DE4207213A1 - Keramisches gaswechselventil - Google Patents
Keramisches gaswechselventilInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
-
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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Description
Die Erfindung betrifft ein keramisches Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen,
bei dem der Federteller kraftschlüssig mit dem Ventilschaft verbunden ist.
Keramische Gaswechselventile sind aus der EP-A 02 49 503 bekannt. Danach ist
der Ventilschaft an der Verbindungsstelle mit dem Federteller mit einer ringförmigen
Nut versehen und von einer längsgeteilten Hülse mit konischer Außenkontur
umgeben. An der Innenwand besitzt die Hülse einen Wulst, der in die Nut des
Ventilschaftes eingreift. Der Federteller weist eine konische Bohrung auf, die mit der
konischen Außenwand der Hülse zusammenwirkt, so daß eine formschlüssige
Verbindung zustande kommt. Um partielle Spannungsrisse im Bereich der Nut im
Ventilschaft zu vermeiden, ist mindestens zwischen Hülse und Ventilschaft eine
Beschichtung aus Weichmetall vorgesehen.
Die Beschichtung mindert
Spannungsbrüche im zylindrischen Teil des Ventilschaftes, nicht jedoch im Bereich
der Nut. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen zylinderförmigen Ventilschaft, der von
einer Hülse mit konischer Außenkontur umgeben ist, auf der sich der Federteller mit
seiner konischen Bohrung abstützt.
Die Konizität der Außenkontur der Hülse und der Bohrung des Federtellers kann
0,5° bis 15°, insbesondere 2° bis 6° betragen. Die Hülse kann mit Längsschlitzen
versehen oder geteilt sein.
Mit der Erfindung werden Brüche des Ventilschafts vermieden, die durch die
Kerbwirkung der Nut oder Spannungskonzentrationen aufgrund von geometrischen
Unzulänglichkeiten der Nut und/oder der Hülsenwülste hervorgerufen werden.
Außerdem werden Brüche durch Oberflächenschädigungen vermieden, die bei der
Fertigung komplizierter Schaftformen entstehen.
Der im Bereich des Federtellers ungestört zylindrisch (d. h. mit konstantem
kreisförmigen Querschnitt) gestaltete Ventilschaft wird von einer Hülse mit
zylindrischer Innen- und konischer Außenkontur umgeben. Der Federteller stützt
sich mit seiner zur Hülse passenden konischen Bohrung auf derselben ab. Durch
gegenseitiges Verklemmen von Federteller und Hülse wird der Durchmesser der
Hülse so zusammengestaucht, daß es zu einer Verklemmung der zylindrischen
Fuge zwischen Hülse und Ventilschaft kommt. Dadurch wird die kraftschlüssige
Einleitung der am Federteller wirkenden Kräfte in den Ventilschaft ermöglicht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich einen Ausführungsweg
darstellender Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt ein keramisches Gaswechselventil im wesentlichen ohne Ventilfeder,
teilweise geschnitten. Ventilteller 1 und Ventilschaft 2 sind einstückig aus
keramischem Material, z. B. Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid gefertigt. Auf das freie
Ende des Ventilschafts 2 ist eine Hülse 3 mit konischer Außenkontur 4 geschoben.
Auf der konischen Außenkontur 4 stützt sich der Federteller 5 mit seiner konischen
Bohrung 6 ab. Die Konizität α der Außenkontur der Hülse und β der Bohrung des
Federtellers beträgt einen Winkel zwischen 0,5° und 15°, insbesondere zwischen
2° und 6°. Um Konzentrationen bei der Krafteinleitung in den Ventilschaft an den
Enden der Hülse sicher zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, die Hülse so zu
dimensionieren, daß sie auf beiden Seiten der Bohrung herausragt. Mit 7 wird die
Feder angedeutet, die das Ventil in Schließstellung hält (nicht dargestellt).
Claims (2)
1. Keramisches Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen, bei dem der
Federteller kraftschlüssig mit dem Ventilschaft verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zylinderförmiger Ventilschaft (2) von einer Hülse (3)
mit konischer Außenkontur (4) umgeben ist, auf der sich der mit einer
konischen Bohrung (6) versehene Federteller (5) abstützt.
2. Gaswechselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Konizität der Außenkontur (4) der Hülse (3) und der Bohrung (6) des
Federtellers (5) 0,5° bis 15°, insbesondere 2° bis 6° beträgt.
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