EP0186888A1 - Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0186888A1
EP0186888A1 EP85116450A EP85116450A EP0186888A1 EP 0186888 A1 EP0186888 A1 EP 0186888A1 EP 85116450 A EP85116450 A EP 85116450A EP 85116450 A EP85116450 A EP 85116450A EP 0186888 A1 EP0186888 A1 EP 0186888A1
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EP
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valve seat
receiving bore
valve
cylinder head
shoulder
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Michael Klocke
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats

Abstract

Ventilsitz (4) im Zylinderkopfboden (1) einer Brennkraftmaschine, der sich in seiner Aufnahmebohrung (3) an der dem Zylinder zugewandten Seite in einem rechtwinklig abgesetzten Teil (5) abstützt und zumindest einen ringförmigen Kühlraum (8, 12) aufweist, wobei die vom Ventil (15) auf den Ventilsitz (4) einwirkende Kraft (17) im Ventilsitz (4) als radiale und axiale Kraftkomponenten (18 bzw. 19) zerlegt außerhalb einer Kühlraumwand direkt zu ihren Stützflächen (9 bzw. 10) verlaufen.

Description

    Hubkolben-Brennkraftmaschine
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem in den Gaswechselkanal als Aufnahmebohrung im Zylinderkopfboden nach Art einer Büchse einsetzbaren Ventilsitz, der zumindest einen an seiner Außenseite durch die Aufnahmebohrung im Zylinderkopf begrenzten Ringraum für den Kühlmitteldurchfluß aufweist und der sich an seiner dem Zylinder zugewandten Seite in einem rechtwinklig abgesetzten Teil der Aufnahmebohrung radial über seine zylindrische Mantelfläche und axial an der gebildeten Schulter abstützt, wobei auf die Ventilsitzfläche vom Ventilteller ausgeübte Kräfte innerhalb des Ventilsitzes als radiale und axiale Kraftkomponenten zerlegt verlaufen.
  • Es ist aus der DE-AS 23 55 292 ein gekühltes Tellerventil für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine bekanntgeworden, dessen Ventilsitz sich in den Gaswechselkanal hinein erstreckt. Der Ventilsitz stützt sich in einem zylinderseitig abgesetzten Teil der Aufnahmebohrung radial und axial ab und hat einen ringförmigen Kühlkanal, der mit dem Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Ein Ventilsitz dieser Bauweise unterliegt jedoch durch die Lage des Kühlkanals erheblichen Biegebeanspruchungen. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, daß die vom Ventil über die Ventilsitzfläche ausgehenden axialen Kraftkomponenten die in deren Wirkungsbereich liegenden Wände des Kühlkanals stark belasten. Um diese Kräfte aufzufangen, muß der Ventilsitz in diesem Bereich mit großen Wandstärken und in hochwertigen Werkstoffen ausgeführt werden. Beide Maßnahmen führen zu einer deutlich schlechteren Kühlwirkung am Auslaßventil, zumal die hochwertigen Werkstoffe einen schlechteren Wärmeleitwert haben.
  • Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, einen Ventilsitz der eingangs umrissenen Art dahingehend zu verbessern, daß insbesondere die den Kühlkanal im Ventilsitz begrenzenden Wände möglichst wenig auf Biegung beansprucht werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die axiale Stützfläche des Ventilsitzes an der Schulter des abgesetzten Teils der Aufnahmebohrung im direkten Wirkungsbereich der durch die Stützkraft des Ventils von der Ventilsitzfläche aus axial verlaufenden Kraftkomponenten liegt.
  • Hierdurch wird erreicht, daß die vom Ventil aus axial auf den Ventilsitz wirkenden Kraftkomponenten direkt von der den abgesetzten Teil der Aufnahmebohrung begrenzenden Schulter aufgenommen werden, so daß in diesem Bereich des Ventilsitzes keine schädlichen Biegemomente mehr auftreten können. Dadurch lassen sich für den Ventilsitz Werkstoffe geringerer Festigkeit, aber mit höherem Wärmeleitwert verwenden.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist der in den abgesetzten Teil der Aufnahmebohrung im Zylinderkopfboden eingreifende Teil des Ventilsitzes zwischen seiner axialen und radialen Stützfläche einen an seiner Außenseite vom Zylinderkopfboden begrenzten Ringraum für ein Kühlmittel auf.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es ferner zweckdienlich, wenn der an seiner Außenseite von der Aufnahmebohrung des Ven- tilsitzes begrenzte zweite Ringraum für ein Kühlmittel, der im Bereich der Ventiltupe liegt, sich in Richtung zum Zylinder bis maximal an die Schulter des abgesetzten Teils der Aufnahmebohrung erstreckt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Abb. zeigt einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt eines Ventilsitzes gemäß der Erfindung im vergrößerten Maßstab.
  • Im Zylinderkopfboden 1 einer flüssigkeitsgekühlten Hubkolben-Brennkraftmaschine ist einer der mit 2 bezeichneten Gaswechselkanäle mit den darin vorgesehenen Einzelheiten der Einfachheit halber nur einseitig dargestellt. Der Gaswechselkanal 2 ist zylinderseitig als Aufnahmebohrung 3 für einen Ventilsitz 4 ausgebildet, die an ihrem zum Zylinder hin auslaufenden Ende in einen auf einen größeren Durchmesser abgesetzten Teil 5 übergeht. Dieser von der Aufnahmebohrung 3 abgesetzte Teil 5 ist in axialer Richtung durch eine Schulter 6 begrenzt, die in einer rechtwinklig zur Mittelachse der Aufnahmebohrung 3 verlaufenden Ebene liegt. Bei dieser Anordnung ist ein büchsenförmiger Ventilsitz 4 vorgesehen, der sich vom abgesetzten Teil 5 bis nahe zum anderen Ende der Aufnahmebohrung 3 erstreckt. Am Ventilsitz 4 befindet sich in dessen oberem Bereich ein außen von der Aufnahmebohrung 3 begrenzter Ringraum 7, der für den Durchfluß eines Kühlmittels dient. Im Bereich des abgesetzten Teils 5 der Aufnahmebohrung 3 stützt sich der Ventilsitz 4 radial über seine zylindrische Mantelfläche 8 an einer Außenwand 9 und axial über eine ebene Ringfläche 10 an der Schulter 6 ab. Zur ausreichenden Kühlung des Ventilsitzes 4 hat dieser in seinem im abgesetzten Teil 5
  • befindlichen Bereich noch einen Ringraum 12, der außen vom Zylinderkopfboden 1 begrenzt ist. Der Ringraum 12 steht durch einen Kanal 13 mit dem Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine in Verbindung. Zwischen den beiden im Ventilsitz 4 vorgesehenen Ringräumen 7 und 12 sind zumindest zwei Verbindungskanäle 14 für die Zu- bzw. Rückführung von Kühlmittel angeordnet.
  • Ein ebenfalls im Ausschnitt dargestelltes Ventil 15 liegt mit seiner Dichtfläche 16 am Ventilsitz 4 an. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wirken vom Ventil 15 auf den Ventilsitz 4 Kräfte ein, die insbesondere durch die auf den Ventilteller wirkenden Verbrennungsdrücke verursacht werden. Diese Kräfte, die in der Zeichnung durch einen Pfeil 17 dargestellt sind, werden durch die um 45° geneigte Dichtfläche 16 im Ventilsitz in radiale und axiale Kraftkomponenten gemäß der Pfeile 18 und 19 zerlegt.Die radialen Kraftkomponenten werden über die Mantelfläche des Ventilsitzes 4 auf den diesen umschließenden Zylinderkopfboden 1 direkt übertragen, während die axialen Kraftkomponenten gemäß Pfeil 19 ebenfalls unmittelbar von der Schulter 6 aufgefangen werden. Somit treten im Ventilsitz 4 weder im Wirkungsbereich der radialen noch der axialen Kraftkomponenten entsprechend der Pfeile 18 bzw. 19 Biegebeanspruchungen auf.

Claims (3)

1. Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem in den Gaswechselkanal als Aufnahmebohrung im Zylinderkopfboden nach Art einer Büchse einsetzbaren Ventilsitz, der zumindest einen an seiner Außenseite durch die-Aufnahmebohrung im Zylinderkopf begrenzten Ringraum für den Kühlmitteldurchfluß aufweist und der sich an seiner dem Zylinder zugewandten Seite in einem rechtwinklig abgesetzten Teil der Aufnahmebohrung radial über seine zylindrische Mantelfläche und axial an der gebildeten Schulter abstützt, wobei auf die Ventilsitzfläche vom Ventilteller ausgeübte Kräfte innerhalb des Ventilsitzes als radiale und axiale Kraftkomponenten zerlegt verlaufen,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Stützfläche (10) des Ventilsitzes (4) an der Schulter (6) des abgesetzten Teils (5) der Aufnahmebohrung (3) im direkten Wirkungsbereich der durch die Stützkraft (17) des Ventils (15) von der Ventilsitzfläche (16) aus axial verlaufenden Kraftkomponenten (19) liegt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den abgesetzten Teil (5) der Aufnahmebohrung (3) im Zylinderkopfboden (1) eingreifende Teil des Ventilsitzes (4) zwischen seiner axialen und radialen Stützfläche (6 bzw. 8) einen an seiner Außenseite vom Zylinderkopfboden (1) begrenzten Ringraum (12) für ein Kühlmittel aufweist.
3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an seiner Außenseite von der Aufnahmebohrung (3) des Ventilsitzes (4) begrenzte zweite Ringraum (7) für ein Kühlmittel, der im Bereich der Ven- tiltulpe liegt, sich in Richtung zum Zylinder maximal bis an die Schulter (6) des abgesetzten Teils (5) der Aufnahmebohrung (3) erstreckt.
EP85116450A 1985-01-03 1985-12-21 Hubkolben-Brennkraftmaschine Expired EP0186888B1 (de)

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FI (1) FI80130C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1704563B (zh) * 2004-06-02 2012-05-09 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 冷却的阀座圈
US20150007792A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Electro-Motive Diesel Inc. Cylinder head assembly having cooled valve insert
WO2018014995A1 (de) * 2016-07-16 2018-01-25 Daimler Ag Ventilsitzring für eine hubkolbenmaschine
EP3585990A4 (de) * 2017-02-24 2020-12-09 Cummins Inc. Motorkühlsystem mit gekühlten abgassitzen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308733A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-22 Audi Ag Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1682499A (en) * 1926-11-18 1928-08-28 Hewitt A Gehres Valve construction
CH447711A (de) * 1965-03-17 1967-11-30 Mirrlees National Limited Verfahren zur Herstellung eines zweiteiligen Ventilkorbes für ein Ventil einer Kolbenbrennkraftmaschine sowie nach dem Verfahren hergestellter zweiteiliger Ventilkorb
FR2352948A1 (fr) * 1976-05-24 1977-12-23 Sulzer Ag Soupape d'echappement de moteur a combustion interne
GB2101212A (en) * 1981-07-03 1983-01-12 Sulzer Ag A reciprocating piston internal combustion engine having a liquid- cooled exhaust valve seat

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3285235A (en) * 1964-12-24 1966-11-15 Gen Electric Valve seat insert
CH571154A5 (de) * 1973-10-31 1975-12-31 Sulzer Ag
DE3239353A1 (de) * 1982-10-23 1984-04-26 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Ventilsitzring fuer einen einlasskanal von ventilgesteuerten brennkraftmaschinen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1682499A (en) * 1926-11-18 1928-08-28 Hewitt A Gehres Valve construction
CH447711A (de) * 1965-03-17 1967-11-30 Mirrlees National Limited Verfahren zur Herstellung eines zweiteiligen Ventilkorbes für ein Ventil einer Kolbenbrennkraftmaschine sowie nach dem Verfahren hergestellter zweiteiliger Ventilkorb
FR2352948A1 (fr) * 1976-05-24 1977-12-23 Sulzer Ag Soupape d'echappement de moteur a combustion interne
GB2101212A (en) * 1981-07-03 1983-01-12 Sulzer Ag A reciprocating piston internal combustion engine having a liquid- cooled exhaust valve seat

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1704563B (zh) * 2004-06-02 2012-05-09 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 冷却的阀座圈
US20150007792A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Electro-Motive Diesel Inc. Cylinder head assembly having cooled valve insert
US9422886B2 (en) * 2013-07-03 2016-08-23 Electro-Motive Diesel, Inc. Cylinder head assembly having cooled valve insert
WO2018014995A1 (de) * 2016-07-16 2018-01-25 Daimler Ag Ventilsitzring für eine hubkolbenmaschine
EP3585990A4 (de) * 2017-02-24 2020-12-09 Cummins Inc. Motorkühlsystem mit gekühlten abgassitzen
US11008973B2 (en) 2017-02-24 2021-05-18 Cummins Inc. Engine cooling system including cooled exhaust seats
US11441512B2 (en) 2017-02-24 2022-09-13 Cummins Inc. Engine cooling system including cooled exhaust seats

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FI860013A0 (fi) 1986-01-02
FI80130C (fi) 1990-04-10
DE3562404D1 (en) 1988-06-01
FI860013A (fi) 1986-07-04
DE3500060A1 (de) 1986-07-03

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