DE702413C

DE702413C - Hollow rotary valve for internal combustion engines filled with cooling salt

Info

Publication number: DE702413C
Application number: DE1937A0083444
Authority: DE
Inventors: Walter Kohlhagen; Georg Petersen
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1937-06-30
Filing date: 1937-06-30
Publication date: 1941-02-07

Description

Mit'Kühlsalz gefüllter hohler Drehschieber für Brennkraftmaschinen Es ist bereits bekannt, sowohl bei ventilgesteuerten Brennkraftmaschinen das hohle Innere der Ventile als auch bei drehschiebergesteuerten Maschinen den Hohlraum des Drehschiebers mit einer Salzfüllung, zu versehen, um eine'rasche Ableitung der Wärme von den höchstbeanspruchten Teilen dieser Steuerungselemente zu bewirken.Hollow rotary valve for internal combustion engines filled with cooling salt It is already known, both in valve-controlled internal combustion engines, the hollow Inside the valves as well as in rotary valve-controlled machines the cavity of the Rotary valve with a salt filling, to provide a'rapid dissipation of the heat to effect from the most stressed parts of these control elements.

Bei Ventilen handelt es sich ebenso wie bei Kolben von Brennkraftmaschinen, die ebenfalls schon mit einer Salzfüllung zu Kühlzwecken versehen wurden, um hin und her gehende Teil.e, in denen infolge der Schüttelbewe-un-en die bei höherer Temperatur geb Z5 schmolzenen Salzanteile mit etwa noch ungeschmolzenen Teilen der Füllung in inniger Mischung gehalten werden und bei denen eine gleichmäßige Berührung mit der Innenwandung der erhitzten Teile eintritt. Bei stetig unilaufenden Drehschiebern konnte nun die einfache Salzfüllung nur einen beschränkten Erfolg zeitigen, da die am höchsten erhitzten Füllungsanteile infolge ihres geringeren spezifischen Gewichtes nach der Mitte des Hohlraumes abgedrängt werden, also nach einer Stelle, an der infolge der den Schieber durchdringenden Gaskanäle eine Kühlung besonders anzustreben ist. Die kühleren Füllungsanteile dagegen halten sich auf Grund ihres hohen spezifischen Gewichtes während des Umlaufes des Schiebers an#'-sein--em inneren Umfange auf, während es gerade erwünscht wäre, die heißeren Füllungsanteile mit dem im gekühlten Gehäuse der Maschine umlaufenden Mantel des Drehschiebers in VerbindÜng zu bringen, um eine bessere Rückkühlung zu bewirken. Nach der Erfindung werden die der bekannten einfachen Salzfüllung eines Sch;ebers noch anliaftenden -Nachteile dadurch vermieden, daß der Drelischieber mit einem mit dein Drehschieberhohlraum in Verbindung stehenden ebenfalls salzgefüllten Antriebszapfen versehen ist, der bis in den Zvlinderkühlmantel geführt ist. Bei dieser -,Einordnung können sich auf Grund ihres höheren spezifischen Gewichtes die kühleren Füllungsanteile wie bisher beim Umlauf des Schiebers an dessen Innenumfang aufhalten und den Schieberniantel kühlen. Dagegen Z, z5 können die heißeren Füllungsanteile, die nach der Mitte des Schiebers zu abgedrängt werden, in den Innenraum des Antriebszapfens eindringen, in dem sie durch dessen Lage im Zylinderkühlmantel #er Maschine eine besonders wirksaine Rückkühlung erfahren. Es werden daher bei dieser Anordnung, abgesehen von einer verbesserten Kühlung, insbesondere auch bei längeren Drehschiebern iinerwünschte Verformungserscheinungen durch Hitzeeinflüsse mit Sicherheit verhindert.When valves are just as with pistons of internal combustion engines, which have also been provided with a salt filling for cooling purposes to reciprocating Teil.e, where due to the un Schüttelbewe-en the give at higher temperature Z5 molten salt Shares any still unmelted parts of the filling are kept intimately mixed and in which there is even contact with the inner wall of the heated parts. In the case of continuously non-rotating rotary valves, the simple salt filling was only able to achieve limited success, since the most highly heated parts of the filling, due to their lower specific weight, are pushed towards the center of the cavity, i.e. to a point where cooling is particularly important as a result of the gas channels penetrating the valve is to strive for. The cooler parts of the filling, on the other hand, because of their high specific weight, remain at the inner circumference of the valve during the rotation of the valve, while it would be desirable to put the hot parts of the filling into the casing of the rotary valve that is circulating in the cooled housing of the machine Bring connection in order to bring about a better recooling. According to the invention, the disadvantages still attached to the known simple salt filling of a Sch; eber are avoided in that the rotary valve is provided with a likewise salt-filled drive pin which is connected to the rotary valve cavity and extends into the cylinder cooling jacket. With this -, classification, due to their higher specific weight, the cooler parts of the filling can stay around the inner circumference of the slide as before and cool the slide. On the other hand, Z, z5 , the hotter parts of the filling that are pushed back towards the center of the slide can penetrate into the interior of the drive pin, where they are particularly effectively recooled due to its position in the cylinder cooling jacket of the machine. With this arrangement, apart from improved cooling, undesired deformation phenomena due to the effects of heat are reliably prevented, especially in the case of longer rotary valves.

Mit Vorteil befindet sich die Einfüllöffnung für das Salz im Ende des Antricbszapfens und ist mittels eines durch eine Schweißnaht gedichteten Stopfens verschlossen, der zur Aufnahme eines genuteten Antriebszapfens eine entsprechend genutete Bohrung o. dgl. besitzt.The filling opening for the salt is advantageously in the end of the drive pin and is by means of a plug sealed by a weld seam closed, the one corresponding to the reception of a grooved drive pin grooved hole o. The like. Has.

Die Zeichnung zeigt eine Drelischieberbrennkraftmaschinensteuerung mit den Merkmalen des Erfindunglsgegenstandes.The drawing shows a Drelischieber internal combustion engine control with the features of the subject of the invention.

In dein Kopf i eines Zylinders 2 ist ein Drelischieber 3 in an sich bekannter Weise drehbar gelagert. Der Zylinder 2 ist ebenso wie der Zylinderkopf i mit einem Kühlinantel 4 versehen, in dem ein Kühlmittel, das in beliebiger Weise rückgekühlt wird, kreist. Zum Abschluß der Drebschiebergleitflächen 5 gegenüber dem Kühlmantel 4 der Maschine dienen federnde Dichtungen 6. Gleichartige Dichtungen 7 sind an der Antriebsseite des Schiebers angeordnet, um die Kugellager 8 vor dem Zutritt des Kühlmittels aus dein Kühlmantel -1 zu schützen. Der Drehschieber 3 besitzt mehrere Gaskanäle 9, io, die in einen gemeinsamen, axial verlaufenden Kanal i i inünden.In your head i of a cylinder 2, a throttle valve 3 is rotatably mounted in a manner known per se. The cylinder 2, like the cylinder head i, is provided with a cooling jacket 4 in which a coolant, which is recooled in any desired manner, circulates. To close the Drebschiebergleitflächen 5 against the cooling jacket 4 of the machine resilient seals 6. Similar seals 7 are arranged on the drive side of the slide to protect the ball bearings 8 from the entry of coolant from your cooling jacket -1 . The rotary valve 3 has several gas ducts 9, io, which lead into a common, axially extending duct ii.

An der Antriebsseite ist der Drelischieber 3 abgesetzt, so daß ein eingezogener Hals 12 entsteht, der bis in den Kühlmantel 4 der Maschine geführt ist und von dem Kühltnittel uniflossen wird. Zum Antrieb des Drehschiebers dientein in den Kugellagern 8 gelagerter Antriebszapfen 13, der seinen Antrieb von der -Motorwelle aus beispielsweise über eine Kette und ein Zahnrad 14 empfängt.On the drive side, the throttle slide 3 is offset, so that a retracted neck 12 is created, which is guided into the cooling jacket 4 of the machine and is unifluxed by the cooling agent. A drive pin 13, which is mounted in the ball bearings 8 and receives its drive from the motor shaft, for example via a chain and a toothed wheel 14, serves to drive the rotary valve.

Um eine gleichmäßige Wärmeverteilung in dem durch die Wandungen 15, 16 der Gaskanäle 9, io verrippten Drehschieber 3 zu erzielen, ist der zwischen diesen Wandungen unddem äußeren Mantel 17 des Drühschiebers liegende Hohlraum 18 z. T. mit einem unter höheren Temperaturen schmelzenden Salz, wie Natriumsalz o. dgl., gefüllt. Die Menge des Salzes ist hierbei so bemessen, daß sie ,etwa 4J5 des Hohlrauines 18 ausfüllt. Die Öffnung zum Einfüllen des Salzes kann an einer ganz beliebigen Stelle des Drelischiebers angeordnet sein, jedoch ist es aus Gründen der einfachen Herstellung und des Massenausgleiches von Vorteil, die Öffnung im Nabenteil ig des Drehschiebers 3 anzuordnen. Zum Abschluß dieser Öffnung dient ein Stopfen 20, der in ein entsprechendes Gewinde im Hals 12 des Drelischlebers eingeschraubt ist.In order to achieve a uniform heat distribution in the rotary valve 3 , which is ribbed by the walls 15, 16 of the gas ducts 9, io, the cavity 18 lying between these walls and the outer jacket 17 of the throttle valve is e.g. Sometimes filled with a salt that melts at higher temperatures, such as sodium salt or the like. The amount of salt here is such that it fills about 4½ of the hollow roughness 18. The opening for filling in the salt can be arranged at any point on the rotary slide valve, but for reasons of simple manufacture and mass balancing it is advantageous to arrange the opening in the hub part 1 of the rotary slide valve 3. A stopper 20, which is screwed into a corresponding thread in the neck 12 of the drill glue, serves to close this opening.

Eine besondere Einfachheit im Aufbau des Schiebers wird erzielt, wenn der Stopfen 20, wie in der Zeichnung veranschaulicht, mit einer genuteten Bohrung21 versehen ist, in die der Antriebszapfen 13 mit einem entsprechend genuteten Ansatz 22 eingreift. Nach dem Einfüllen des Salzes und dem Einschrauben des Stopfens 2o wird die TrennfUge 23 zwischen dein eingezogenen Nabenteil ig und dem Stopfen 20 durch Löten, Schweißen o. dgl. gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen. Der genutete Teil 22 des AntriebszapfenS 23 besitzt ferner einen Bund 24, an den sich der Stopfen 2o anlegt und so den Drehschieber gegen eine axiäle Verschiebung mit einem gewissen geringen Spiel sichert.A particular simplicity in the construction of the slide is achieved if the plug 20, as illustrated in the drawing, is provided with a grooved bore 21 into which the drive pin 13 engages with a correspondingly grooved projection 22. After the salt has been filled in and the stopper 2o has been screwed in, the separating joint 23 between the drawn-in hub part ig and the stopper 20 is closed in a gas-tight and liquid-tight manner by soldering, welding or the like. The grooved part 22 of the drive pin 23 also has a collar 24 on which the plug 2o rests and thus secures the rotary valve against axial displacement with a certain small amount of play.

Im Betrieb der Maschine verflüssigt sich das eingefüllte Salz zunächst an den hocherhitzten Wandungen.i5, 16 der Gaskanäle, bis schließlich die ganze Salzfüllung des Schiebers geschmolzen ist. Die Salzschmelze verteilt sich beim Umlauf des Drühschiebers am Innenumfang auf dessen Mantel 17, wobei die kühleren und daher spezifisch schwereren Füllungsanteile sich nach außen verlagern tind die höher erhitzten, spezifisch leichteren Füllungsanteile nach dem Inneren des Drehschiebers zu abdrängen. Die höher erhitzten Füllungsanteile gelangen daher in den Hohlrauin des Antriebszapfens 12, dessen Außenseite von Kühlwasser bespült wird, so daß die heißesten Füllungsanteile die wirksamste Rückkühlung erfahren. Durch die über den gesamten Innenurnfang des Mantels 17 des Schiebers verteilten kühleren Füllungsanteile wird trotz örtlich starker Erhitzung der Gaskanäleg, io ein Verziehen des Schlebermantels und damit das Eintreten von Laufschwierigkeiten verhindert.When the machine is in operation, the salt that is poured in first liquefies on the highly heated walls.i5, 16 of the gas channels, until finally the entire salt filling of the slide has melted. The molten salt is distributed around the inner circumference of the thrust valve on its jacket 17 as it rotates, with the cooler and therefore specifically heavier filling components being displaced outwards and the higher heated, specifically lighter filling components being pushed away towards the inside of the rotary valve. The more highly heated parts of the filling therefore get into the hollow roughness of the drive pin 12, the outside of which is flushed with cooling water, so that the hottest parts of the filling experience the most effective re-cooling. The cooler parts of the filling distributed over the entire inner circumference of the casing 17 of the slide prevent warping of the vent casing and thus the occurrence of running difficulties despite the locally strong heating of the gas ducts.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hollow rotary slide valve for internal combustion engines filled with cooling salt, characterized by a drive pin which is in communication with the cavity (18) of the slide body (3) and extends into the cylinder cooling jacket (4) and is also filled with salt. : 2. Rotary slide valve according to claim i, characterized in that the filling opening for the salt is arranged in the end of the drive pin (12) and is closed by means of a plug (2-o) which is preferably sealed by a welded seam and which is one with grooves or the like. provided bore (22) for the engagement of the groove pin (22) of the drive axle (13).