DE2405972B2 - Auslaßventil für Brennkraftmaschinen mil Kühlmittelzwangsumwälzung - Google Patents
Auslaßventil für Brennkraftmaschinen mil KühlmittelzwangsumwälzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Auslaßventil für Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelzwangsumwälzung
durch innere Kanäle im Ventilschaft und eine im Ventilkopf befindliche Kühlkammer und mit Korrosionsschutzbeschichtung
des Ventilschaftes.
Auslaßventile dieser Art sind — abgesehen von der Korrosionsschutz! eschichtung — beispielsweise aus
der DT-PS 9 00 402 und aus der Zeitschrift »Marine Engineer and Naval Architect«, Juni 1966, S. 255, bekannt.
Diese Ventile finden vor allem bei sehr großen, langsam laufenden Dieselmotoren, die mit schwefelhaltigern
Schweröl betrieben werden. Verwendung. Durch die Zwangsumwälzung des Kühlmittels sind diese Ventile
sehr gut abgekühlt, so daß an einer Stelle des Schaftes der Taupunkt der Abgase unterschritten wird. Es
bildet sich dort aus Schwefelanhydrid und Wasserdampf Schwefelsäure, welche den Ventilschaft in dem
genannten Bereich, in dem seine Temperatur in der Nähe des Taupunktes liegt, korrosiv angreift.
Man hat nun versucht, durch Abdichten des Ventilschaftes gegenüber den Verbrennungsgasen dieses
Korrosionsproblem zu beseitigen, jedoch ohne Erfolg, da solche Dichtungen g-oße techniche Probleme aufwerfen.
Andererseits hat die Anmelderin versucht, den Ventilschaft mit einer Schutzbeschichtung zu versehen.
Die bisher verwendeten Schutzbeschichtungen waren jedoch gegenüber der chemischen Korrosion nicht
widerstandsfähig genug und wiesen infolge der chemischen Korrosion an der Grenzfläche durch die poröse
äußere Oberfläche hindurch eine mangelnde Haftung an der Metallunterlage auf. 6S
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Auslaßventil der eingangs genannten Art
zu schaffen, bei dem das obenerwähnte Korrosionsproblem unter Vermeidung der obenerwähnten Nachteile
der bekannten Konstruktionen beseitigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß der Ventilschaft über einen Abschnitt seiner
zylindrischen Außenfläche in dei Nähe des Veniilkop
fes und zumindest in dem Bereich, in welchem die Temperatur der Außenfläche des Ventilschaftes im Betneb
etwa der Kondensationstemperatur oder dem Taupunkt des in Berührung mit dem Ventilschaft kommenden
gasförmigen Mediums entspricht, mit einer Schutzbeschichtung auf der Basis einer korrosionsfesten Metallegierung
versehen ist, die eine glatte, zylindrische Oberfläche aufweist welche insbesondere ohne einen
im Profil schtbaren Übergang in den zum Ventilkopf führenden Ventilschaftabschnitt übergeht
Die erfindungsgemäße Konstruktion schafft in dem kritischen, der Korrosion durch Schwefelsäurebildung
ausgesetzten Bereich des Schaftes einen äußerst wirkungsvollen Korrosionsschutz, wobei durch den glatten
Übergang der Schutzbeschichtung in den unbeschichteten Teil des Ventilschaftes Verschlechterungen der übrigen
Eigenschaften des Ventils vermieden werden.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Schutzbeschicht ungsmaterialien.
Es sind bereits mit Korrosionsschutzbeschichtung versehene Auslaßventile auf dem Gebiet schnellaufender
Brennkraftmaschinen bekannt welche Ventile über die gan.».e Schaftlänge sehr hohen Temperaturen weit
oberhalb des Taupunktes der Verbrennungsgase ausgesetzt sind. So zeigt die US-PS 30 73 294 ein auf der
gesamten Schaftlänge bis in den Ventilkopfbereich hinein korrosionschutzbeschichtetes Vollaluminiumventil.
Die US-PS 21 35 966 zeigt ein mit nicht umgewälzter Kühlmittelfüllung versehenes Ventil, das mit einer Korrosionsschutzbeschichtung
auf einem Teil der Schaftlänge versehen ist, die ohne einen im Profil sichtbaren
Übergang in dem zum Ventilkopf führenden Ventilschaftabschnitt übergeht. Bei diesen Ventilen sind jedoch
Hochtemperaturkorrosionsprobleme zu lösen, und es werden demzufolge Maßnahmen ergriffen, die
auf das Korrosionsproblem durch beim Taupunkt der Verbrunnungsgase entstehende Schwefelsäure nicht
anwendbar sind.
Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand des in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten, an seinem
Ventilschaft mit einer erfindungsgemäßen Schutzbeschichtung versehenen Ventils näher erläutert.
Der hier nur teilweise und in einem axialen Längsschnitt dargestellte Ventilschaft t ist fest mit einem
Ventilkopf 2 verbunden, der eine innenliegende Kühlkammer 3 aufweist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
weist der Ventilschaft 1 ein zylindrisches Innenrohr 4 auf, das in einen Axialkanal 5 des
Ventilschafts eingesetzt und in diesem vermittels eines Abstandsstücks 6 gehalten ist. Das Innenrohr 4 und der
Axialkanal 5 bilden gemeinsam zwei zueinander koaxiale Kanäle 7 und 8, jeweils für Kühlmittelzufuhr bzw.
Kühlmittelableitung von und zur Kühlkammer 3 im Ventilkopf 2. Zwecks Vermeidung von Korrosion am
Ventilschaft durch die Verbrennungsgase ist ein Abschnitt der zylindrischen Außenfläche des Ventilschaftes
1 mit einer Schutzbeschichtung 9 auf der Basis einer Metallegierung versehen. Die Schutzbeschichtung 9 erstreckt
sich zumindest über den Abschnitt der zylindrischen Außenfläche des Ventilschafts, in welchem die
Temperatur während des Betriebes im wesentlichen der Kondensationstemperatur oder dem Taupunkt der
Schwefelanhydrid und Wasserdampf enthaltenden und
entlang dem Ventilschaft aufsteigenden Verbrennungsgase entspricht. Die Schutzbeschichtung besteht aus
einer Metallegierung in einer der beiden in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Zusammensetzungen.
Sie wird vorzugsweise im flüssigen Zustand, beispielsweise vermittels eines an sich bekamten Wärmeauftragsverfahrens,
auf einen Ventihchaftabschnitt aufgebracht, welcher einen etwas geringeren Außendurchmesser
als der übrige Teil des Ventiischafts aufweist, so daß die Schutzbeschichtung nach Aufbringung in diesem
Abschnitt zusammen mit dem Ventilschaft eine glatte, zylindrische Oberfläche vorzugsweise ohne
einen im Profil sichtbaren Übergang zu dem zum Ventilkopf führenden Ventilschaftabschnitt bildet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Auslaßventil für Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelzwangsumwälzung durch innere Kanäle
im Ventilschaft und eine im Ventilkopf befindliche Kühlkammer und mit Korrosionsschutzbeschichtung
des Ventilschaftes, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilschaft (1) über einen Abschnitt seiner zylindrischen Außenfläche in der
Nähe des Ventilkopfes (2) und zumindest in dem Bereich, in welchem die Temperatur der Außenfläche
des Ventilschaftes im Betrieb etwa der Kondensationstemperatur oder dem Taupunkt des in Berührung
mit dem Ventilschaft kommenden gasförmigen Mediums entspricht, mit einer Schutzbeschichtung
(9) auf der Basis einer korrosionsfesten Metallegierung versehen ist, die eine glatt«, zylindrische
Oberfläche aufweist, welche insbesondere ohne einen im Profil sichtbaren Übergang in den
zum Ventilkopf führenden Ventilschaftabschnitt übergeht
2. Auslaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung (9) aus einer
Metallegierung aus 0,08% Kohlenstoff, 12% Chrom, 15% Molybdän, 3% Wolfram, 5% Eisen, 2,5% Kobalt
und 62.42% Nickel besteht.
3. Auslaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung (9) aus 87%
Wolframkarbid und 13% Kobalt besteht.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8239 | Disposal/non-payment of the annual fee |