DE4122330A1

DE4122330A1 - VALVE GUIDE FOR COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE4122330A1
Application number: DE4122330A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phys Dr Engelhard; Johann Dipl Ing Mueller
Original assignee: MAN Dezentrale Energiesysteme GmbH
Current assignee: MT Decentralized Energy Systems GmbH
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-07
Also published as: EP0526736A1; EP0526736B1; DE59203654D1; DK0526736T3; ES2078597T3; ATE127879T1

Abstract

In order to improve the lubrication of valve stem guides (1) of internal combustion engines a relief groove (11) is provided in the valve guide (1), into which exhaust gases from the exhaust port (4) on the one hand and lubricating oil from the upper area (1b) of the valve guide on the other can pass and can then pass by way of a longitudinal duct (13) into the crank chamber. Unrestricted lubrication of the valve stem guide is thereby ensured. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schmie rung der Ventilschaftführung von Verbrennungsmotoren.The invention relates to a method and an apparatus for smithing valve stem guide of internal combustion engines.

Bei den Ein- und Auslaßventilen im Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors hat die Ventilschaftführung in erster Linie die Aufgabe, das Ventil so zu führen, daß es beim Schließen ohne radiale Bewegung auf dem Ventilsitz aufsitzt. Durch die Ventilschaftführung müssen dabei Querkräfte von der Kipphebelbewegung und von der Abgasströmung abgefangen werden.In the intake and exhaust valves in the cylinder head of an internal combustion engine the valve stem guide primarily the task of guiding the valve so that it sits on the valve seat when closing without radial movement. Through the Valve stem guide must have lateral forces from the rocker arm movement and are intercepted by the exhaust gas flow.

Weiter wird über die Ventilschaftführung ein Teil der Wärme an das Motorkühl wasser abgeführt, die bei der Verbrennung durch die heißen Abgase auf das Ven til übertragen wird. Die dabei auftretenden hohen Temperaturen erschweren die Schmierung der Ventilschaftführung. Diese erfolgt bekannterweise von der Kipp hebelseite mittels Spritzöl, das durch die Hubbewegung des Ventils in die Füh rung transportiert wird. Da überschüssiges Schmieröl an der Unterseite der Füh rung in den Brennstoff Einlaß- bzw. Abgaskanal gelangt, muß die Schmierölzu fuhr mit Rücksicht auf Ölverbrauch und Emission möglichst exakt dosiert werden. Diese Dosierung erfolgt empirisch durch die detaillierte Gestaltung des Spaltes zwischen Ventilschaft und Führung.Furthermore, part of the heat is transferred to the engine cooler via the valve stem guide water discharged to the Ven til is transferred. The high temperatures that occur make this difficult Lubrication of the valve stem guide. This is known to be done by the Kipp lever side by means of spray oil, which by the stroke movement of the valve in the Füh tion is transported. There is excess lubricating oil on the underside of the guide If the fuel enters the fuel inlet or exhaust duct, the lubricating oil must drove as precisely as possible with regard to oil consumption and emissions. This dosage is done empirically through the detailed design of the gap between valve stem and guide.

Speziell bei aufgeladenen Gasmotoren ergeben sich insbesondere an den Auslaß ventilen mit der dargestellten Ventilschaftführung Probleme. Durch den Abgas turbolader wird ein hoher Abgasdruck erzeugt. Das Abgas strömt durch den Spalt der Ventilschaftführung zum Kurbelraum und drückt dabei das Schmieröl aus der Führung.Especially in the case of turbocharged gas engines, there are particularly at the outlet valves with the illustrated valve stem guide problems. Through the exhaust turbocharger generates a high exhaust gas pressure. The exhaust gas flows through the gap the valve stem guide to the crankcase and presses the lubricating oil out of the Guide.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs ge nannten Art zu schaffen, mit dem die Schmierung der Ventilschaftführung mit vertretbarem Aufwand und ohne negative Auswirkung auf Ölverbrauch und Emissionswerte optimiert wird. The invention is therefore based on the object, a method of ge named type with which the lubrication of the valve stem guide with reasonable effort and without negative impact on oil consumption and Emission values is optimized.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Schmierung der Ventilschaft führung verbessert, ohne daß dabei mehr Schmieröl in den Abgas- bzw. Einlaßka nal gelangt. Der Bereich der Ventilführung unterhalb der Entlastungsnut dient zur Abdichtung der Ventilführung gegen den hohen Abgasdruck bzw. gegen über dem Einlaßkanal. Es verbleibt ein sehr enger Ringspalt zwischen Ventilschaft und Führung, durch den nur ein geringer Abgasstrom bis zur Entlastungsnut ge langen kann, von wo aus das Abgas in den Kurbelraum geleitet wird. Dadurch wird der obere, kurbelgehäuseseitige Bereich der Ventilführung druckentlastet, so daß hier nur noch ein geringer Differenzdruck herrscht, der die Schmierung nicht behindert.By the measure according to the invention, the lubrication of the valve stem leadership improved, without more lubricating oil in the exhaust or Einlaßka nal arrives. The area of the valve guide below the relief groove is used to seal the valve guide against the high exhaust gas pressure or against over the inlet duct. A very narrow annular gap remains between the valve stem and guidance through which only a small exhaust gas flow ge to the relief groove from where the exhaust gas is directed into the crankcase. Thereby the upper area of the valve guide on the crankcase side is relieved of pressure, so that there is only a small differential pressure, the lubrication not disabled.

Der obere Teil der Führung übernimmt die eigentliche Aufgabe der Ventilfüh rung, d. h. die Aufnahme der Querkräfte. Zur ausreichenden Versorgung dieses Bereiches mit Schmieröl wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung über eine als Schmiernut ausgebildete zweite Ringnut das Schmieröl eingedrückt.The upper part of the guide takes over the actual task of valve guiding tion, d. H. the absorption of the lateral forces. To adequately supply this The area with lubricating oil is according to a further embodiment of the invention The lubricating oil is pressed in via a second annular groove designed as a lubrication groove.

Die Schmiernut kann vorzugsweise über eine Bohrung mit der Druckseite des Schmierölsystems des Motors verbunden sein. Dadurch wird langfristig und unab hängig vom Betriebszustand des Motors eine optimale Schmierung sichergestellt.The lubrication groove can preferably have a bore with the pressure side of the Lubricating oil system of the engine. This makes it long-term and independent optimal lubrication is ensured depending on the operating state of the engine.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Entlastungsnut über eine Längsnut mit dem Kurbelgehäuse verbunden. Dadurch kann sowohl eintre tendes Abgas als auch in die Entlastungsnut eintretendes Schmieröl in das Kurbel gehäuse abgeführt werden. Dadurch muß die Schmierölzufuhr nicht aus Rück sicht auf Ölverbrauch und Emission begrenzt werden.According to a further embodiment of the invention, the relief groove is over a longitudinal groove connected to the crankcase. This allows both exhaust gas as well as lubricating oil entering the relief groove in the crank housing are removed. As a result, the lubricating oil supply does not have to come from the back with regard to oil consumption and emissions.

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Ventilführung zur Durchführung des Verfah rens, die durch die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 gekennzeichnet ist.The invention extends to a valve guide for carrying out the method rens, which is characterized by the features of claims 3 to 5.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen eignen sich für Auslaßventile von Verbren nungsmaschinen aller Arten, insbesondere für Auslaßventile von aufgeladenen Gasmotoren. Die Maßnahmen eignen sich auch für Einlaßventile, wenn im An saugkanal Überdruck besteht.The measures according to the invention are suitable for exhaust valves of combustion machines of all kinds, especially for exhaust valves of supercharged Gas engines. The measures are also suitable for intake valves if in on Suction channel overpressure exists.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dar gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf im Bereich eines Auslaßventiles 2, das in einer Ventilführung 1 axial beweglich gelagert ist und in Zusammenwirkung mit einem Ventilsitz 3 den Abgaskanal 4 gegenüber dem nicht dargestellten Arbeitszylinder abdichtet. Kühlwasserkanäle 6 dienen zur Ab führung der Verbrennungswärme.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing:
The drawing shows a cross section through a cylinder head in the area of an exhaust valve 2 , which is mounted in an axially movable manner in a valve guide 1 and, in cooperation with a valve seat 3, seals the exhaust gas duct 4 with respect to the working cylinder (not shown). Cooling water channels 6 are used to guide the combustion heat.

Für einen sicheren und dauerhaften Betrieb des Ventils 2 ist in der Ventilführung 1 eine als Entlastungsnut 11 ausgebildete erste Nut vorgesehen, die die Ventil führung 1 in einen unteren, ventilsitzseitigen Bereich 1a und einen oberen, kur belraumseitigen Bereich 1b unterteilt. Der untere Bereich 1a in der Führung 1 dient zur Abdichtung des ölgeschmierten oberen Führungsteiles 1b gegen das Eindringen von Abgas aus dem Abgaskanal 4. Etwaiges durch einen sehr gerin gen Spalt zwischen der Führung 1 und dem Ventilschaff eindringendes Abgas ge langt dann in die Entlastungsnut 11, die über eine Längsnut 13 mit dem Kurbel raum 5 in Verbindung steht, so daß das eindringende Abgas in den Kurbelraum S gelangen kann. Damit bleibt der obere Bereich 1b der Ventilführung vom Abgas und dessen Druck unbeeinflußt. Das erlaubt eine sichere Einführung von Schmier öl in den Führungsbereich zwischen Ventilschaft und Führung.For a safe and permanent operation of the valve 2 , a first groove designed as a relief groove 11 is provided in the valve guide 1 , which divides the valve guide 1 into a lower, valve seat-side area 1 a and an upper, kur belraumseiten area 1 b. The lower region 1 a in the guide 1 serves to seal the oil-lubricated upper guide part 1 b against the ingress of exhaust gas from the exhaust duct 4 . Any penetrating exhaust gas through a very small gap between the guide 1 and the valve shaft then reaches the relief groove 11 , which is connected to the crank chamber 5 via a longitudinal groove 13 , so that the penetrating exhaust gas can get into the crank chamber S. Thus, the upper region 1 b of the valve guide is unaffected by the exhaust gas and its pressure. This allows lubricant oil to be safely introduced into the guide area between the valve stem and guide.

Das Schmieröl kann nach konventioneller Weise über den Kurbelraum 5 in den Führungsspalt im oberen Ventilführungsbereich 1b gelangen. Eine verbesserte Schmierung erreicht man jedoch mit einer Zwangsschmierung, die über Ölboh rungen 15 in eine als Schmiernut 14 ausgebildete zweite Ringnut unter Druck ge langt. Das durch die Bewegung des Ventils 2 auf- und abgeschobene Schmieröl wird am oberen Ende direkt und am unteren Ende des oberen Bereiches 1b über die Entlastungsnut 11 und den Längskanal 13 in den Kurbelraum 5 gelangen. Es wird auf diese Weise nicht nur eine gute Schmierung gewährleistet, sondern auch verhindert, daß Schmieröl in den Abgaskanal 4 oder im Falle eines Einlaßventiles in den Einlaßkanal gelangt.The lubricating oil can reach the guide gap in the upper valve guide area 1 b in a conventional manner via the crank chamber 5 . An improved lubrication is achieved, however, with forced lubrication, the stanchions via oil holes 15 in a lubrication groove 14 formed as a second annular groove under pressure. The lubricating oil pushed up and down by the movement of the valve 2 will reach the crank chamber 5 directly at the upper end and at the lower end of the upper region 1 b via the relief groove 11 and the longitudinal channel 13 . This not only ensures good lubrication, but also prevents lubricating oil from getting into the exhaust duct 4 or, in the case of an intake valve, into the intake duct.

Claims

1. A method for lubricating a valve stem guide of combustion engines, characterized in that the valve guide ( 1 ) is divided into two areas ( 1 a, 1 b) by a relief groove ( 11 ) connected to the environment, one area ( 1 a) causes the seal to the exhaust gas or fuel channel, and the other area ( 1 b) takes over the management of the Ven valve ( 2 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the two te area ( 1 b) of the valve guide ( 1 ) is positively lubricated with pressure oil and that excess lubricating oil is returned to the crankcase of the internal combustion engine via the relief groove ( 11 ).

3. Valve stem guide of internal combustion engines for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the valve stem guide ( 1 ) has a relief groove ( 11 ) connected to the environment, which divides the valve guide into two areas, that the one, valve-side area ( 1 a) the valve guide ( 1 a) is designed as a seal and that the second, rocker arm-side area ( 1 b) is designed as a valve guide.

4. Valve stem guide according to claim 3, characterized in that a longitudinal groove ( 13 ) is provided on the valve guide ( 1 ), which connects the relief groove ( 11 ) with the crank chamber ( 5 ) of the internal combustion engine.

5. Valve stem guide according to claim 3, characterized in that the region formed as a valve guide ( 15 ) has a lubrication groove ( 14 ) for pressure oil forced lubrication.