DE7115440U - Frei drehbar gelagertes Ladewechselventil - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Augsburg—Nürnberg Aktiengesellschaft
89 Augsburg, Stadtbaciistraße 1

Gm. B. 1021 Augsburg, den 8. Hai

3?rei drehbar gelagertes Ladewechselventll

Die !Teuerung betrifft ein frei drehbar gelagertes Ladeweehselventil für einen Dieselmotor, das zu seiner absatzweisen Drehung mit einer Anzahl gleichartiger, in die Strömung im
zugehörigen Gasweehselkanal hineinragender, gegen die Strömung angestellter Schaufeln versehen ist.

Aus der GB-PS 4-53 201 ist eine derartige Anordnung bekannt, bei der zur absatzweisen Drehung des Ventiltellers vier unmittelbar vom Ventilteller ausgehende und sich bis an den
Bereich der Ventilführung erstreckende, schraubenlinienförmig gebogene Schaufeln vorgesehen sind, die mit dem Ventilschaft aus einem Stück hergestellt sind. Die Nachteile der
bekannten Anordnung sind insbesondere darin zu sehen, daß
infolge der unmittelbar am Ventilteller angesetzten und hier die größte radiale Ausdehnung erreichenden Schaufeln ein bei Tellerventilen üblicher und notwendiger Übergangsradius zwischen Ventilteller und Venti? schaft nicht vorgesehen werden kann, sondern im Hinblick auf die Ausbildung ausreichender
Schaufelflächen ein stumpfer übergang zwischen Ventilteller und Ventilschaft in Kauf genommen werden muß. Dies führt

zu Durchbiegungen des Ventiltellers und zu einer erheblichen Verkürzung der Standzeit, zumal die am Ventilteller angesetzten, aber entlang einer Schraubenlinie verlaufenden Schaufeln nicht die Funktion von Versteifungsrippen übernehmen können, sondern sich wie ein Faltenbalg verformen. Die große Oberfläche der Schaufeln führt außerdem zu einer starken thermischen Belastung des Ventils insbeson-

fein vorbeiströmenden, sehr heißen Gase infolge der großen Berührungsflächen eine große Wärmemenge an die Schaufeln abgeben können. Dadurch, daß die Schaufeln direkt am Ventilteller angesetzt sind., ergeben sich ferner im Bereich des Ansatzauerschnittes schleOit durchströmte Bereiche, in denen sich niederschlagende Ablagerungen nicht selbsttätig durch die Strömung entfernt werden. Außerdem sind infolge der einstückigen Ventil-Schaufel-Konstrufc: ion ein sehr großer fertigungstechnischer Herstellungsaufwand sowie eine sehr schwierige Werkstoffauswahl nicht zu vermeiden.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Anordnung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die auf einfache Weise festigkeits- und funktionsgerecht herstellbar ist und mit der praktisch ohne im Laufe des Betriebs auftretende Abnutzungserscheinungen mil; ausreichender Sicherheit eine Drehbewegung des Tellerventils während jedes Veiitilhubs herbeigeführt werden kann.

Gemäß der !Teuerung wird diese Aufgabe gelöst durch am Übergangsbereich zwischen Ventilhals und Ventilschaft fest angeordnete, frei auskragende, ebene Schaufeln aus Stahlblech. Die hiermit erzielbaren Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß die Schaufeln bei geöffnetem Ventil etwa im Bereich

des kleinsten Querschnitts des Gaswechselkanals und somit der größten Geschwindigkeit liegen. Hierdurch erreicht der an die Schaufeln abgegebene Drall ein Maximum, so daß zur ausreichenden Drehung des Ventils die Anordnung von wenigen , nur leicht gegen die Strömungsrichtung geneigten und somit nur eine geringe Abdeckung des Strömungskanals verursachenden Schaufeln voll genügt, womit unnötige Energie-Verluste der gegebenenfalls eisen ühirbQls<3.Ar astreibesd.e2i Abgase, und eine negative Beeinflussung des Ladungswechsels vermieden werden. Außerdem ergibt sich hierdurch eine sehr gute Spülung djr Schaufelflächen, so daß diese Schaufeln erfindungsgemäß auch an Auslaßventilen von mit Schweröl betriebenen Dieselmotoren Verwendung finden können. Daneben bleibt dadurch, daß die Schaufeln relativ kleinflächig ausgeführt sein können, die thermische Belastung des Ventils durch die Schaufeln vernachlässigbar klein. Weiterhin ist durch die Anordnung von unabhängig vom Ventil hergestellten, frei auskragenden, ebenen Schaufeln aus Stahl blech eine einfache Herstellung sowohl der Schaufeln, beispielsweise als Stanzteile, als auch des Ventils gewährleistet. Ferner kann hierdurch eine den Beanspruchungen der beiden Bauteile Rechnung tragende formgebung und Werkstoffauswahl getroffen werden. Außerdem besteht hierbei die Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Schaufeln auch nachträglich an bereits durchkonstruierten oder fertigen Ventilen anzubringen. Ein weiterer Vorteil ist in der geringen Masse der erfindungsgemäßen Schaufeln zu sehen.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den TJnteransprüchen«

In der Zeichnung ist der untere Bereich eines Tellerventil üblicher Konstruktion dargestellt. Mit 1 ist dabei der Ventilteller, mit 2 der Hals des Ventils und mit 5 der in einer Führung 4- eines Ventilkorbs 5 im Zylinderkopf 6 geführte Schaft bezeichnet. Der Ventilteller 1 liegt auf einem Dichtsitz 7 des Ventilkorbs 5 auf und ermöglicht in der strichpunktiert dargestellten öffnungsstellimg des Ventiltellers 1 die Ausbildung einer Strömung zwischen einem Brennraum 8 und einem Gaswechselkanal 9-

In den Gasweehselkanal 9 ragen mehrere gleichartige, mit dem Hals 2 des Tellerventils fest verbundene, als gerade Schaufeln ausgebildete aerodynamische Führungsflächen 10 aus Stahlblech, die derart gegen die Strömung im Gasweehselkanal angestellt sind, daß diese Strömung über die Führungsflächen 10 ein Drehmoment auf den Hals 2 des Ventils ausübt. Bei Wegfall der Reibung zwischen dem Ventilteller 1 und seinem Dichtsitz 7 in der strichpunktiert dargestellten Öffüangsstellung des Ventils und bei ausreich.enü> ausgebildeter Strömung im Gasweehselkanal 9 wird damit eine Drehbewegung des Ventiltellers 1 herbeigeführt.

Im Falle einer Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils als Einlaßventil wird durch die aerodynamischen Führungsflächen 10 in an sich, bekannter Weise infolge des Reaktionsmoments der einströmenden Ladeluft zudem eine gerich.-tete Wirbelbewegung mitgeteilt.

Claims (1)

1. Gm. B. 102-1 - 5« -

   Ansprüche

   i. Erei drehbar gelagertes Ladewechselventil für einen Dieselmotor, das zu seiner absatzweisen Drehung mit einer Anzahl gleichartiger, in die Strömung im zugehörigen Gasweehselkanal hineinragender, gegen die S^iömung angestellter Schaufeln versehen ist, gekennzeichnet durch am Übergangsbereieh zwischen Ventilhals (2) und Ventilschaft (4-) fest angeordnete, frei auskragende, ebene Schaufeln (ΊΟ) aus Stahlblech·

   2· Prei drehbar gelagertes Ladewechselventil nach Anspruch 1, dsdurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (10) am Übergangsbereich zwischen dem Ventilhals (2) und dem Ventilschaft (3) angeschweißt sind.

   3· i?rei drehbar gelagertes Ladewechselventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Flächen der auf einer senkrecht zur Strömungsrichtung gelegten Ebene projezierten Schaufeln (10) klein ist gegenüber dem freien Strömungsquerschnitt des strömenden Mediums.

   4·. Frei drehbar gelagertes Ladewecliselventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (10) unter einem kleinen Winkel gegen die Strömungsrichtung geneigt sind.