Ventilsitzring an Zylinderköpfen für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf Ventilsitzringe an Zylinderköpfen für Brennkraftmaschinen, deren
Höhe größer ist als deren Dicke. Diese an den :Mündungen der Ein- und Auslaßkanäle
der Zylinderköpfe angeordneten Ringe sind nicht nur der hämmernden Wirkung der Ventile
ausgesetzt, sondern stehen auch unter dem Einfluß der heißen Explosionsgase; sie
müssen also hart, hitze- und korrosionsbeständig sein. Die Wärmeleitzahl von Werkstoffen,
die diesen Forderungen entsprechen. ist jedoch verhältnismäßig gering, so daß bei
den bisher bekannten Ausführungen der Ventilsitzringe, bei denen die Ringe mit einem
großen Teil ihrer Oberfläche im Bereich der heißen Gase liegen, Überhitzungen .der
Ringe eintreten; diese Ringe werden daher schnell unbrauchbar.Valve seat insert on cylinder heads for internal combustion engines The invention
relates to valve seat inserts on cylinder heads for internal combustion engines, their
Height is greater than its thickness. These at the: mouths of the inlet and outlet channels
The rings arranged on the cylinder heads are not only influenced by the hammering effect of the valves
exposed, but are also under the influence of the hot explosion gases; she
must therefore be hard, heat and corrosion resistant. The coefficient of thermal conductivity of materials
which meet these requirements. however, is relatively low, so that at
the previously known versions of the valve seat rings, in which the rings with a
large part of their surface is in the area of hot gases, overheating .the
Enter rings; these rings therefore quickly become unusable.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Ventilsitzringe
vermieden werden. Erfindungsgemäß wird der Ventilsitzring derart in den Zylinderkopf
eingesetzt, daß nur ein kleiner Teil seiner Oberfläche den heißen Gasen ausgesetzt
ist, während der überwiegende Teil der Oberfläche des Ventilsitzringes von der Wandung
des Zylinderkopfes überdeckt ist. Der größte Teil der Gesamtoberfläche des Ringes
ist also in den Zylinderkopf eingebettet, so daß die dem Ring zugeführten verhältnismäßig
geringen Wärmemengen infolge der großen Übergangsflächen schnell an den ihn umgebenden
gekühltenZylinderkopf abgeführt ",werden; Wärmestauungen und Deformationen in dem
Ring werden auf diese Weise weitgehend vermieden. Vorteilhaft wird der Ventilsitzring
beim Gießen des Zylinderkopfes mit eingegossen; er kann aber auch eingeschrumpft
sein.The invention is intended to address these disadvantages of the known valve seat rings
be avoided. According to the invention, the valve seat ring is inserted into the cylinder head in this way
used that only a small part of its surface is exposed to the hot gases
is, while the majority of the surface of the valve seat insert from the wall
of the cylinder head is covered. Most of the total surface of the ring
is therefore embedded in the cylinder head, so that the supplied to the ring proportionately
small amounts of heat due to the large transition areas quickly to the surrounding areas
cooled cylinder head ", heat build-up and deformations in the
Ring are largely avoided in this way. The valve seat insert is advantageous
poured in when casting the cylinder head; but it can also be shrunk
be.
Der Ventilsitzring kann kegelförmig ausgebildet und in die Wandung
des Zylinderkopfes eingegossen
sein. Er kann aber auch zylindrisch
gestaltet und hinter einem Vorsprung-,der Wandung des. Gaskanals in dem Zylinderkopf
eingebettet sein, so daß er weitgehend vor dem unmittelbaren Einfluß der heißen
Gase geschützt ist.The valve seat ring can be conical and inserted into the wall
of the cylinder head cast
be. But it can also be cylindrical
designed and behind a projection, the wall of the. Gas channel in the cylinder head
be embedded so that he is largely protected from the direct influence of the hot
Gases is protected.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann der Ventilsitzning aus
gesintertem Werkstoff hergestellt sein. Bei der Sinterung besteht die Möglichkeit,
verschiedene Sinterwerkstoffe zu verwenden, die derart geschichtet werden, daß nach
dem Sintern die Ventilsitzfläche .besonders fest sowie Kitze- und korrosionsbeständig
ist, während die übrigen Teile des Ringes gut wärmeleitend sind und eine ausreichende
Wärmedehnung besitzen.According to a further concept of the invention, the valve seat can be made
be made of sintered material. During sintering there is the possibility of
to use different sintered materials, which are layered in such a way that after
after sintering, the valve seat surface is particularly strong and resistant to tinging and corrosion
is, while the other parts of the ring have good thermal conductivity and sufficient
Have thermal expansion.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
-dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Querschnitt durch den Gaskanal eines Zylinderkopfes
mit dem Ventilsitzring, Fig. 2 eine Abwandlung -der Fig. i mit einem anders geformten.
Ventilsitzring.In the drawing, the invention is exemplified and schematic
- shown. FIG. 1 shows a cross section through the gas duct of a cylinder head
with the valve seat ring, FIG. 2 a modification of FIG. 1 with a differently shaped one.
Valve seat insert.
In dem Zylinderkopf i, der im Querschnitt nur mit dem für das Verständnis
der Erfindung notwendigen Teil eines Gaskanals 2 dargestellt ist, ist an der Mündung
dieses Kanals :2 der #Tentilsitzring 3 angebracht. Die Führung 4 für den nicht dargestellten
Ventilschaft ist mit einem in den Gaskanal 2 hineinragenden Ansatz 5 versehen:.
Der Ventilsitzring 3 ist kegelförmig ausgeführt und so in den Zylinderkopf eingegossen,
daß er nur mit der schmalen Seite 6 unmittelbar den heißen Gasen des Verbrennungsraumes
ausgesetzt ist, während alle übrigen Flächen 7, 8, 9 durch die Wandung des Gaskanals
2 und- des Zylinderkopfes geschützt sind. Dadurch kann sich z. B. der ummittelbare
Einfluß der heißen Auspuffgase nur auf die schmale Stirnfläche und auf die eigentliche
Ventilsitzfläche 6, die nur einen kleinen Teil der gesamten Oberflächedes Ringes
3 darstellt, erstrecken. Die unmittelbare Erhitzung des Ventilsitzringes ist somit
wesentlich geringer als bei den bisher verwendetenVentilsitzringen. Darüber hinaus
wird diese verhältnismäßig geringe Wärmemenge schnell abgeführt, weil eine große
Übergangsfläche 7, 8, 9 zwischen dem Ring 3 und der ihn umgebenden, gut wärmeleitenden
und gekühlten Wandung des Zylinderkopfes i vorhanden ist.In the cylinder head i, the one in cross section only with that for understanding
the invention necessary part of a gas duct 2 is shown is at the mouth
of this channel: 2 the #Tentilsitzring 3 attached. The guide 4 for the not shown
The valve stem is provided with a projection 5 projecting into the gas channel 2:
The valve seat ring 3 is conical and cast into the cylinder head,
that he only with the narrow side 6 directly the hot gases of the combustion chamber
is exposed, while all other surfaces 7, 8, 9 through the wall of the gas duct
2 and - of the cylinder head are protected. This can z. B. the immediate
Influence of the hot exhaust gases only on the narrow face and on the actual
Valve seat surface 6 which is only a small part of the total surface of the ring
3 represents extend. The immediate heating of the valve seat insert is thus
significantly lower than with the valve seat inserts used up to now. Furthermore
this relatively small amount of heat is dissipated quickly because a large
Transition surface 7, 8, 9 between the ring 3 and the one surrounding it, which conducts heat well
and cooled wall of the cylinder head i is present.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
der Ventilsitz i i in bekannter Weise zylindrisch ausgebildet, aber hinter einem
Vorsprung 16 der Wandung des Zylinderkopfes io eingebettet. Dadurch ist der in den
Gaskanal hineinragende Teil des Ventilsitzringes i i vor der unmittelbaren Einwirkung
der den Kanal durchströmenden heißen Gase geschützt.In the embodiment of the invention shown in FIG
the valve seat i i formed in a known manner cylindrical, but behind one
Protrusion 16 embedded in the wall of the cylinder head io. This is the one in the
Part of the valve seat insert i i protruding into the gas duct before the direct action
protected from the hot gases flowing through the duct.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur,die schmale Fläche 12,
also die Stirnfläche mit der eigentlichen Ventilsitzfläche, den heißen Gasen unmittelbar
ausgesetzt, während der weitaus größere Teil der Ringoberfläche 13, 14, 15 gegenüber
dem Verbrennungsraum und dem Gaskanal 17 abgeschirmt ist.In this embodiment, too, is only the narrow surface 12,
So the face with the actual valve seat surface, the hot gases directly
exposed, while the much larger part of the ring surface 13, 14, 15 opposite
the combustion chamber and the gas duct 17 is shielded.
Die Ventilisitzringe können durch Sintern von Metallpulvern hergestellt
werden. Vorteilhaft werden dabei Metallpulver mit verschiedenen mechanischen und
chemischen Eigenschaften verwendet, die schichtweise angeordnet werden. Auf diese
Weise kann die Sitzfläche durch Sinterung von Metallpulvern mit Zusätzen von Chrom
od. dgl. besonders hart und korro;s-ionsfest ausgebildet werden, während in den
übrigen Teilen durch andere Zusätze ,die Wärmeleitfähigkeit und Wärmedehnung verbessert
werden kann. Durch diese Maßnahmen wird die Haltbarkeit der Ventilsitzringe noch
erhöht.The valve seat rings can be produced by sintering metal powders
will. Metal powder with different mechanical and
chemical properties are used, which are arranged in layers. To this
The seat can be sintered by sintering metal powders with additions of chromium
or the like. Particularly hard and corrosion-resistant, while in the
other parts through other additives that improve thermal conductivity and thermal expansion
can be. These measures increase the durability of the valve seat inserts
elevated.