DE3243741A1

DE3243741A1 - Valve for internal combustion engines

Info

Publication number: DE3243741A1
Application number: DE19823243741
Authority: DE
Inventors: Paul Ing.(Grad.) 3180 Wolfsburg Rottenkolber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-05-30

Abstract

A valve for internal combustion engines has a valve plate (3) which, on the side facing the combustion space, has recesses (5) separated by webs (4) for receiving a protective layer (6) composed of a thermally insulating material. To achieve a reduction in weight while almost completely retaining the rigidity of the valve plate and to create enough space to accommodate the thermally insulating layer, webs (4) should extend essentially radially to the valve axis (7). <IMAGE>

Description

VOLKSWAGENWERKVOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFTSHARED COMPANY

3180 Wolfsburg
- 2 -3180 Wolfsburg
- 2 -

Unsere Zeichen: E 3343
1702pt-we-schOur reference: E 3343
1702pt-we-sch

Ventil für BrennkraftmaschinenValve for internal combustion engines

.Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Brennkraftmaschinen . gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve for internal combustion engines . according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Yentilausbildung ist beispielsweise durch das deutsche Gebrauchsmuster 72 12 233 bekannt. Dort wurden zum Zwecke der Vermeidung des Abplatzens der Schutzschicht Vertiefungen an der dem Brennraum zugewandten Stirnfläche des Ventiltellers vorgesehen, die beispielsweise durch konzentrische oder spiralförmige Rillen mit vorzugsweise halbkreisförmigem Querschnitt gebildet sind. Dabei können diese rillenförmigen Vertiefungen durch Stege voneinander - getrennt sein, an denen zur besseren Halterung der beispielsweise auch aus einem Wärmedämmaterial bestehenden Schutzschicht Hinterschneidungen vorgesehen sein können.Such a Yentil training is for example by the German Utility model 72 12 233 known. Were there for the purpose of avoidance the flaking of the protective layer, depressions are provided on the end face of the valve disk facing the combustion chamber, which are formed, for example, by concentric or spiral grooves with a preferably semicircular cross section. Included these groove-shaped depressions can be separated from one another by webs, on which, for example, to better hold the undercuts also made of a protective layer consisting of a thermal insulation material can be provided.

IJm eine gute Wärmeschutzwirkung bei solchen Ventilen zu erzielen, ist jedoch eine Minimal dicke?-: der Wärmedämmschicht erforderlich. Wünschenswerte Beschichtungsdicken ergeben dann jedoch Einbauprobleme durch entsprechende Vergrößerung der Ventiltellerdicken. Würde dagegen, um diese Einbauprobleme zu beseitigen, die Dicke des metallischen Teils des Ventiltellers reduziert, dann ergeben sich Festigkeits- und Schwingungsprobleme. So zeigt sich beispielsweise, daß die Anordnung der Vertiefungen in Form konzentrischer oder spiralförmiger Rillen eine erhebliche Schwächung des Ventil-IJm to achieve a good thermal protection effect with such valves, however, is a minimum thickness of the thermal insulation layer required. However, desirable coating thicknesses then result in installation problems due to a corresponding increase in the valve disk thickness. If, on the other hand, the thickness of the metallic part of the valve disk were reduced in order to eliminate these installation problems, then this would result strength and vibration problems. For example, it shows that the arrangement of the depressions in the form of concentric or spiral grooves a considerable weakening of the valve

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Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Carl H. Hahn, Vorsitzender · Horst Münzner, stellv. Vorsitzender · Claus Borgward · Karl-Heinz Briam Chairman of the Board of Directors: Dr. rer. pole. Carl H. Hahn, Chairman · Horst Münzner, Deputy Chairman · Claus Borgward · Karl-Heinz Briam

des Aufsichtsrats; Prol. Or. tectin. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerk ■ Dr. Jur. Wolfgang R. Habbel · Günter Hartwich · Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt Karl Gustaf Ratjen Dr. rer. pol. Rolf Selowsky Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB of the supervisory board; Prol. Or. Tectin. Ernst Fiala Dr. jur. Peter Frerk ■ Dr. Jur. Wolfgang R. Habbel · Günter Hartwich · Dr. rer. pole. Werner P. Schmidt Karl Gustaf Ratjen Dr. rer. pole. Rolf Selowsky Seat of the company: Wolfsburg District Court Wolfsburg HRB

tellers gegenüber mechanischen Beanspruchungen und Schwingungen bedeutet.plate against mechanical stresses and vibrations.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Tentil für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Bauart zu schaffen, bei dem durch entsprechende Ausbildung der Vertiefungen bzw. der Stege bei annähernder Beibehaltung der Steifigkeit des Ventiltellers genügend Raum für die Unterbringung einer ausreichend starken Wärmedämmschicht geschaffen wird. .The object on which the invention is based is therefore to provide a valve for internal combustion engines as described in the preamble of claim to create specified design, in which by appropriate formation of the depressions or the webs at approximate Maintaining the rigidity of the valve disk, enough space to accommodate a sufficiently thick thermal barrier coating is created. .

Die lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch Anordnung der Stege im wesentlichen radial zur Achse des Ventils wird die Festigkeit des Tentiltellers gegenüber einer unbeschichteten Ausführung hinsichtlich mechanischen Beanspruchungen etwa beibehalten und gleichzeitig ohne eine Vergrößerung der Ventiltellerdicke genügend Raum für die Unterbringung einer ausreichend starken Wärmedämmschicht geschaffen. Dabei kann die Höhe der Stege in Richtung auf die Ventilachse hin bei im wesentlichen gleicher Höhe der "Vertiefung abnehmen und die projizierte Fläche der- Stege soll kleiner sein als die Hälfte der Gesamtfläche des Ventiltellers.This problem is solved according to the characterizing part of the patent claim 1. By arranging the webs essentially radially to the axis of the valve, the strength of the tilt plate is opposite an uncoated version with regard to mechanical loads approximately maintained and at the same time enough space for accommodating a sufficient amount of space without increasing the valve disk thickness strong thermal insulation layer created. The height of the webs in the direction of the valve axis can be substantially the same height as the "recess and remove the projected area the webs should be smaller than half the total area of the Valve disc.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispfel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigenIn the drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown, which is explained in more detail below. Show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil einer Hubkolben-Brennkraftmaschine nach der Erfindung gemäß Schnittlinien I-I nach Fig. 2,Figure 1 is a longitudinal section through a valve of a reciprocating internal combustion engine according to the invention according to section lines I-I of Fig. 2,

Figur 2 eine Draufsicht auf den Ventilteller von der Brennraumseite her undFigure 2 is a plan view of the valve disk from the combustion chamber side here and

Figur 3 einen Schnitt durch den Ventilteller gemäß den Schnittlinien III-III nach Figur 2.FIG. 3 shows a section through the valve disk according to the section lines III-III according to FIG. 2.

In der Zeichnung ist mit 1 insgesamt ein Ventil einer herkömmlichen Hubkolben-Brennkraftmaschine bezeichnet, das einen Ventilschaft 2 und einen-'Ventilteller 3 aufweist. Auf der dem hier nicht darge-In the drawing, 1 is a total of a valve of a conventional one A reciprocating piston internal combustion engine which has a valve stem 2 and a valve plate 3. On the one not shown here

stellten Brennraum zugewandten Stirnseite 'des Tentiltellers 3 ist eine aus einem wärme dämmenden Material, beispielsweise einem Zirkonoxyd, bestehende Schutzschicht 6 angebracht, die in dort vorgesehenen Tertiefungen 5 gehalten ist. Die Vertiefungen sind durch jeweils radial verlaufende Stege 4 voneinander getrennt, wobei die Höhe der Stege zu der mit ¹J bezeichneten Ventilachse hin bei im wesentlichen gleichbleibende Höhe der Vertiefungen abnehmen. So können diese Stege in Höhe der Ventilachse 7 nur etwa halb so hoch sein wie an ihrem radial äußeren Ende. Die auf die Ventiltellerebene projizierte Fläche der Stege soll dabei kleiner als die Hälfte der Gesamtfläche des Ventiltellers sein und die Stege können, wie insbesondere aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, ganz· in der Wärmedämmschicht 6 eingebettet sein. Um die Wärmedämmschicht 6 in den Vertiefungen 5 besser und sicherer halten zu können, können an den Stegen auch Hinterschneidüngen vorgesehen sein, wie beispielsweise aus der Figur 3 hervorgeht.presented combustion chamber facing end face 'of the tilt plate 3 is made of a heat-insulating material, such as a zirconium oxide, existing protective layer 6 is attached, which is held in depressions 5 provided there. The recesses are separated by respective radially extending webs 4 from each other, wherein the height of the webs decrease to the designated with ¹ J towards the valve axis at a substantially constant height of the wells. So these webs at the level of the valve axis 7 can be only about half as high as at their radially outer end. The area of the webs projected onto the valve disk plane should be smaller than half the total area of the valve disk and the webs can, as can be seen in particular from FIGS. 1 and 3, be completely embedded in the thermal insulation layer 6. In order to be able to hold the thermal insulation layer 6 better and more securely in the depressions 5, undercuts can also be provided on the webs, as can be seen, for example, from FIG.

Insgesamt gesehen zeigt sich, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventiltellers ohne eine wesentliche Verstärkung der Ventiltellerdicke eine ausreichend starke Wärmedämmschicht auf der· dem Brennraum zugewandten Stirnseite des Ventiltellers angebracht werden kann. Durch die im wesentlichen radial verlaufenden Stege kann die Festigkeit und das Schwingungsverhalten des Ventiltellers gegenüber"der unbeschichteten Ausführung im wesentlichen beibehalten werden, während gleichzeitig durch Anbringung von Vertiefungen zwischen den Stegen genügend Raum zur Unterbringung einer wirksamen Wärmedämmschicht geschaffen wird.Overall, it can be seen that the training according to the invention of the valve disk a sufficiently thick thermal insulation layer on the the end face of the valve disk facing the combustion chamber is attached can be. The strength and the vibration behavior of the valve disk can be increased by the essentially radial webs compared to "the uncoated version essentially retained be, while at the same time by making indentations between the webs enough space to accommodate an effective Thermal insulation layer is created.

BADBATH

Claims

VOLKSWAGENWERK

SHARED COMPANY

3180 Wolfsburg

"Our reference: E 3343

A IS S P R fj G HE

Valve for internal combustion engines with a valve disk that on the side facing the combustion chamber, depressions separated by webs for receiving one made of a heat-insulating material having existing protective layer, characterized in that the webs (4) essentially radially with respect to the Valve axis (7) run.

2 .. Valve according to claim 1, characterized in that the height of the webs (4) in the direction of the valve axis (7) 'at im substantially the same height of the depressions (5) decreases.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the projected area of the webs (4) is smaller than half of the Total area of the valve disk (3)

BATH ORIGINAL

Chairman of the Board: Dr. rer. pole. Carl H. Hann, Chairman · Horst Münzner, Deputy Chairman · Claus Borgward · Karl-Heinz Briam

of the Supervisory Board ", Prof. Dr. tschn. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerk · Dr. jur. Wollgang R. Habbel · Günter Hartwich · Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt Karl Gustaf Ratjen Dr. rer. pol Rolf Selowsky Registered office: Wolfsburg District Court Wolfsburg HRB