. Eine Ven
tilsitzoberfläche 108 bei einer abgestuften Konfiguration,
gegen welche ein äußerer Umfangsteil 107 der anderen Hälfte
des kreisförmigen Teils des Ventils bzw. Ventilkörpers 104 in
dem vollständig geschlossenen Zustand des Ventils bzw. Ven
tilkörpers 104 anliegen kann, ist in der inneren Umfangsober
fläche des Hauptteils bzw. Gehäuses 101 generell über die
Hälfte des Umfangs derselben ausgebildet. Der Winkel Θ1 von
jeder der beiden Ventilsitzoberflächen 106 und 108 (in der
Drehrichtung des Ventils) mit Bezug auf eine zu der Achse des
Auslaßkanals 102 senkrechte Ebene ist gleich dem Winkel Θ2
der Neigung des Ventils bzw. Ventilkörpers 104 in seinem
vollständig geschlossenen Zustand. Um die Abdichtungswirkung
zu erhöhen, sind die entgegengesetzten Enden (Ränder bzw.
Kanten) 109, 110 von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen
106 und 108 in der Richtung des Umfangs derselben jeweils na
he an den proximalen Teilen des Ventilschafts 103 ausgebil
det.
Fig. 6 zeigt die in JP-U-60-69339 offenbarte Ventileinrich
tung. In dieser Ventileinrichtung sind zwei halbzylindrische
Hülsen 202 und 203 auf einer inneren Umfangsoberfläche eines
Hauptteils bzw. Gehäuses 201 angebracht, und die beiden Ven
tilsitzoberflächen 106 und 108, die eine abgestufte Konfigu
ration haben, wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind von Endober
flächen 204 und 205 der beiden Hülsen 202 bzw. 203 gebildet.
Der Winkel Θ1 von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen 206
und 207 (die jeweils durch die Endoberflächen 204 und 205 ge
bildet sind) mit Bezug auf die zu der Achse des Auslaßkanals
senkrechte Ebene ist gleich dem Winkel Θ2 der Neigung des
Ventils bzw. Ventilkörpers 208 in seinem vollständig ge
schlossenen Zustand. Die entgegengesetzten Enden (Ränder bzw.
Kanten) 209, 210 von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen
206 und 207 sind jeweils eng an den proximalen Teilen eines
Ventilschafts 211 gebildet.
Es sei darauf hingewiesen, daß Streuungen in der Bearbei
tungspräzision und der Zusammenbaupräzision des obigen Ven
tils, des Ventilschafts und der Ventilsitzoberflächen vorhan
den sind, und daß abgesehen hiervon diese Teile Wärmebean
spruchungsdeformationen aufgrund starker Temperaturänderungen
ausgesetzt sind.
Daher besteht bei dem obigen Aufbau, in dem der Winkel Θ1
von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen 106 und 108 (bzw.
206 und 207) gleich dem Winkel Θ2 des Ventils bzw. Ventil
körpers in seinem vollständig geschlossenen Zustand ist und
die entgegengesetzten Enden (Ränder bzw. Kanten) 109, 110
(bzw. 209, 210) von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen
106 und 108 (bzw. 206 und 207) jeweils eng an den proximalen
Teilen des Ventilschafts 103 (bzw. 211) ausgebildet sind, die
Möglichkeit bzw. Gefahr, daß, bevor das Ventil 104 (bzw. 208)
vollständig geschlossen ist, das Ventil bzw. der Ventilkörper
104 (bzw. 208) und die proximalen Teile des Ventilschafts 103
(bzw. 211) mit den Enden (Rändern bzw. Kanten) 109 und 110
(bzw. 209 und 210) wegen der Streuungen in der Bearbeitungs
präzision und der Zusammenbaupräzision sowie der Wärmebean
spruchungsdeformation interferieren bzw. in störenden Ein
griff treten, und infolgedessen das Ventil bzw. der Ventil
körper 104 (bzw. 208) an einer weiteren Drehung gehindert
wird, so daß es nicht dazu kommt, daß die Ventil klappen voll
ständig auf den Ventilsitzoberflächen zum Anliegen kommen,
wodurch demgemäß die Abdichtungswirkung herabgesetzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher insbesondere,
eine Einlaßregulierventileinrichtung für einen Verbrennungs
motor zur Verfügung zu stellen, in welcher eine hohe Abdich
tungswirkung des Ventils selbst dann erreicht werden kann,
wenn Streuungen in der Bearbeitungspräzision etc. des Ven
tils, des Ventilschafts und/oder anderer Teile sowie Wärmebe
anspruchungsdeformationen in einem oder mehreren dieser Teile
auftreten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einlaßregulierven
tileinrichtung für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung ge
stellt, umfassend ein Ventil vom Drosselklappentyp, das in
einem Einlaß- bzw. Ansaugkanal in einem Hauptteil bzw. Gehäu
se vorgesehen ist, worin eine Ventilsitzoberfläche, die einem
äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der stromaufwärtigen
Seite des Ventils bzw. Ventilkörpers in einem halben Umfangs
teil des Ventils bzw. Ventilkörpers zugewandt sein bzw. ge
genüberliegen kann, die auf einer Seite eines Ventilschafts
angeordnet ist, auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse ausge
bildet ist, und worin eine andere bzw. weitere Ventilsitz
oberfläche, welche einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche
der stromabwärtigen Seite des Ventils in einem anderen bzw.
weiteren halben Umfangsteil des Ventils bzw. Ventilkörpers
gegenüberliegen bzw. zugewandt sein kann, die auf der anderen
Seite des Ventilschafts angeordnet ist, auf bzw. in dem
Hauptteil bzw. Gehäuse ausgebildet ist;
wobei ein bzw. der Neigungswinkel von jeder der beiden Ven tilsitzoberflächen größer als ein bzw. der Neigungswinkel des Ventils bzw. Ventilkörpers in dessen vollständig geschlosse nen Zustand ist, und entgegengesetzte bzw. gegenüberliegende Enden von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen von dem Ven til bzw. Ventilkörper und dem Ventilschaft beabstandet sind.
wobei ein bzw. der Neigungswinkel von jeder der beiden Ven tilsitzoberflächen größer als ein bzw. der Neigungswinkel des Ventils bzw. Ventilkörpers in dessen vollständig geschlosse nen Zustand ist, und entgegengesetzte bzw. gegenüberliegende Enden von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen von dem Ven til bzw. Ventilkörper und dem Ventilschaft beabstandet sind.
In der vorliegenden Erfindung ist der Neigungswinkel der bei
den Ventilsitzoberflächen größer als der Neigungswinkel des
Ventils bzw. Ventilkörpers in dessen vollständig geschlosse
nen Zustand, und die entgegengesetzten bzw. gegenüberliegen
den Enden von jeder Ventilsitzoberfläche sind von dem Ventil
bzw. Ventilkörper und dem Ventilschaft beabstandet. Daher
kommt es selbst dann, wenn Streuungen in der Bearbeitungsprä
zision etc. des Ventils, des Ventilschafts und/oder anderer
Teile und/oder Wärmebeanspruchungsdeformationen von einem
oder mehreren dieser Teile wirken, nicht dazu, daß gegenüber
liegende bzw. entgegengesetzte Enden von jeder Ventilsitz
oberfläche mit dem Ventil bzw. Ventilkörper und/oder den Fuß
teilen des Ventilschafts interferieren bzw. in störenden Ein
griff treten, wenn das Ventil vollständig geschlossen wird.
In der Erfindung mögen nur jene Teile von jeder der beiden
Ventilsitzoberflächen in der Richtung der Achse des Ventil
schafts so ausgebildet sein, daß sie unter einem größeren
Winkel geneigt sind, als es der Neigungswinkel des Ventils
bzw. Ventilkörpers in seinem vollständig geschlossenen Zu
stand ist, während die anderen Teile von jeder Ventilsitz
oberfläche unter dem gleichen Winkel geneigt sind, wie es der
Neigungswinkel des Ventils bzw. Ventilkörpers in seinem voll
ständig geschlossenen Zustand ist.
Bei diesem Aufbau sind die beabstandeten Teile zwischen dem
Ventil bzw. Ventilkörper und jeder Ventilsitzoberfläche klei
ner in dem vollständig geschlossenen Zustand des Ventils, und
daher ist die Länge des Kontakt zwischen dem Ventil bzw. Ven
tilkörper und jeder Ventilsitzoberfläche in der Umfangsrich
tung länger, und die Kontaktoberflächen sind größer, so daß
eine höhere Abdichtungswirkung in dem vollständig geschlosse
nen Zustand des Ventils erreicht wird.
Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er
findung seien nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungs
formen der erfindungsgemäßen Regulierventileinrichtung unter
Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4B der Zeichnung näher be
schrieben und erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht, die ein Ventil einer ersten Ausfüh
rungsform einer Einlaßregulierventileinrichtung für
einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung in ei
nem vollständig geschlossenen Zustand zeigt;
Fig. 2A eine Querschnittsansicht, ausgeführt längs der Li
nie IIA-IIA der Fig. 1;
Fig. 2B eine der Fig. 2A gleichartige Ansicht, die jedoch
einen leicht geöffneten Zustand des Ventils veran
schaulicht;
Fig. 3 eine gegenüber den anderen Figuren vergrößerte
Querschnittsansicht, die den Zustand des Kontakts
des Ventils bzw. Ventilkörpers mit dem Ventilsitz
gemäß der Fig. 2A veranschaulicht;
Fig. 4A eine der Fig. 2A gleichartige Querschnittsansicht,
welche jedoch eine zweite Ausführungsform einer
Einlaßregulierventileinrichtung gemäß der Erfindung
in einem vollständig geschlossenen Zustand des Ven
tils zeigt;
Fig. 4B eine der Fig. 4A gleichartige Ansicht, die jedoch
einen leicht geöffneten Zustand des Ventils veran
schaulicht;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht, welche einen Aufbau einer
konventionellen Einlaßregulierventileinrichtung für
einen Verbrennungsmotor zeigt; und
Fig. 6 eine Querschnittsansicht, die einen anderen Aufbau
einer konventionellen Einlaßregulierventileinrich
tung für einen Verbrennungsmotor veranschaulicht.
Es seien nachstehend bevorzugte Ausführungsformen gemäß der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4B beschrie
ben.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Er
findung, die z. B. in einer Einlaß- bzw. Ansaugeinrichtung ei
nes Mehrzylinder-Verbrennungsmotors angewandt wird. In Fig.
1 ist mit 1 ein Hauptteil bzw. Gehäuse in der Form einer
Platte bezeichnet, und ein Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2 ist
durch den mittigen Teil des Hauptteils bzw. Gehäuses 1 hin
durch ausgebildet. Das Hauptteil bzw. Gehäuse 1 ist in einen
Zwischenbehälter (nicht gezeigt) der Ansaug- bzw. Einlaßein
richtung des Mehrzylinder-Verbrennungsmotors eingefügt, und
ist darauf bzw. darin durch einen Flansch 3 angebracht.
Das Hauptteil bzw. Gehäuse 1 hat einen Ventilschaft 4, der
sich quer durch den Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2 erstreckt, und
ein proximaler Endteil des Ventilschafts 4 erstreckt sich
durch das Hauptteil bzw. Gehäuse 1 und den Flansch 3, und ein
äußeres Ende dieses Ventilschafts 4 ist mit einer Unterdruck
reguliereinrichtung 6 über einen Betätigungshebel 5 verbun
den, und der Ventilschaft 4 kann zwischen einer offenen Posi
tion und einer geschlossenen Position mittels dieser Unter
druckreguliereinrichtung 6 verdreht werden.
Der Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2 hat, gesehen in der Strömungs
richtung, generell eine Trapezform (Form des querverlaufenden
Querschnitts) mit bogenförmigen Ecken, und er ist symmetrisch
mit Bezug auf die Achse des Ventilschafts 4, der sich über
bzw. durch ihn erstreckt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Ein Ventil 7 vom Drosselklappentyp ist mittels Schrauben 8
fest an dem Ventilschaft 4 befestigt, und das Ventil 7 (womit
vorliegend insbesondere der Ventilkörper bezeichnet wird)
ist, gesehen in der Aufsicht, in seiner Form gleichartig dem
Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2 und ist in der Größe ein wenig
größer als der Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2. Ein Ventilbefesti
gungs- bzw. Fixierteil des Ventilschafts 4 hat einen generell
halbkreisförmigen transversalen Querschnitt, und das Ventil 4
ist auf einer flachen Oberfläche dieses Ventilbefestigungs-
bzw. -fixierteils gehalten und fest daran mittels Schrauben 8
befestigt, wie in Fig. 2A gezeigt ist.
Eine Ventilsitzoberfläche 9, die einem Teil einer Oberfläche
der stromabwärtigen Seite der Oberfläche des Ventils bzw.
Ventilkörpers 7, welcher nahe dem äußeren Umfang ist, in ei
nem vollständig geschlossenen Zustand des Ventils zugewandt
bzw. gegenüberliegend sein kann bzw. ist, ist in einer abge
stuften Art und Weise an bzw. in der stromaufwärtigen Seite
von einem halben Umfangsteil des Hauptteils bzw. Gehäuses 1,
der auf der einen Seite des Ventilschafts 4 angeordnet ist,
ausgebildet und ist größer im Durchmesser (äußere Größe bzw.
Dimension) als der Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2. Außerdem ist
eine andere bzw. weitere Ventilsitzoberfläche 10, welche ei
nem Teil einer Oberfläche der stromaufwärtigen Seite des Ven
tils 7, der nahe dem äußeren Umfang ist, in dem vollständig
geschlossenen Zustand des Ventils zugewandt bzw. gegenüber
liegend sein kann bzw. ist, in einer abgestuften Art und Wei
se an bzw. in der stromabwärtigen Seite des anderen halben
Umfangsteils des Hauptteils bzw. Gehäuses 1 ausgebildet sowie
auf der anderen Seite des Ventilschafts 4 angeordnet und ist
größer im Durchmesser (äußere Größe bzw. Dimension) als der
Ansaug- bzw. Einlaßkanal 2.
In dem vollständig geschlossenen Zustand des Ventils 7 ist
die äußere Größe bzw. Dimension der beiden Ventilsitzoberflä
chen 9 und 10 ein wenig größer als die äußere Größe bzw. Di
mension des Ventils bzw. Ventilkörpers 7, die durch den äuße
ren Umfang desselben definiert ist.
Die beiden Ventilsitzoberflächen 9 und 10 sind in einer bzw.
der Richtung der Neigung des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 in
dessen vollständig geschlossenen Zustand geneigt, und der
Neigungswinkel Θ3 von jeder der Ventilsitzoberflächen 9 und
10 ist größer als der Winkel Θ4 der Neigung des Ventils bzw.
Ventilkörpers 7 in dessen vollständig geschlossenem Zustand,
wie er in Fig. 2A gezeigt ist. Die beiden Ventilsitzoberflä
chen 9 und 10 sind unter dem gleichen Winkel Θ3 über die ge
samte Hälfte der Umfangsteile hiervon ausgebildet. Spezieller
ist es so, daß alle Teile von jedem halben Umfang der Ventil
sitzoberflächen 9, 10, welche die Teile 9b und 10b der Ven
tilsitzoberflächen 9 und 10 sind, in einer Richtung lokali
siert sind, die senkrecht zu der Achse des Ventilschafts 4
ist, und die Teile 9c, 9d, 10c, 10d der Ventilsitzoberflächen 9, 10,
die in der Richtung der Achse des Ventilschafts 4 lo
kalisiert sind, sind unter dem gleichen Neigungswinkel Θ3
ausgebildet. Bei diesem Aufbau sind die entgegengesetzten En
den 9a der Ventilsitzoberfläche 9 von dem äußeren Umfangsteil
der Oberfläche der stromabwärtigen Seite des Ventils 7 in
dessen vollständig geschlossenen Zustand beabstandet, während
die entgegengesetzten Enden 10a der Ventilsitzoberfläche 10
von dem äußeren Umfangsteil der Oberfläche der stromabwärti
gen Seite des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 in dessen voll
ständig geschlossenem Zustand beabstandet sind. In Fig. 2A
ist mit dem Bezugszeichen D der Spalt zwischen jedem Ende 9a,
10a der Ventilsitzoberflächen 9, 10 und dem äußeren Umfangs
teil der Oberflächen der stromaufwärtigen und stromaufwärti
gen Seite des Ventils 7 bezeichnet.
Die entgegengesetzten Enden 9a, 10a von jeder der beiden Ven
tilsitzoberflächen 9 und 10 sind ein wenig von den proximalen
Teilen 4a bzw. 4b des Ventilschafts 4 beabstandet, wie in den
Fig. 2A und 2B gezeigt ist.
Wie oben beschrieben ist, ist der Neigungswinkel Θ3 der bei
den Ventilsitzoberflächen 9 und 10 größer als der Neigungs
winkel Θ4 des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 in dessen voll
ständig geschlossenem Zustand, und daher sind, selbst wenn
ein Ventil bzw. Ventilkörper 7, dessen dimensioneller Fehler
der Dicke oder dergleichen nahe an der oberen Grenze inner
halb eines zulässigen Fehlerbereichs liegt, verwendet wird,
die entgegengesetzten Enden 9a und 10a der beiden Ventilsitz
oberflächen 9 und 10 von den proximalen Teilen des Ventil
schafts 4 beabstandet und interferieren demgemäß nicht damit
bzw. treten demgemäß nicht damit in störenden Eingriff, wenn
das Ventil 7 vollständig geschlossen wird, so daß die entge
gengesetzten Seitenteile 7a und 7b des Ventils bzw. Ventil
körpers 7 in einer zu dem Ventilschaft 4 senkrechten Richtung
positiv jeweils auf den beiden Ventilsitzoberflächen 9 und 10
zum Aufsitzen gebracht werden können, wie bei B in Fig. 3
veranschaulicht ist.
In diesem Zustand sind die entgegengesetzten Seitenteile 7a
und 7b des Ventils 7 wie auch die Seitenteile 9b und 10b der
beiden Ventilsitzoberflächen 9 und 10 generell parallel zu
dem Ventilschaft 4 angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist,
und bei diesem Aufbau wird das Ventil bzw. der Ventilkörper 7
in linearem Kontakt (Linienkontakt) mit jeder der Ventilsitz
oberflächen 9 und 10 gehalten, und es bzw. er wird daher in
linearem Abdichtungseingriff damit gehalten, so daß eine Ab
dichtung positiv bzw. zwangsweise an bzw. in diesen Teilen
bewirkt wird.
In dem vollständig geschlossenen Zustand des Ventils bzw.
Ventilkörpers 7 wird der Spalt D an jedem von jenen Teilen 7c
und 7d des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 gebildet, die vonein
ander in der Richtung der Achse des Ventilschafts 4 beabstan
det sind. Jedoch ist der Betrag an Leckage kleiner im Ver
gleich mit dem konventionellen Aufbau, in dem ein Ventil bzw.
Ventilkörper, wenn es bzw. er vollständig geschlossen wird,
mit den entgegengesetzten Enden der Ventilsitzoberflächen in
terferiert bzw. in störenden Eingriff tritt und viel mehr ge
öffnet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Betrag an
Strömungsleckage in einem vollständig geschlossenen Zustand
gemessen wurde, wobei ein Ventil benutzt wurde, dessen dimen
sioneller Fehler der Dicke oder dergleichen nahe an der obe
ren Grenze innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs war und
es sich um einen konventionellen Ventileinrichtungsaufbau
handelte, und als Ergebnis dieser Messung ergab sich eine
Strömungsleckagemenge von 400 Liter/min. Andererseits wurde
die Strömungsleckagemenge bei Verwendung des vorliegenden
Ventils und des Ventileinrichtungsaufbaus der vorliegenden
Erfindung gemessen, und als Ergebnis dieser Messung zeigte
sich, daß diese Strömungsleckagemenge auf die Hälfte, d. h.
200 Liter/min., vermindert war.
Die Fig. 4A und 4B zeigen eine zweite Ausführungsform ei
ner Einlaßregulierventileinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. In der zweiten Ausführungsform sind die Teile in
den beiden Ventilsitzoberflächen 9 und 10, die nahe dem Ven
tilschaft 4 angeordnet sind, d. h. etwa die Hälften 9e der
Teile 9c und 9d der Ventilsitzoberfläche 9 auf einer Seite
des Ventilschafts 4, welche Teile 9c, 9d auf einer Seite des
proximalen Teils 4a des Ventilschafts 4 lokalisiert sind, wie
auch etwa die Hälften 10e der Teile 10c und 10d der Ventil
sitzoberfläche 10 auf einer Seite des Ventilschafts 4, welche
Teile 10c, 10d auf einer Seite des proximalen Teils 4b des
Ventilschafts 4 lokalisiert sind, in einem Winkel Θ3 ge
neigt, der größer als der Winkel Θ4 der Neigung des Ventil s
bzw. Ventilkörpers 7 in dessen vollständig geschlossenem Zu
stand ist, und der Winkel der anderen Teile der Ventilsitz
oberflächen 9 und 10 ist der gleiche wie der Neigungswinkel
Θ4 des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 in dessen vollständig
geschlossenem Zustand.
Der übrige Aufbau ist gleichartig jenem der ersten Ausfüh
rungsform, und daher sind identische Teile durch jeweils
identische Bezugszeichen bezeichnet, und zur näheren Erläute
rung dieses übrigen Aufbaus wird demgemäß auf den entspre
chenden Teil der Beschreibung und Erläuterung des Aufbaus der
ersten Ausführungsform verwiesen.
In dieser zweiten Ausführungsform sind auch entgegengesetzte
Enden 9a der Ventilsitzoberfläche 9 in einem Abstand (Spalt)
D von einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der stromab
wärtigen Seite des Ventils bzw. Ventilkörpers 7 in dessen
vollständig geschlossenem Zustand beabstandet, während entge
gengesetzte Enden 10a der Ventilsitzoberfläche 10 in einem
Abstand (Spalt) D von einem äußeren Umfangsteil einer Ober
fläche der stromaufwärtigen Seite des Ventils bzw. Ventilkör
pers 7 in dessen vollständig geschlossenem Zustand beabstan
det sind, wie oben für die erste Ausführungsform beschrieben
worden ist. Daher interferieren diese Enden 9a und 10a nicht
mit dem Ventil bzw. Ventilkörper 7 bzw. treten nicht in stö
renden Eingriff mit dem Ventil bzw. Ventilkörper 7, wie in
der ersten Ausführungsform. Demgemäß werden eine Betriebswei
se, Funktion und Wirkungen erreicht, die gleichartig jenen
der ersten Ausführungsform sind.
Weiter werden in dieser zweiten Ausführungsform, wenn das
Ventil bzw. der Ventilkörper 7 vollständig geschlossen ist,
die beiden Ventilsitzoberflächen 9 und 10, ausgenommen die
obigen Teile 9e und 10e, in Oberfläche-zu-Oberfläche-Kontakt
mit dem Ventil bzw. Ventilkörper 7 gehalten, und daher ist
die Länge des Kontakts der Ventilsitzoberflächen 9 und 10 mit
dem Ventil bzw. Ventilkörper 7 in der Umfangsrichtung länger
als jene in der ersten Ausführungsform, und der Bereich bzw.
die Fläche des Kontakts dazwischen ist größer, so daß eine
höhere Abdichtungswirkung erreicht wird.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen die Ventilsitzoberflä
chen auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse ausgebildet sind,
können derartige Ventilsitzoberflächen auch in und/oder mit
tels anderen Teilen ausgebildet sein, z. B. mittels Hülsen,
wie sie in Fig. 6 gezeigt sind.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur bei Einlaßregulier
ventileinrichtungen (den obigen Ausführungsformen) in der An
saug- bzw. Einlaßeinrichtung für einen Mehrzylinder-Verbren
nungsmotor angewandt werden, sondern auch bei anderen geeig
neten Einlaßregulierventileinrichtungen.
Wie oben beschrieben wurde, kann in der vorliegenden Erfin
dung das Ventil bzw. der Ventilkörper, selbst wenn Streuungen
in der Bearbeitungspräzision etc. des Ventils bzw. Ventilkör
pers, des Ventilschafts und/oder anderer Teile wie auch Wär
mebeanspruchungsdeformation von einem oder mehreren dieser
Teile verursacht werden, sicher in die vorbestimmte Position
gedreht werden, so daß der Ventilkörper auf den Ventilsitz
oberflächen sitzt und dadurch eine hohe Abdichtungswirkung
erreicht wird.
In dem Fall sind nur die Teile von jeder der beiden Ventil
sitzoberflächen in der Richtung der Achse des Ventilschafts
unter einem Winkel geneigt, der größer als der Neigungswinkel
des Ventils bzw. Ventilkörpers indessen vollständig ge
schlossenem Zustand ist, während die anderen Teile von jeder
Ventilsitzoberfläche unter dem gleichen Winkel geneigt sind,
wie es der Neigungswinkel des Ventils bzw. Ventilkörpers in
dessen vollständig geschlossenem Zustand ist, wird eine noch
höhere Abdichtungswirkung dadurch erzielt.
Es wird eine Einlaßregulierventileinrichtung für einen Ver
brennungsmotor offenbart, in welcher eine hohe Abdichtungs
wirkung eines Ventils selbst dann erreicht werden kann, wenn
Streuungen in der Verarbeitungspräzision etc. des Ventils
bzw. Ventilkörpers, des Ventilschafts und/oder anderer Teile
wie auch Wärmebeanspruchungsdeformationen von einem oder meh
reren dieser Teile vorhanden sind bzw. verursacht werden. Die
Einlaßregulierventileinrichtung umfaßt ein Ventil vom Dros
selklappentyp, das in einem Ansaug- bzw. Einlaßkanal in einem
Hauptteil bzw. Gehäuse vorgesehen ist. Eine Ventilsitzober
fläche, die einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der
stromaufwärtigen Seite des Ventils in einem halben Umfangs
teil des Ventils bzw. Ventilkörpers zugewandt bzw. gegenüber
liegend sein kann, der auf einer Seite eines Ventilschafts
angeordnet ist, ist auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse
ausgebildet, und eine andere bzw. weitere Ventilsitzoberflä
che, welche einem äußeren Umfangsteil einer Oberfläche der
stromabwärtigen Seite des Ventils bzw. Ventilkörpers in der
anderen Hälfte des Umfangsteils des Ventils bzw. Ventilkör
pers zugewandt bzw. gegenüberliegend sein kann bzw. ist, der
auf der anderen Seite des Ventilschafts angeordnet ist, ist
auf bzw. in dem Hauptteil bzw. Gehäuse ausgebildet. Der Nei
gungswinkel Θ3 von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen
ist größer als der Neigungswinkel Θ4 des Ventils bzw. Ven
tilkörpers in dessen vollständig geschlossenem Zustand.
Claims (2)
1. Einlaßregulierventileinrichtung für einen Verbrennungs
motor, umfassend ein Ventil vom Drossel Klappentyp, das in ei
nem Ansaug- oder Einlaßkanal (2) in einem Hauptteil oder Ge
häuse (1) vorgesehen ist, worin eine Ventilsitzoberfläche
(9), welche einem äußeren Umfangsteil (7a) einer Oberfläche
der stromaufwärtigen Seite des Ventils (7) in einem halben
Umfangsteil des Ventils oder Ventilkörpers (7), der auf einer
Seite eines Ventilschafts (4) angeordnet ist, gegenüberliegen
kann oder gegenüberliegt, auf oder in dem Hauptteil oder Ge
häuse (1) ausgebildet ist und worin eine andere Ventilsitz
oberfläche (10), welche einem äußeren Umfangsteil (7b) einer
Oberfläche der stromabwärtigen Seite des Ventils (7) in dem
anderen halben Umfangsteil des Ventils oder Ventilkörpers
(7), der auf der anderen Seite des Ventilschafts (4) angeord
net ist, gegenüberliegen kann oder gegenüberliegt, auf oder
in dem Hauptteil oder Gehäuse (1) ausgebildet ist;
worin ein oder der Neigungswinkel (Θ3) von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen (9, 10) größer als ein oder der Nei gungswinkel (Θ4) des Ventils oder Ventilkörpers (7) in dessen vollständig geschlossenem Zustand ist, und entgegengesetzte Enden von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen (9, 10) von dem Ventil oder Ventilkörper (7) und dem Ventilschaft (4) be abstandet sind.
worin ein oder der Neigungswinkel (Θ3) von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen (9, 10) größer als ein oder der Nei gungswinkel (Θ4) des Ventils oder Ventilkörpers (7) in dessen vollständig geschlossenem Zustand ist, und entgegengesetzte Enden von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen (9, 10) von dem Ventil oder Ventilkörper (7) und dem Ventilschaft (4) be abstandet sind.
2. Einlaßregulierventileinrichtung gemäß Anspruch 1, worin
nur Teile von jeder der beiden Ventilsitzoberflächen (9, 10),
welche in einer Richtung einer oder der Achse des Ventil
schafts (4) lokalisiert sind, unter einem Winkel (Θ3) ge
neigt sind, der größer als der Neigungswinkel (Θ4) des Ven
tils oder Ventilkörpers (7) in dessen vollständig geschlosse
nem Zustand ist, während die anderen Teile von jeder Ventil
sitzoberfläche (9, 10) unter dem gleichen Winkel (Θ4) wie es
der Neigungswinkel (Θ4) des Ventils oder Ventilkörpers (7)
in dessen vollständig geschlossenem Zustand ist, geneigt
sind.
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