DE4422328A1 - Ventilsitzring für ein Gemisch-Einlaßventil einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilsitzring für ein Gemisch- Einlaßventil einer Brennkraftmaschine, d. h. einer Maschine, bei der die Gemischbildung in einem Vergaser oder durch Kraftstoff­ einspritzung in das Saugrohr bzw. den Einlaßkanal erfolgt.

Bekanntlich besteht bei derartigen Brennkraftmaschinen die Gefahr des Niederschlags von Kraftstoff insbesondere auf relativ kalten Wänden von Saugrohr und Einlaßkanal. Diese Wandfilmbil­ dung hat nachteilige Einflüsse auf die Bildung eines homogenen Kraftstoff-Luft-Gemischs und damit auf den Wirkungsgrad und die Abgaszusammensetzung der Maschine.

Zur Beseitigung dieses Wandfilms existiert in der Patentlitera­ tur - genannt sei hier nur die DE-OS 31 51 683, F02M 29/06 - eine Vielzahl von Vorschlägen, denen die Verwendung eines trichterartigen Einsatzes mit sich in Strömungsrichtung ver­ ringerndem freien Durchmesser gemeinsam ist. Dadurch soll der unter dem Einfluß der Gemischströmung wandernde Wandfilm aufge­ fangen und ebenfalls unter der Wirkung der Gemischströmung zer­ stäubt werden.

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art besitzen den Nachteil, daß sie zwar den vor ihnen gebildeten Wandfilm auffangen und den aufgefangenen Kraftstoff zerstäuben, jedoch nicht verhindern können, daß sich in anschließenden Bereichen von Saugrohr bzw. Einlaßkanal erneut Kraftstoff niederschlägt, also wiederum eine Wandfilmbildung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Lösung des Problems der Wandfilmbildung zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Ventilsitzring mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan­ spruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung arbeitet zwar ebenfalls mit einer trichterartigen Verringerung des Strömungsquerschnitts unter Bildung einer Ab­ reißkante für flüssigen Kraftstoff, jedoch liegt diese Abreiß­ kante infolge Integration in den Ventilsitzring in unmittelbarer Nähe des Einlaßventils. Dadurch wird im Verein mit einer ent­ sprechenden Ausrichtung der der Strömung zugekehrten Wand der Einziehung ein Transport des dorthin gelangenden flüssigen Kraftstoffs durch die Strömung auf die Rückseite des Einlaß­ ventils ermöglicht, dessen Temperatur infolge der Brennraumnähe relativ hoch ist und das von vornherein eine relativ scharfe, als Abreißkante dienende Begrenzung aufweist.

Die Erfindung bietet weiterhin den fertigungstechnischen Vor­ teil, daß die definierte umlaufende Einziehung bei der Fertigung des Ventilsitzrings angeformt werden kann, so daß sich zusätz­ liche Einsätze zur Bildung der Abreißkante oder schwierige Form­ gebungen im jeweiligen Einlaßkanal erübrigen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die einen senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Einlaß­ kanals wiedergibt.

Dem Einlaßkanal 1 ist das in üblicher Weise als nockenbetätigtes Hubventil ausgebildete Einlaßventil 2 zugeordnet, das in der Zeichnung im geöffneten Zustand dargestellt ist. Im geschlos­ senen Zustand legt sich das Einlaßventil 2 mit der Rückseite 3 seines Ventiltellers 4 dichtend gegen die Sitzfläche 5 des Ventilsitzrings 6, der in eine entsprechende Ausnehmung am Ende des Einlaßkanals 1 eingesetzt und dort befestigt ist.

Beispielsweise mittels eines nicht gezeichneten, da bekannten Kraftstoffeinspritzventils wird der im Einlaßkanal 1 strömenden Verbrennungsluft Kraftstoff zur Bildung eines Kraftstoff-Luft- Gemischs beigegeben. Beim Auftreffen des Gemischs auf die relativ kalte Begrenzungswand des Einlaßkanals 1 besteht die Gefahr, daß sich Kraftstoff in flüssiger Form unter Bildung eines Wandfilms 7 abscheidet, wodurch die Gemischbildung negativ beeinflußt wird. Zur Beseitigung dieses Wandfilms, der unter dem Einfluß der Strömung im Einlaßkanal 1 in Richtung auf den Ventilteller 4 wandert, bildet der Ventilsitzring 6 über die um­ laufende Einziehung 8 die Abreißkante 9, so daß vom Wandfilm 7 stammender flüssiger Kraftstoff gemäß den Pfeilen von der Strö­ mung mitgerissen wird. Die Einziehung 8 bildet eine trichter­ artige Verringerung des Strömungsquerschnitts, da sie im Quer­ schnitt die Form eines rechtwinkligen Dreiecks besitzt, dessen Hypotenuse 10 der Strömung zugekehrt ist. Diese Hypotenuse 10 ist ferner so ausgerichtet, daß der von der Abreißkante 9 kom­ mende flüssige Kraftstoff auf die Rückseite 3 des Einlaßventils 2 gelangt, von wo er ebenfalls im Sinne der dort gezeichneten Pfeile durch die Strömung zu dem jetzt eine wirksame Abreißkante bildenden Rand des Ventiltellers 4 transportiert wird. Von dort gelangt der mitgerissene Kraftstoff unmittelbar in den heißen Brennraum, wo er schnell zur Gemischbildung beiträgt.

In dem dargestellten Beispiel befindet sich die ringförmige Einziehung 8 an dem - dem Ventilsitz 5 abgekehrten - einströ­ mungsseitigen Ende des Ventilsitzrings 6, wodurch eine sehr einfache Fertigung der Einziehung 8 gewährleistet ist.

Claims (3)

1. Ventilsitzring für ein Gemisch-Einlaßventil einer Brennkraft­ maschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (6) eine seinen Strömungsquerschnitt trichterartig verringernde, eine Abreißkante (9) bildende, ringartig umlaufende Einzie­ hung (8) solcher Auslegung aufweist, daß wandfilmbildender Kraftstoff (7) auf die Rückseite (3) des geöffneten Einlaß­ ventils (2) transportiert wird.

2. Ventilsitzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einziehung (8) im Querschnitt ein zumindest annähernd rechtwinkliges Dreieck bildet, dessen der Strömung zugekehrte Hypotenuse (10) auf die Rückseite (3) des Einlaßventils (2) weist.

3. Ventilsitzring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einziehung (8) am einströmungsseitigen Ende des Ventilsitzrings (6) angeordnet ist.