DK149390B - Stempelforbraendingsmotor med vaeskekoelet ventilsaede for udstoedningsventilen - Google Patents

Description

14939O

i 5 Opfindelsen angår en stempelforbrændingsmotor med væskekølet ventilsæde for udstødningsventilen, hvor der i ventilkurven henholdsvis cylindertopstykket tæt ved sædefladen er udformet et ringformet kølemiddel-fordelingskammer, som er tilsluttet i det mindste 10 en tilførselsledning, idet kølemiddel-fordelingskam meret med boringer er forbundet med et ligeledes ringformet kølekammer, fra hvilket der udgår bortførselsledninger for det opvarmede kølemiddel.

15 I højtydende stempelforbrændingsmotorer er det for delagtigt at køle udstødningsventilens ventilsæde. Til dette formål kendes eksempelvis en ventil af ovennævnte art (CH-PS 272380). Udover at skulle etablere en god varmeovergang fra ventilsædet til 20 det kølemiddel, som skal lede varmen bort, skal varmeafledningen så vidt muligt foregå rotationssymmetrisk omkring ventilsædeaksen for at opnå en ensartet i forhold til ventilsædet rotationssymmetrisk temperaturfordeling; thi en uensartet temperaturfor-25 deling i ventilsædet fører til kastninger, hvorved ventilens tæthed kan påvirkes.

Denne med lille tolerance rotationssymmetriske temperaturfordeling nås ikke med den i CH-PS 272380 be-30 skrevne konstruktion; thi med denne konstruktion strømmer kølemidlet over en tangentiel kanal ind i det mod kølekammeret åbne kølemiddel-fordelingsrum og forlader dette efter en enkel rotation gennem en i hovedsagen radial· kanal. I området ved udstrøm- 149390 2 1 ningskanalen forekommer der derfor en opstemning af kølemidlet, og derfor etableres der et dødrum i kølemiddelstrømningen. På denne måde kan der i området ved de ved siden af hinanden liggende ind-5 strømnings- og udstrømningskanaler opstå en stærkt usymmetrisk temperaturfordeling, som fører til en ensidig sammentrækning af ventilsædet.

Det er opfindelsens formål at forbedre den med hensyn 10 til ventilaksen rotationssymmetriske temperaturfordeling i ventilsædet, idet der herudover skal sikres en god varmeovergang til kølemidlet. Ifølge nærværende opfindelse nås dette mål på den måde, at boringerne eller kanalerne mellem kølekammeret og kølemiddel-15 fordelingskammeret er udformet på en sådan måde, at de mindst i det væsentlige er jævnt fordelt langs hele omfanget af den cylindriske væg, der adskiller de to rum,og at kanalerne udviser en ensartet vinkelstilling i forhold til radialretningen.

20

Det ringformede kølemiddel-fordelingskammer danner en slags trykkammer, hvorfra kølemiddel strømmer gennem de fortrinsvis i hovedsagen vandret forløbende boringer eller kanaler og ind i det egentlige køle-25 kammer. Ved vinkelstillingen af kanalerne i forhold til radialretningen påtvinges det i kølekammeret indstrømmende kølemiddel en rotationsbevægelse således, at der i kølekammeret etableres en lukket, roterende kølemiddelring. Denne er i forhold til 30 sin med ventilaksen sammenfaldende akse, fuldstændig rotationssymmetrisk formet; den optager derfor også varme fra ventilsædet på en helt ensartet måde langs sin omkreds.

149390 3 1 For at forhindre eventuelle forstyrrelser i denne symmetri, forårsaget af ensidig indstrømning af kølemiddel i dette fordelingskammer, eller ved ensidig udstrømning fra kølekammeret, kan det være hen-5 sigtsmæssigt at udforme flere tilførselsledninger til kølemiddel-fordelingskammeret og flere bortførselsledninger fra kølemiddelkammeret og fordele disse over hele omkredsen på samme måde som kanalerne mellem de to kamre; de over kredsen fordelte 10 tilførselsledninger tjener samtidig som kølekanaler for cylindertopstykket.

Det er yderligere hensigtsmæssigt, når kølemiddelfordelingskammeret via drosselsteder står direkte 15 i forbindelse med bortførselsledningerne. Gennem disse steder kan man under givne omstændigheder lede en overskudsmængde af kølemiddel forbi ventilsædet; yderligere kan disse bypass-forbindelser tjene som udluftningsledninger.

20

Til etablering af en intensiv kølevirkning er det yderligere gunstigt, når kølemidlets mængdestrømning, kanalernes totaltværsnitsareal og volumenet i det ringformede kølekammer er således afstemt efter 25 hinanden, at en gennem de i forhold til radialretningen skrå kanaler frembragt rotationsstrømning i kølekammeret bliver en turbulent strømning.

Nedenfor belyses opfindelsen i forbindelse med et 30 udførelseseksempel og i sammenhæng med tegningen.

fig. 1 viser i et udsnit af et cylindertopstykke en udstødningsventil i længdesnit I-I på fig. 2; 149390 4 1 fig. 2 er et snit langs linien II-II på fig.

1.

I cylindertopstykket 4, som opadtil lukker en ikke 5 yderligere vist cylinder 8, findes en vertikal boring eller kanal, hvori der i den mod cylinderkammersiden vendende ende 9 rager en skulder 10 ind; mod denne ligger et ventilsæde 2 an, og . dette holdes i en ventilkurv 3. Den koncentrisk med ventilsædet 2 10 og ventilkurven 3 forløbende udstødningskanal 11 er lukket af med en tallerkenventils 1 tallerken.

Den kanal i cylindertopstykket 4, som rummer ventilsædet 2 og ventilkurven 3, er over en vis strækning .15 i den aksiale højde udvidet i sit tværsnit til et i tværsnit trekantet, ringformet kølemiddel-fordelingskammer 12, hvori, som det kan ses af fig. 2, der fra neden og fordelt langs omkredsen indmunder flere tilførselsledninger 13 for kølemidlet; tilfør-20 selsledningerne 13 er samtidig kølekanaler i cylindertopstykket 4. Mod cylinderkammeret 8 er kølemiddel-fordelingskammeret 12 tætnings sikret med en pakning 14 i ventilsædet 2.

25 Ifølge opfindelsen fører nogle, i forhold til radialretningsn skrå, og ligeledes over omkredsen fordelte, horisontale kanaler 5 for kølemidlet fra kølemiddelfordelingskammeret 12 til et ringformet kølekammer 6, som delvis forløber i ventilkurven 3 og delvis 30 i ventilsædet 2; herudover fører over hele omkredsen fordelte bortførselsledninger 7 ud af kølekammeret 6 og tilbage mod den ikke viste køler i kølemiddelkredsløbet.

149390 5 1 I toppen af sit trekantede tværsnit ender kølemiddel-fordelingskairuneret 12 i en mellem ventilkurven 3 og cylindertopstykket 4 dannet spalte 15, som gennem nogle radialkanaler 16 i skillevæggen 17 mellem 5 kølemiddel-fordelingskammeret 12 og kølekammeret 6, og som er en del af ventilkurven 3, forbindes med bortførselsledningerne 7. Spalten 15 og radialkanalerne 16 danner for kølemiddelstrømningen beregnede drosselsteder, der kortslutter kølekammeret 6 ved 10 at forbinde kølemiddel-fordelingskammeret 12 direkte med bortførselsledningerne 7. Denne forbindelse tjener, som anført, til udluftning og under visse omstændigheder til omledning af overskydende kølemiddelmængde. Skønt den viste konstruktion med en sær-15 skilt véntilkurv 3 i cylindertopstykket 4 er fremstillingsmæssigt hensigtsmæssig, er det også muligt at udforme kølemiddel-fordelingskammeret 12 og bortførselsledningerne 7 samt kanalerne 5 direkte i cylindertopstykket 4, som i dette tilfælde med sit 20 kølesystem eksempelvis kan fremstilles som støbegods.

Kølemiddel-fordelingskammeret 12 danner for kølemidlet et trykkammer, hvorfra de med flere ens orienterede til rotationsfrembringning med tangentialkompo-25 nenter rettede delstrømme treeder ind i det egentlige kølekammer 6. Således opstår, som det allerede er beskrevet, i kølekammer 6 en, i forhold til aksen af den, rotationssymmetrisk formet væskestrømning af kølemiddel, som roterer i en turbulent strømning 30 og fjerner varme fra ventilsædet 2.

Claims (3)

149390

1. Stempelforbrændingsmotor med væskekølet ventilsæde for udstødningsventilen, hvor der i ventilkurven . 5 henholdsvis cylindertopstykket tæt ved sædefladen er udformet et ringformet kølemiddel-fordelingskammer, som er tilsluttet i det mindste en tilførselsledning, idet kølemiddel-fordelingskammeret med ’ boringer er forbundet med et ligeledes ringformet 10 kølekammer, fra hvilket der udgår bortførselsledninger for det opvarmede kølemiddel, kendetegnet ved, at boringerne eller kanalerne (5) mellem kølekammeret (6) og kølemiddel-fordelingskammeret (12) er udformet på en sådan måde, at de mindst 15. det væsentlige er jævnt fordelt langs hele omfanget af den cylindriske væg (17), der adskiller de to rum (6, 12) ·, og at kanalerne (5) udviser en ensartet vinkelstilling i forhold til radialretningen.

1 PATENTKRAV

2. Stempelforbrændingsmotor ifølge krav 1, ken detegnet ved, at kølemiddel-fordelingskammeret (12) står i direkte forbindelse med bortførselsledningerne (7) gennem drosselmidler (15, 16) i væggen (17). 25

3. Stempelforbrændingsmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at kølemiddelstrømningen, kanalernes (5) totaltværsnit og volumenet af det ringformede kølekammer (6) er således afstemte 30. forhold til hverandre, at en gennem de i forhold til radialretningen skrå kanaler (5) frembragt rotationsstrømning i kølekammeret (6) bliver en turbulent strømning.