DE4242398A1 - Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere Pilzventile - Google Patents
Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere PilzventileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Ein- und/oder
Auslaßventile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Kühlvorrichtung ist aus der DE 26 55 497 A1
bekannt. Hierbei wird das Motoröl dem Ventilschaft als
Kühlmedium über den das Ventil steuernden Kipphebel zuge
führt, wobei im Ventilschaft vom Ende des Schaftes bis
zum Ventilteller zwei in Längsrichtung verlaufende, ne
beneinanderliegende Kanäle eingearbeitet sind, die als
Vor- und Rücklaufkanäle für das Kühlmedium dienen. Der
Vor- und Rücklaufkanal mündet jeweils in im Ventilteller
radial eingearbeitete Kanäle, die mit einer ringförmigen
Kammer verbunden sind. Hierbei erfolgt der Umlauf des
Kühlmediums entlang der inneren Wandung des Ventilschaf
tes vom einseitig angeordneten Vorlaufkanal in die radi
alen Kanäle des Ventiltellers und von dort in den eben
falls entlang der inneren Wandung einseitig angeordneten
Rücklaufkanal, der am Ende einen Ausgangskanal zur Motor
ölwanne aufweist. Hieraus wird deutlich, daß eine un
gleichmäßige Wärmeableitung vom Ventilschaft an die Ven
tilführungsbuchse erfolgt, was nachteilig ist, weil auch
dadurch der Wirkungsgrad zur wünschenswerten Herabsetzung
der Betriebstemperatur des Pilzventils verringert wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile zu
schaffen, die eine verbesserte Wärmeableitung gewährlei
stet und es ermöglicht, daß die Betriebstemperatur der
Ventile stark herabgesetzt wird, um ein Verbrennen der
Ventile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kühlvorrich
tung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß mit einfachen Mitteln eine allseitige
gleichmäßige Kühlung des hohlen Ventilschaftes und der
Ventilkopf-Tellerfläche gewährleistet ist. Daraus folgt,
daß durch das erfindungsgemäße Kühlsystem auf das Pilz
ventil keine einseitigen thermischen Belastungen durch
kaltes oder heißes Motorenöl auf das Pilzventil gelenkt
werden. Es ist kein Verziehen oder Krümmen des Ventils
durch die Kühlölführungskanäle zu befürchten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein in einer Ventil
führung angeordnetes Pilzventil mit einer Kühlvor
richtung nach einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes x
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung I-I gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 1, und zwar um
90° gedreht, wobei die Kühlvorrichtung im Ventil
kopf eine Umlenkscheibe aufweist,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Aus
schnittes y gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Aus
schnittes z gemäß Fig. 1,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung durch eine Kühlvorrichtung
für das Pilzventil nach einer zweiten Ausführungs
form, und
Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß Fig. 7
in einem Ausschnitt, wobei die Kühlvorrichtung im
Ventilkopf eine Umlenkscheibe aufweist.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Kühlvorrich
tung dargestellt. Wie hieraus ersichtlich ist, sind in
einem Zylinderkopf 1 jeweils seitlich ein Zuführungskanal
2 und dem gegenüberliegend in einer etwas höheren Ebene
ein Abführungskanal 3 für das als Kühlmittel dienende Mo
torenöl vorgesehen. Diese Kanäle 2, 3 münden jeweils in
einer ringförmigen Eintrittskammer 4 bzw. Austrittskammer
5, die in einer Führung 6 eines zu kühlenden Ventils an
geordnet sind. Die Kammern 4 und 5 umschließen den Ven
tilschaft 7a und stehen jeweils über eine im Schaft vor
gesehene Öffnung 8 mit einem Hohlraum 9 im Ventilschaft
7a in Verbindung. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist
der Hohlraum 9 im Ventilschaft 7a als eine im Durchmes
ser abgesetzte Bohrung 9a und 9b ausgebildet, die sich
von dem Ventilkopf 7b über die Eintrittskammer 4 bis zur
Austrittskammer 5 erstreckt (vgl. Fig. 1), wobei die
erste Stufe 9a mit einem gegenüber der zweiten Stufe 9b
größeren Durchmesser bis zur Eintrittskammer 4 und die
zweite Stufe b bis zur Austrittskammer 5 verläuft. In den
Hohlraum 9 der ersten Stufe a der Bohrung ist ein im
Durchmesser zum Hohlraum kleineres Strömungsrohr 10 ange
ordnet, das auf diese Weise zwischen dem Hohlraum 9 und
der Außenwandung des Rohres 10 einen Raum bildet, der als
ein Vorlaufkanal 11 dient, während das Rohr 10 als ein
Rücklaufkanal 12 ausgebildet ist, wenn das Kühlmedium Öl
über den Zuführungskanal 2 durch den hohlen Ventilschaft
7a in den Umlauf gesetzt wird (vgl. Fig. 6). Der Umlauf
des Öls erfolgt durch eine Pumpwirkung bei der Hin- und
Herbewegung des Pilzventils. Es erfolgt hierbei auch eine
Verdrehung des Pilzventils um die eigene Achse, wenn die
Austrittskammer 5 und die Eintrittskammer 4 zueinander
gährungsförmig angeordnet sind (in der Zeichnung nicht
dargestellt). Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist
das Rohr 10 im Ventilkopf 7b mit seinem unteren Ende
10a mit einem im Ventilkopf angeordneten Aufschweißdec
kel 13 fest verbunden, während das obere Ende 10b des
Rohres in einer Schiebestelle 14 im Ventilschaft 7a ein
gesteckt ist. Diese Schiebestelle 14 dient vorteilhaft
zur Aufnahme von eventuell auftretenden Spannungen
zwischen dem Pilzventil 7 und dem Rohr 10. Die Schiebe
stelle 14 ist demnach für die Bohrung der Spannungsteile
vorgesehen. Im Bereich des unteren Endes 10a des Rohres
10 sind ringsum Schlitze oder Bohrungen 15 angeordnet,
durch die das vom Vorlaufkanal 11 strömende Öl in den
Rücklaufkanal 12 umgelenkt wird. Das Öl strömt demnach
gezwungen durch das Rohr 10, vom Zuführungskanal 2 über
die Eintrittskammer 4 in den Vorlaufkanal 11, von dort
durch die Schlitze oder Bohrungen 15 in den Rücklaufkanal
12 bis zur Austrittskammer 5 und von dort durch den
Ausführungskanal 3 in eine Motorenölwanne (in der Zeich
nung nicht dargestellt) zurück. Insofern ist der Kühlöl
kreislauf geschlossen, der seine Kühlfunktion im hohlen
Ventilschaft 7a, von der äußersten Stelle des Pilzven
tilkopfes 7b, an der eine Abkühlung hauptsächlich erfor
derlich ist, bis zur Rückkehr über den hohlen Ventil
schaft 7a in die Motorenölwanne, erfüllt. Um zu vermei
den, daß das Motorenöl bei der Pumpbewegung in den an den
Ventilsitz im Zylinderkopf 1 angrenzenden Auslaßkanal 16
gelangen kann, ist in der Ventilführung 6 unterhalb der
Eintrittskammer 4 eine Öl-Entspannungsnute 17 eingearbei
tet (vgl. Fig. 1 und 3), die das eventuell entweichende
Öl auffängt und über eine Ölabführleitung oder Bohrung 18
in der Motorenölwanne oder in den Kipphebelraum (in der
Zeichnung nicht dargestellt) zurückführt.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist an dem
unteren freien Rohrende 10a des Rohres 10 eine Umlenk
scheibe 19 angeordnet, die sich in einer Aussparung 20 im
Ventilkopf 7b erstreckt, die von einem im Pilzventilkopf
7b angeordneten Aufschweißdeckel 21 abgeschlossen und
verschweißt wird. Bei Bedarf können Führungsnuten 30 für
die Arretierung des Rohres 10 im Aufschweißdeckel 21 ein
gearbeitet werden. Das Vorsehen der Umlenkscheibe 19 ist
besonders vorteilhaft für extreme Bedingungen, wenn die
Kühlmöglichkeit für die besonders gefährdete Ventilkopf-
Tellerfläche verstärkt werden soll. Durch die Umlenk
scheibe 19 wird das Kühlöl derart im Ventilkopf gelenkt,
daß 2/3 bis 3/4 der Ventilkopf-Tellerfläche gekühlt wer
den können. Mit anderen Worten: es wird die Kühlfläche
des Ventilkopfes vergrößert.
In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit
Motorenöl gekühlten Einlaß- und/oder Auslaßventils 7 dar
gestellt, in dem die Ölzuführung über einen Kipphebel 22
erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Ventilschaft 7a vom
Ventilkopf 7b bis zum Kipphebel als Hohlschaft 9a, 9b
ausgebildet, und zwar mit dem im Hohlschaft 9a angeord
neten Strömungsrohr 10, wie bei dem ersten Ausführungs
beispiel.
Der sich anschließende Hohlschaft 9b steht strömungsmä
ßig mit einem Ausgleichsnippel 23 in Verbindung, der die
Kreisbewegung des Kipphebels 22 und die dadurch entste
hende Hin- und Herbewegung an die Übergangsstellen
zwischen dem Öleintritt 24 und dem Ausgleichsnippel 23
ausgleicht. Das Öl zum Kühlen strömt vom Kipphebel 22
durch den Öleintrittskanal 25 und den Öleintritt 24 über
den Übergangspunkt 26 vom Kipphebel 22 zum Ausgleichs
nippel 23, in dem eine Durchflußbohrung 27 angeordnet
ist. Von dort strömt das Öl in den Vorlaufkanal 9b, der
in das Strömungsrohr 10 mündet, und von dort bis zu den
Schlitzen oder Bohrungen 15 im Strömungsrohr, und zwar im
Bereich des Ventilkopfes 7b. Hier erfolgt dann die Um
kehr des Öls in den Ölrücklaufkanal 28 und von dort in
den Ölaustrittsschlitz 29 in den Kipphebel 22 oder Ven
tildeckelraum (in der Zeichnung nicht dargestellt), um
von dort wieder in die Motorenölwanne zurückzufließen.
Der Ölaustrittsschlitz 29 ist schräg gestellt für die
Pilzventildrehstellung.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann, wie aus Fig. 8
ersichtlich ist, an dem unteren freien Rohrende 10a des
Strömungsrohres 10 die Umlenkscheibe 19 vorgesehen wer
den, die sich in der Aussparung 20 im Ventilkopf 7b er
streckt, die von dem Aufschweißdeckel 21 abgeschlossen
wird. Für die Arretierung des Strömungsrohres 10 sind in
dem Aufschweißdeckel Führungsnuten 30 angeordnet.
Bezugszeichenliste
1 Zylinderkopf
2 Zuführungskanal
3 Abführungskanal
4 Eintrittskammer
5 Austrittskammer
6 Führung
7 Ventile (Pilzventil)
7a Ventilschaft
7b Ventilkopf
8 Öffnung
9 Hohlraum (Hohlschaft)
9a 1. Bohrung
9b 2. Bohrung
10 Strömungsrohr
10a unteres Rohrende
10b oberes Rohrende
a erste Stufe der Bohrung
b zweite Stufe der Bohrung
11 Vorlaufkanal
12 Rücklaufkanal
13 Aufschweißdeckel
14 Schieberstelle
15 Schlitze oder Bohrungen
16 Auslaßkanal
17 Öl-Entspannungsnute
18 Ölabführleitung
19 Umlenkscheibe
20 Aussparung
21 Aufschweißdeckel
22 Kipphebel
23 Ausgleichsnippel
24 Öleintritt
25 Öleintrittskanal
26 Übergangspunkt
27 Durchflußbohrung
28 Ölrücklaufkanal
29 Ölaustrittsschlitz
30 Führungsnut
2 Zuführungskanal
3 Abführungskanal
4 Eintrittskammer
5 Austrittskammer
6 Führung
7 Ventile (Pilzventil)
7a Ventilschaft
7b Ventilkopf
8 Öffnung
9 Hohlraum (Hohlschaft)
9a 1. Bohrung
9b 2. Bohrung
10 Strömungsrohr
10a unteres Rohrende
10b oberes Rohrende
a erste Stufe der Bohrung
b zweite Stufe der Bohrung
11 Vorlaufkanal
12 Rücklaufkanal
13 Aufschweißdeckel
14 Schieberstelle
15 Schlitze oder Bohrungen
16 Auslaßkanal
17 Öl-Entspannungsnute
18 Ölabführleitung
19 Umlenkscheibe
20 Aussparung
21 Aufschweißdeckel
22 Kipphebel
23 Ausgleichsnippel
24 Öleintritt
25 Öleintrittskanal
26 Übergangspunkt
27 Durchflußbohrung
28 Ölrücklaufkanal
29 Ölaustrittsschlitz
30 Führungsnut
Claims (9)
1. Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbeson
dere Pilzventile, die durch den Umlauf des Motorenöls einer
Brennkraftmaschine gekühlt werden, mit einer Zu- und Abfüh
rung des Kühlmediums in einem hohlen Ventilschaft, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) für die Zu- und Abführung des Kühlmediums seitlich in einem Zylinderkopf (1) und in einer Führung (6) des Ventils (7) Kanäle (2, 3) vorgesehen sind, die mit ring förmigen Kammern (4, 5) in der Führung (6) in Verbindung stehen, die den Ventilschaft (7a) umschließen und je weils über eine Öffnung (8) in dem Schaft mit dem Hohl raum (9) des Ventilschaftes (7a) verbunden sind,
- b) der Hohlraum (9) als eine im Durchmesser abgesetzte Boh rung (9a, 9b) ausgebildet ist, die sich von dem Ven tilkopf (7b) über die Eintrittskammer (4) bis zur Aus trittskammer (5) erstreckt, und
- c) ein Strömungsrohr (10) in der größeren Bohrung (9a) an geordnet ist, wobei zwischen dieser und der Außenwandung des Rohres (10) ein Vorlaufkanal (11) gebildet wird, während das Rohr ein Rücklaufkanal (12) zur Austritts kammer (5) ist.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Strömungsrohr (10) im Ventilkopf (7b) mit seinem
unteren Ende (10a) mit einem im Ventilkopf angeordneten
Aufschweißdeckel (13) fest verbunden ist, während das obere
Ende (10b) in einer im Ventilschaft (7a) ausgebildeten
Schiebestelle (14) angeordnet ist.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß im Bereich des unteren Endes (10a) des Strömungs
rohres (10) ringsum Schlitze und/oder Bohrungen (15) ange
ordnet sind, durch die das vom Vorlaufkanal (11) strömen
de Öl in den Rücklaufkanal (12) umlenkbar ist zur Aus
trittskammer (5).
4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Ventilführung (6) unterhalb der Eintrittskammer
(4) eine Ölentspannungsnute (17) angeordnet ist, die eine
Ölabführleitung (18) aufweist.
5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem unteren freien Rohrende (10a) des Strömungsroh
res (10) eine Umlenkscheibe (19) angeordnet ist, die sich
in einer Aussparung (20) im Ventilkopf (7b) erstreckt.
6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Aussparung (20) im Ventilkopf (7b) von einem
Aufschweißdeckel (21) abgeschlossen ist.
7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Aufschweißdeckel (21) Führungsnuten
(30) angeordnet sind, in die das Strömungsrohr (10) arre
tierbar ist.
8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ölzuführung über
einen Kipphebel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilschaft (7a) vom Ventilkopf (7b) bis zum Kipphebel
(22) als Hohlschaft (9a, 9b) ausgebildet ist, wobei in
dem einen Hohlschaft (9a) das Strömungsrohr (10) angeord
net ist, während der andere Hohlschaft (9b) strömungsmäßig
mit einem Ausgleichsnippel (23) verbunden ist, der in Wirk
verbindung mit dem Kipphebel (22) steht.
9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ölvorlaufkanal (9b) in das Strömungsrohr (10) mün
det und der Ölrücklaufkanal (28) um das Strömungsrohr aus
gebildet ist, der zu einem Ölaustrittsschlitz (29) ver
läuft.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9218882U DE9218882U1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere Pilzventile |
DE19924242398 DE4242398A1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere Pilzventile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924242398 DE4242398A1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere Pilzventile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4242398A1 true DE4242398A1 (de) | 1994-06-16 |
Family
ID=6475386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924242398 Withdrawn DE4242398A1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Kühlvorrichtung für Ein- und/oder Auslaßventile, insbesondere Pilzventile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4242398A1 (de) |
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- 1992-12-09 DE DE19924242398 patent/DE4242398A1/de not_active Withdrawn
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