DE2923720C2

DE2923720C2 - Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2923720C2
Application number: DE19792923720
Authority: DE
Inventors: Hubert Arbon Thurgau Kotzur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2923720A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein GaswechseJventil für Brennkra/'maschinen mit einem Ventilteller, der mit einem Ventilschaft über mindestens zwei Stege verbunden ist, die einen über dem Ventilteller liegenden domförmigen Raum einschließen.

Bei Brennkraftmaschinen wird vielfach der Austausch der Gase im Verbrennungsraum mittels Pilzventilen gesteuert, durch die die Ein- und/oder Auslaßkanäle taktweise geöffnet und geschlossen werden. Da der Ventilteller zur Erzielung eines ausreichenden Durchtrittsquerschnittes für das Gas in seinem Durchmesser erheblich größer ausgebildet sein muß als der den Teller tragende Scha^ft, wird das Ein- und Ausströmen der Gase durch das sich vom Schaft zum Ventilteller konisch erweiterende Cbergar.gsteil erheblich behindert. Da außerdem die Masse des Übergangsteils groß ist, wird auch von den heißen Αϊ gasen bzw. von dem Ventilteller eine große Wärmemenge aufgenommen und an den Schaft weitergeleitet. Dies kann zu thermischen Oberbeanspruchungen des Schaftes und der mit dem Schaft zusammenwirkenden Bauteile führen. ίο

Durch die US-PS 12 95 801 ist ein Gaswechselventil bekannt, bei welchem der Ventilteller über Stege mit dem Ventilschaft verbunden und über dem Ventilteller ein domförmiger Raum gebildet ist. Die Strömung der Gase wird jedoch bei diesem bekannten Gaswechselventil erheblich behindert, da die Gase nicht nur gegen die zwischen Ventilteller und Schaft verlaufenden Verbindungsstege, sondern auch gegen eine den Ventilschaft fortsetzende und in der Ventilachse am Ventilteller angeschraubte Zündeinrichtung auftrrff'-n. die mit einem durchgehenden, bis zum Ventiltei jr führenden Ventilschaft vergleichbar ist. Dieses Ventil entspricht demnach einem herkömmlichen Pilzventil, das neben seinem Schaft noch zusätzlich zwischen Teller und Schaft verlaufende Stege aufweist, wobei bedingt durch die sich zwangsläufig ergebenden Wirbel das Strömungsverhalten der Gase ungünstiger ist als bei einem Pilzventil.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen zu schaffen, dessen Strömungswiderstand äußerst gering ist, so daß die Strömungsverluste und die auf das Ventil übertragbare Wärmemenge klein gehalten werden können. Außer» dem soll das Befüllen urtd das Entleeren des Zylinderraumes verbessert werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der domförmige Raum in Gestalt eines frei von Gasen durchslrömbaren Raumes ausgebildet ist.

Zur Verbesserung der Gasströmung ist es ferner angebracht, am Ventilteller eine in den domförmigen Raum vorstehende und gegen den Ventilschaft gerichtete kegelförmige Erhöhung anzuformen.

Das gemäß der Erfindung ausgebildete Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen ist nicht nur einfach in seiner konstruktiven Ausgestaltung, sondern auch sehr strömungsgünstig ausgebildet Wird nämlich der domförmige Raum in Gestalt eines frei durchst-ömbaren Raumes ausgebildet, ist gewährleistet, daß die von den Gasen beim Einströmen in den Zylinderraum und auch beim Ausströmen aus diesem beaufschlagten Flächen so gering wie möglich gehalten werden. Dadurch wird sowohl der Strömungjwiderstand als auch die aufgenommene Wärmemenge klein gehalten, so daß an den Schaft eine geringere Wärmemenge abgegeben wird als bei den bisher bekannten Ventilausgestaltungen. Thermische Oberbeanspruchungen sind demnach weitgehend ausgeschlossen.

Des weiteren wird, da die Strömungswiderstände klein sind, ein hoher Füllungsgrad und eine gute Entleerung des Zylinderraumes erreicht Dies wirkt sich wiederum günstig auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine aus. Außerdem kann das vorschlagsgemäße Ventil bei hoher Lebensdauer leicht gestaltet werden.

In der Zeichnur-g ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Gaswechselventils für Brennkraftmaschinen dargestellt Hierbei zeigt

F i g. 1 das in einem Auslaßkanal einer Brennkraftmaschine angeordnete Ventil in geöffneter Betriebsstellung,

F i g. 2 das Ventil nach F i g. 1 in Draufsicht und
Fig.3 eine Brennkraftmaschine, die mit einem Einlaß- und einem Auslaßventil gemäß Fig. 1 versehen ist.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte und jeweils mit 1 bezeichnete Gaswechselventil ist in einem nur teilweise gezeigten Gehäuse 2 einer Brennkraftmaschine eingebaut und dient zum Verschließen eines Kanals 3, aus dem die heißen Verbrennungsgase abströmen. Das Gaswechselventil 1 besteht hierbei aus einem Ventilteller 5, dessen kegelförmige Ventilfläche 6 mit einer an dem Gehäuse 3 angeformten Gegenfläche 4 zusammen wirkt, und einem Schaft 7, der in dem Gehäuse 3 verschiebbar geführt ist

Zur Verbindung des Schaftes 7 mit dem Ventilteller 5 sind drei bügeiförmig ausgebildete Stege 11, 12 und 13 an dem Schaft 7 angeformt, die einen domförmigen Raum 14 einschließen, der somit über Öffnungen 15,16 und 17 nach außen offen ist. Die Stege 11,12 und 13 sind ieweils aus einem Bogenstück 18, das in den Schaft 7 übergeht, und einem achsparallel zu diesem gerichteten Endstück 19 zusammengesetzt, an dem der Ventilteller 5 befestigt ist. Außerdem ist am Ventilteller eine in den domförmigen Raum 14 ragende kegelförmige Erhöhung 20 angeformt, die zu den Öffnungen 15, 16 und 17 hin geneigt verläuft.

Die aus dem Innenraum des Gehäuses 2 durch den Kanal 3 abströmenden heißen Gase können somit ohne große Behinderung nicht nur an den Stegen 11,12 und 13 vorbeiströmeri, sondern auch durch den domförmigen Raum 14 hindurch fließen, ohne daß sich dabei Wirbel bilden, Die Erhöhung 20 begünstigt dabei das Strömungsverhalten. Auf den Schaft 7 wird demnach nur eine geringe Wärmemenge übertragen, so daß die thermische Belastung der mit dem Schaft zusammenwirkenden Bauteile klein gehalten wird.

Bei der in F i g, 3 dargestellten Brennkraftmaschine 31 sind in den Zylinderdeckel 33 eines Zylinders 32 ein Einlaßkanal 34 sowie ein Auslaßkanal 35 eingearbeitet, deren öffnungen durch ein Einlaßventil 36 bzw. ein Auslaßventil 37 verschließbar sind. Zwischen den Ventilen 36 und 37 ist eine Zündkerze 38 angeordnet.

Die Ventile 36 und 37 sind hierbei gemäß der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ausgestaltet, indem der Schaft 41 über Stege 43 mit dem Ventilteller 42 wbunden ist. Die Stege 43 schließen somit wiederum einen domförmigen Raum 44 ein, der

von den einströmenden Gasen bzw. den ausströmenden Gasen durchströmt wird.

Zur Begünstigung der Strömung ist hierbei an dem Ventilteller 42 eine in den domförmigen Raum 44 ragende Erhöhung 45 angeformt. Die Strömungswiderstände sind somit gering, so daß nicht nur gegenüber den bisher verwendeten Ventilkonstruktionen eine bessere Befüllung, sondern auch eine bessere Entleerung des Zylinders 32 erreicht wird. Dies wirkt sich günstig auf den Gesamtwirkungsgrad der Brennkraftmaschine 31 aus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilteller, der mit einem Ventilschaft über mindestens zwei Stege verbunden ist, die einen über dem Ventilteller liegenden domförmigen Raum einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der domförmige Raum (14) in Gestalt eines frei von Gasen durchströmbaren Raumes ausgebildet ist

2. Gaswechselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilteller (5) eine in den domförmigen Raum (14) vorstehende und gegen den Ventilschaft (7) gerichtete kegelförmige Erhöhung (20) angebracht ist

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