DE4301632A1 - Ventilsitzring - Google Patents
VentilsitzringInfo
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventilsitzring für ein Hubventil in
einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
In Zylinderköpfe eingießbare Ventilsitzringe sind bekannt (z. B. DE
39 37 402 A1). Vorteilhaft ist dabei die vereinfachte Fertigung (kein
Einpressen mit genauen Passungen) sowie die verbesserte Wärmeablei
tung. Allerdings sind für Ventilsitzringe unter anderem auch wegen
der Verwendung bleifreier Kraftstoffe sehr harte und verschleißfeste
Materialien erforderlich, deren spanende Bearbeitung entsprechend
aufwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Ventilsitzring der gat
tungsgemäßen Art vorzuschlagen, der einfach herstellbar und verar
beitbar ist und der trotzdem eine dauerhafte, zuverlässige Abdichtung
gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er
findung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß ist der Ventilsitzring in baulich einfacher Weise
scheibenförmig ausgeführt und bildet nur einen Teil der Gesamtdicht
fläche des Zylinderkopfes. Der Ventilsitzring - der bevorzugt aus
einer Beryllium-Bronze bestehen kann - wirkt als eine Dichtbarriere
im Gesamtsystem, bei hervorragender Wärmeableitung und einfacher
Bearbeitbarkeit. Ggf. kann beispielsweise mittels eines Lasers ein
Aufschmelzlegieren zwischen dem Zylinderkopf-Basismaterial und dem
Ventilsitzring durchgeführt werden.
Ferner wird ein hinsichtlich der Konfiguration einfacher Ventilsitz
ring vorgeschlagen, dessen eine - bevorzugt jedoch beide - Ringflä
chen mit einer ggf. porösen Hartschicht überzogen sind. Die Hart
schichten können gemäß den Ansprüchen 5-9 ausgeführt sein, z. B.
gemäß Anspruch 5 mit einer thermisch aufgespritzten, porösen Hart
metallschicht. Diese an der Dichtfläche des Ventilsitzringes endenden
Hartschichten bilden kreisförmige, extrem verschleißfeste Barrieren,
die die Verschleißfestigkeit des Ventilsitzringes sicherstellen,
obwohl eine gute Bearbeitbarkeit des Ventilsitzringes erhalten
bleibt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Ventilsitzringes ist dieser in
herstellungstechnisch einfacher Weise wie eine Tellerfeder gestaltet
und bildet mit seiner inneren Umfangsfläche nur einen ringförmigen
Abschnitt der Gesamtdichtfläche, die dementsprechend von 30% bis zu
70% aus dem Zylinderkopfmaterial besteht. Daraus resultiert eine
hervorragende Wärmeableitung für das Hubventil und eine weitgehende,
umfassende Einbettung des Ventilsitzringes in den Zylinderkopf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert. Die anliegende schematische Zeichnung
zeigt in
Fig. 1 einen Schnitt entlang der Ventilachse durch einen in einen
Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingegossenen Ventil
sitzring, und
Fig. 2 eine Einzelheit Z der Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Zylinderkopfes 10 einer Hub
kolben-Brennkraftmaschine mit einem Gas-Auslaßkanal 12, der von einem
nicht dargestellten, in einer Ventilachse 14 angeordneten Hubventil
gesteuert wird. Das Hubventil wirkt dabei mit einem im Zylinderkopf
10 symmetrisch zur Ventilachse 14 vorgesehen Ventilsitzring 16 zusam
men.
Der Ventilsitzring 16 besteht aus einem hochlegierten Stahl und ist
in einer Stärke von 1,2 mm ähnlich einer Tellerfeder gestaltet. Die
Ringflächen 18, 20 des Ventilsitzringes 16 sind in einer Stärke von je
0,25 mm mit einer durch Plasmaspritzen thermisch aufgebrachten Hart
stoffschicht aus AL2O3 22, 24 versehen. Um den Außenumfang des Ventil
sitzring 16 sind mit Hinterschneidungen versehene Verankerungen 26
angeformt.
Der Ventilsitzring 16 wird beim Gießen des Zylinderkopfes 10 aus
einer Aluminium-Leichtmetall-Legierung wie in der Fig. 1 ersichtlich
mit eingegossen, wobei der Winkel α des Ventilsitzringes 16 zur Ven
tilachse 14 45° beträgt.
Nach der spanabhebenden Bearbeitung der mit dem Hubventil zusammen
wirkenden ringförmigen Dichtfläche 28 setzt sich diese zusammen aus
einer mittleren Spur 30 (vgl. Fig. 2) aus dem hochlegiertem Stahl
des Ventilsitzringes 16, aus den beiden angrenzenden, eine Dichtbar
riere bildenden Spuren 32, 34 aus der aufgebrachten Hartstoffschicht
22, 24 und aus den beiden äußeren Spuren 36, 38 aus dem Grundmaterial
des Zylinderkopfes 10. Der Flächenanteil des Ventilsitzringes 16 bzw.
der Spuren 30, 32, 34 beträgt etwa 50% des Gesamtdichtflächenanteiles.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel be
schränkt. So können anstelle der Aluminiumoxid-Beschichtung auch
andere thermisch aufgebrachte Beschichtungen aus Metall oder Keramik
verwendet sein. Ferner können aufgedampfte Härteschichten nach dem
PVD- oder CVD-Verfahren (z. B. aus TIN) aufgebracht sein. Desweiteren
können galvanisch aufgebrachte Hartschichten (z. B. Nickeldispersio
nen) oder Tauchbeschichtungen (Allitierungen) oder Nitrierungen
verwendet werden. Die Ventilsitzringe können aus austenitischem
Stahl, aus NE-Metallen wie Beryllium-Bronze etc. hergestellt sein.
Schließlich kann der Ventilsitzring in an sich bekannter Weise zu
dessen Positionierung in der Gießform mit entsprechenden Nasen oder
Vorsprüngen versehen sein, die nach dem Eingießen bei der spanenden
Bearbeitung der Ventilsitzfläche abgearbeitet werden.
Anstelle eines beschichteten Ventilsitzringes kann auch ein Ventil
sitzring aus einer Beryllium-Bronze verwendet sein, der als Dichtbar
riere in der Gesamtdichtfläche 28 wirkt. Dabei kann ggf. durch Auf
schmelzlegieren auch der übrige Dichtbereich mit verfestigt werden.
Claims (11)
1. Ventilsitzring für ein Hubventil in einem Zylinderkopf einer
Brennkraftmaschine, der aus verschleißfestem Metall hergestellt
ist und bei im wesentlichen ringförmiger konischer Gestaltung in
den Zylinderkopf eingießbar ist, wobei seine Innenumfangsfläche
die Dichtfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß er scheiben
förmig ausgebildet ist und seine Dichtfläche (30, 32, 34) nur einen
Teil der Gesamtdichtfläche (28) im Zylinderkopf (10) einnimmt.
2. Ventilsitzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
aus einer Beryllium-Bronze hergestellt ist.
3. Ventilsitzring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
er im Dichtflächenbereich durch Aufschmelzen mit einer Energie
quelle aufschmelzlegiert ist.
4. Ventilsitzring zumindest nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest dessen der Brennraumseite des Zylinderkopfes zuge
wandte Ringfläche (20) mit einer Härteschicht (24) versehen ist.
5. Ventilsitzring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Härteschicht (22, 24) thermisch gespritzte Metall- und/oder Kera
miklegierungen sind.
6. Ventilsitzring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Härteschicht PVD- oder CVD-Schichten sind.
7. Ventilsitzring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Härteschicht durch galvanisch aufgebrachte Hartschichten gebildet
ist.
8. Ventilsitzring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Härteschicht durch Tauchbeschichten gebildet ist.
9. Ventilsitzring nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, da
durch gekennzeichnet, daß er nach Art einer Tellerfelder mit
einer Materialstärke zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise um ca.
1,2 mm, hergestellt ist.
10. Ventilsitzring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sein
Konuswinkel (α) zwischen 30° und 60°, vorzugsweise ca. 45° be
trägt.
11. Ventilsitzring nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, da
durch gekennzeichnet, daß seine Dichtfläche (30, 32, 34) 30%-70%
der Gesamtdichtfläche (28) einnimmt.
Priority Applications (1)
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DE19934301632 DE4301632C2 (de) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | Ventilsitzring |
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Publications (2)
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ID=6478688
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4301632C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0937866A3 (de) * | 1998-02-20 | 2000-11-08 | Eaton Corporation | Anordnung für Brennkraftmaschinenventil |
US7063051B2 (en) | 2001-05-10 | 2006-06-20 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Liquid-cooled valve seat ring |
DE102008015854A1 (de) | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Volkswagen Ag | Ventilsitzring |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10158613C1 (de) * | 2001-11-29 | 2003-04-30 | Regeltechnik Kornwestheim Gmbh | Ventil |
DE102005050509A1 (de) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE575295C (de) * | 1931-12-24 | 1933-04-26 | Siemens & Halske Akt Ges | Aus Berylliumlegierung bestehende Ventilsitze, Ventilfuehrung u. dgl., insbesondere fuer Brennkraftmaschinen |
DE2459186A1 (de) * | 1974-12-14 | 1976-06-24 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Zylinderkopf fuer eine hubkolbenbrennkraftmaschine |
EP0024890A1 (de) * | 1979-08-29 | 1981-03-11 | B & W DIESEL A/S | Auslassventil für Brennkraftmaschine |
GB2075069A (en) * | 1979-12-03 | 1981-11-11 | Atomic Energy Authority Uk | Wear resistance of metals |
DE3216025C2 (de) * | 1982-04-29 | 1984-09-13 | Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij institut stekloplastikov i stekljannogo volokna, Moskovskaja oblast' | Verfahren zum Aufbringen keramischer Überzüge erhöhter Dicke |
WO1986004548A1 (en) * | 1985-02-12 | 1986-08-14 | Masco Corporation | Process of manufacturing seal members having a low friction coefficient |
DE3331145C2 (de) * | 1983-08-30 | 1986-08-28 | Audi AG, 8070 Ingolstadt | Leichtmetall-Zylinderkopf für Hubkolben-Brennkraftmaschinen |
DE3623360A1 (de) * | 1986-07-11 | 1988-01-14 | Cameron Iron Works Gmbh | Einrichtung mit einander benachbarten oberflaechen, zwischen denen hohe druecke und/oder hohe reibungsbeanspruchungen auftreten |
SU1488536A1 (ru) * | 1987-03-02 | 1989-06-23 | Proizv Ob Volgodizelmash | Kpышka цилиhдpob дbигateля bhуtpehheгo cгopahия |
DE4112892A1 (de) * | 1990-04-23 | 1991-10-24 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenring mit einer nitrierungsschicht und einer ni-b-verbundstoff-plattierungsschicht |
-
1993
- 1993-01-22 DE DE19934301632 patent/DE4301632C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE575295C (de) * | 1931-12-24 | 1933-04-26 | Siemens & Halske Akt Ges | Aus Berylliumlegierung bestehende Ventilsitze, Ventilfuehrung u. dgl., insbesondere fuer Brennkraftmaschinen |
DE2459186A1 (de) * | 1974-12-14 | 1976-06-24 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Zylinderkopf fuer eine hubkolbenbrennkraftmaschine |
EP0024890A1 (de) * | 1979-08-29 | 1981-03-11 | B & W DIESEL A/S | Auslassventil für Brennkraftmaschine |
GB2075069A (en) * | 1979-12-03 | 1981-11-11 | Atomic Energy Authority Uk | Wear resistance of metals |
DE3216025C2 (de) * | 1982-04-29 | 1984-09-13 | Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij institut stekloplastikov i stekljannogo volokna, Moskovskaja oblast' | Verfahren zum Aufbringen keramischer Überzüge erhöhter Dicke |
DE3331145C2 (de) * | 1983-08-30 | 1986-08-28 | Audi AG, 8070 Ingolstadt | Leichtmetall-Zylinderkopf für Hubkolben-Brennkraftmaschinen |
WO1986004548A1 (en) * | 1985-02-12 | 1986-08-14 | Masco Corporation | Process of manufacturing seal members having a low friction coefficient |
DE3623360A1 (de) * | 1986-07-11 | 1988-01-14 | Cameron Iron Works Gmbh | Einrichtung mit einander benachbarten oberflaechen, zwischen denen hohe druecke und/oder hohe reibungsbeanspruchungen auftreten |
SU1488536A1 (ru) * | 1987-03-02 | 1989-06-23 | Proizv Ob Volgodizelmash | Kpышka цилиhдpob дbигateля bhуtpehheгo cгopahия |
DE4112892A1 (de) * | 1990-04-23 | 1991-10-24 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenring mit einer nitrierungsschicht und einer ni-b-verbundstoff-plattierungsschicht |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HOFMANN,Dirk: WerkstoffkennwertWerte auftraggeschweißter Hartlegierungen für Ventilsitzbeschichtungen. In: DE-Z. MTZ Motor- technische Zeitschrift, 52,1991, 7/8, S.380-386 * |
LUGSCHEIDER,Erich * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0937866A3 (de) * | 1998-02-20 | 2000-11-08 | Eaton Corporation | Anordnung für Brennkraftmaschinenventil |
US7063051B2 (en) | 2001-05-10 | 2006-06-20 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Liquid-cooled valve seat ring |
DE102008015854A1 (de) | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Volkswagen Ag | Ventilsitzring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4301632C2 (de) | 2001-08-02 |
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