FI123592B - Polttomoottorikoneen kaasunvaihtoventtiili - Google Patents

Description

Polttomoottori koneen kaasunvaihtoventtiili

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista poltto-moottorikoneen, erityisesti dieselpolttomoottorikoneen, kaasunvaihtoventtiiliä.

Polttomoottorikoneissa on useita kaasunvaihtoventtiileitä, jolloin 5 polttomoottorikoneen kaasunvaihtoventtiilit ovat erityisesti sellaisia venttiileitä, joiden kautta joko syötetään syöttöilmaa polttomoottorikoneen sylintereihin tai johdetaan pakokaasua pois polttomoottorikoneen sylintereistä.

Käytännössä tunnetuissa kaasunvaihtoventtiileissä on translatori-sesti siirrettävä venttiilikartio, joka käsittää venttiilikaran ja venttiililautasen. 10 Venttiilikartion venttiilikara on johdettu tai laakeroitu venttiilikaraohjaimen syvennykseen lineaarisesti liikkuvasti. Venttiilikartion venttiililautasen istukkapinta toimii yhdessä istukan renkaan kanssa siten, että kaasunvaihtoventtiilin ollessa suljettu venttiililautasen istukan pinta painuu venttiilin istukan rengasta vasten ja että kaasunvaihtoventtiilin ollessa avattuna venttiililautasen istukan pinta on 15 noussut irti venttiilin istukan renkaasta.

Käytännössä tunnetuissa kaasunvaihtoventtiileissä venttiilikaran ja venttiilikaraohjaimen syvennyksen välinen rako tiivistetään venttiilikaratiivisteel-lä, joka käsittää ainakin yhden elastisesta materiaalista valmistetun tiivistys-renkaan. Tällöin venttiilikaratiivisteen täytyy toimittaa eteenpäin määrätty mää-20 rä voiteluainetta venttiilin kulumisen vähentämiseksi ja venttiilikaran ja venttiilikaraohjaimen välissä tapahtuvan liukumisen mahdollistamiseksi.

Jos venttiilikaratiiviste toimittaa eteenpäin liian vähän voiteluainetta, voi liian vähäinen voitelu aiheuttaa ei-toivottavaa sekakitkaa, ja venttiilikartio voi juuttua kiinni. Jos taas venttiilikaratiivisteen kautta toimitetaan eteenpäin 25 liikaa voiteluainetta, polttomoottorikoneen päästöarvot nousevat ja venttiilikar- ” tio saattaa karstaantua. Siksi tarvitaan kaasunvaihtoventtiiliä, jonka avulla väl- o ™ tetään edellä mainitut haittapuolet.

o Tämän perusteella esillä olevan keksinnön tavoitteena on kehittää ^ polttomoottorikoneen, erityisesti dieselpolttomoottorikoneen, uudenlainen kaa- x 30 sunvaihtoventtiili.

CC

Tämä tavoite saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisen kaasun-vaihtoventtiilin avulla. Keksinnön mukaisesti venttiilikaran ja venttiilikaraohjai-g men syvennyksen välisen raon tiivistämiseksi ainakin yksi lämmönkestävästä, ° esimerkiksi metallisesta tai keraamisesta materiaalista valmistettu liukurengas 35 tarttuu venttiilikaran uraan tai venttiilikaraohjaimen uraan, jolloin liukurenkaan tai kunkin liukurenkaan paksuus on pienempi kuin sen uran leveys, johon kul- 2 loinenkin liukurengas tarttuu, joten venttiilikaran liikkuessa voiteluaine ohittaa kunkin liukurenkaan määrätyllä pumppausteholla.

Keksinnön mukaisessa kaasunvaihtoventtiilissä venttiilikaran ja venttiilikaraohjaimen syvennyksen välinen rako tiivistetään käyttämällä ainakin 5 yhtä lämmönkestävästä, esimerkiksi metallisesta tai keraamisesta materiaalista valmistettua liukurengasta, joka tarttuu venttiilikaran uraan tai venttiilikaraohjaimen uraan siten, että liukurenkaan tai kunkin liukurenkaan paksuus on pienempi kuin sen uran leveys, johon kulloinenkin liukurengas tarttuu. Näin venttiilikaran liikkuessa venttiilikaraohjaimen syvennyksessä voiteluaineen 10 määrätty pumppausteho voidaan toteuttaa siten, että kulloinkin tarkkaan määrätty määrä voiteluainetta voi ohittaa venttiilikaratiivisteen, joka on muodostettu liukurenkaasta tai kustakin liukurenkaasta.

Näin varmistutaan siitä, että venttiilikaran ja venttiilikaraohjaimen välinen voitelu on aina riittävä. Toisaalta vältetään se, että venttiilikaratiivisteen 15 kautta johdettaisiin liian paljon voiteluainetta.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa ja seuraavassa selityksessä. Keksinnön erästä esimerkkiä selitetään tarkemmin piirroksen avulla rajoittumatta siihen. Tällöin: - Kuvio 1 esittää leikkauskuvaa keksinnön mukaisesta polttomootto-20 rikoneen, erityisesti dieselpolttomoottorikoneen, kaasunvaihtoventtiilistä - Kuviot 2-4 esittävät kuvion 1 mukaisen leikkauskuvan yksityiskohtaa erilaisissa tilanteissa

Kuvio 1 esittää leikkauskuvaa keksinnön mukaisesta polttomoottori-koneen kaasunvaihtoventtiilistä venttiilikaraohjaimen 10 ja venttiilikaran 11 25 alueella, jolloin venttiilikara 11 on johdettu tai laakeroitu venttiilikaraohjaimen 10 syvennykseen 12 lineaarisesti liikkuvasti.

CO

5 Ei-esitetty venttiililautanen tarttuu venttiilikaraan 11, jolloin venttiili-

C\J

. kara ja venttiililautanen muodostavat yhdessä kaasunvaihtoventtiilin venttiili- ° kartion. Venttiilikartion venttiililautasen istukkapinta toimii yhdessä ei-esitetyn 30 venttiilin istukan renkaan kanssa siten, että suljetussa tilassa venttiililautasen | istukan pinta painuu venttiilin istukan rengasta vasten ja että avatussa tilassa lq venttiililautasen istukan pinta on noussut irti venttiili-istukan renkaasta.

CVJ

^ Kuten voidaan parhaiten huomata kuvioista 3 ja 4, venttiilikaran 11 o ulkohalkaisija on pienempi kuin venttiilikaraohjaimen 10 syvennyksen 12 sisä- 00 35 halkaisija, joten venttiilikaran 11 ja venttiilikaraohjaimen 10 väliin muodostuu rako 13.

3

Venttiilikaran 11 ja venttiilikaraohjaimen 10 välinen rako 13 tiivistetään venttiilikaratiivisteellä 14, joka muodostuu kuvion 1 mukaisesti kolmesta venttiilikaran 11 aksiaalisuunnassa peräkkäin sijoitetusta liukurenkaasta, jotka tarttuvat kulloinkin venttiilikaran 11 erilliseen uraan 16. Kuviot 2 - 4 esittävät 5 kuvion 1 mukaista yksityiskohtaa sellaisen liukurenkaan 15 alueella, joka tarttuu venttiilikaran 11 uraan 16.

Kuten jo esitettiin, kuvioiden 2 - 4 mukaisessa esimerkissä kukin liu-kurengas 15 tarttuu venttiilikaran 11 uraan 16 siten, että liukurenkaan 15 paksuus eli aksiaalinen ulottuma on pienempi kuin uran 16 leveys eli aksiaalinen 10 ulottuma. Riippuen venttiilikaran 11 suhteellisesta liikkeestä venttiilikaraoh-jaimeen 10 nähden, mitä on havainnollistettu kuvioissa 2-4 nuolien avulla, liukurenkaan 15 suhteellinen asema urassa 16 voi muuttua, jolloin lopulta aikaansaadaan määrätty pumppausteho voiteluaineella, joka voi ohittaa kunkin liukurenkaan 15 määrätyllä määrällä.

15 Kuten kuvioissa 2 - 4 esitetään, liukurenkaan 15 tarttuessa venttiili- karan 11 uraan 16 liukurenkaan 15 ulkohalkaisija vastaa asennetussa tilassa venttiilikaraohjaimen 10 syvennyksen 12 sisähalkaisijaa, jolloin liukurengas 15 rajoittuu aina venttiilikaraohjaimen 10 syvennykseen 13. Liukurenkaan 15 sisä-halkaisija on sitä vastoin suurempi kuin kunkin uran 16 pohjan halkaisija, joten 20 liukurenkaan 15 ja kunkin kuvioiden 2-4 mukaisen uran 16 väliin muodostuu rako, jonka kautta voiteluainetta voidaan syöttää pumppaustehon aikaansaamiseksi.

Liukurenkaan 15 paksuuden ja kunkin uran 16 leveyden välisen eron ja liukurenkaan 15 sisähalkaisijan ja kunkin uran 16 pohjan halkaisijan 25 välisen eron perusteella kunkin liukurenkaan 16 ohittavan voiteluaineen määrää voidaan säätää määritellyllä tavalla.

CO

5 Keksinnön yhteydessä on tärkeää, että liukurengas 15 ei ole valmis-

C\J

. tettu elastomeerisestä materiaalista, vaan pikemminkin lämmönkestävästä, ° esimerkiksi metallisesta tai keraamisesta ja siten ei-elastomeerisestä materiaa- 30 lista. Kukin liukurengas 15 on siksi lämmönkestävä, joten niitä voidaan käyttää | sylintereiden ja siten polttomoottorikoneen kuumien palamiskaasujen välittö- lo mässä läheisyydessä.

CVJ

^ Liukurengas tai liukurenkaat voivat luonnollisesti sijaita myös venttii- o linohjaimen yläosassa.

00 35 Toisin kuin esitetyssä esimerkissä liukurengas tai kukin liukurengas voi myös tarttua venttiilikaraohjaimen uraan. Tässä tapauksessa liukurenkaan 4 tai kunkin liukurenkaan paksuus on puolestaan pienempi kuin kunkin uran leveys. Toisin kuin esitetyssä esimerkissä kunkin liukurenkaan sisähalkaisija kuitenkin vastaa tässä tapauksessa venttiilikaran ulkohalkaisijaa, joten asennetussa tilassa liukurengas rajoittuu aina venttiilikaraan. Kunkin liukurenkaan ul-5 kohalkaisija on tässä tapauksessa pienempi kuin venttiilikaraohjaimen kunkin uran pohjan halkaisija.

Keksinnön mukaisessa kaasunvaihtoventtiilissä venttiilikaran voitelu venttiilikaraohjaimessa tapahtuu siten voiteluaineella, joka voi ohittaa ainakin yhden lämmönkestävän liukurenkaan, joka on valmistettu lämmönkestävästä, 10 esimerkiksi metallisesta tai keraamisesta materiaalista, jolloin liukurengas tai kukin liukurengas tarttuu venttiilikaran tai venttiilikaraohjaimen uraan siten, että kunkin liukurenkaan paksuus eli aksiaalinen ulottuma on pienempi kuin sen uran leveys tai aksiaalinen ulottuma, johon kulloinenkin liukurengas tarttuu.

Venttiilikaran 11 liikkuessa aksiaalisesti venttiilikaraohjaimessa 10 15 voidaan kussakin urassa näin toteuttaa liukurenkaan 15 värähtelevä aksiaalinen liike, jolloin voiteluaineelle aikaansaadaan määrätty pumppausteho siten, että tarkasti määritelty määrä voiteluainetta voi ohittaa kunkin liukurenkaan 15.

CO

δ

C\J

i

CD

O

X

CC

CL

LO

C\l δ

CO

O

o

CM

Claims (1)

1. Patenttivaatimus Polttomoottorikoneen, erityisesti dieselpolttomoottorikoneen, kaa-sunvaihtoventtiili, jossa on venttiilikaran (11) ja venttiililautasen käsittävä vent-tiilikartio, jolloin venttiilikara (11) on johdettu venttiilikaraohjaimen (10) syven-5 nykseen (12) lineaarisesti liikkuvasti ja jolloin venttiililautasen venttiili-istukka-pinta toimii yhdessä venttiili-istukkarenkaan kanssa siten, että suljetussa tilassa venttiili-istukkapinta painuu venttiili-istukkarengasta vasten ja avatussa tilassa venttiili-istukkapinta on noussut irti venttiili-istukkarenkaasta, jolloin venttiilikaran (11) ja venttiilikaraohjaimen (10) syvennyksen (12) välisen raon (13) 10 tiivistämiseksi ainakin yksi lämmönkestävästä materiaalista valmistettu liuku-rengas (15) on tartunnassa venttiilikaran (11) uraan (16) tai venttiilikaraohjaimen uraan, jolloin liukurenkaan tai kunkin liukurenkaan (15) paksuus on pienempi kuin sen uran (16) leveys, johon kulloinenkin liukurengas (15) on tartunnassa niin, että venttiilikaran (11) liikkuessa voiteluaine ohittaa kunkin liuku-15 renkaan (15), t u n n e 11 u siitä, että liukurenkaita on vähintään kolme sylinterin välittömässä läheisyydessä olevissa urissa (16); että kukin liukurengas (15) on metallia tai keraamista materiaalia; että kunkin liukurenkaan (15) ollessa tartunnassa venttiilikaran (11) uraan (16) kunkin liukurenkaan (15) ulkohalkaisija vastaa venttiilikaraohjaimen (10) syvennyksen (12) sisähalkaisijaa, ja kunkin 20 liukurenkaan (15) sisähalkaisija on suurempi kuin kunkin uran (16) pohjan halkaisija, tai että kunkin liukurenkaan ollessa tartunnassa venttiilikaraohjaimen uraan kunkin liukurenkaan sisähalkaisija vastaa venttiilikaran ulkohalkaisijaa ja kunkin liukurenkaan ulkohalkaisija on pienempi kuin kunkin uran pohjan halkaisija. 25 CO δ c\j i CD cp 't X DC CL LO C\1 δ CO o o C\1 Gasväxlingsventil för en förbränningsmotor, i synnerhet en diesel-förbränningsmotor, med en ventilkon omfattande en ventilspindel (11) och en ventiltallrik, varvid ventilspindeln (11) har letts tili en ventilspindelstyrenhets 5 (10) fördjupning (12) lineärt rörligt och varvid ventiltallrikens ventilsätesyta samverkar med en ventilsätesring, sä att i slutet tillstand trycker ventilsätesytan mot ventilsätesringen och i öppet tillstand har ventilsätesytan stigit loss frän ventilsätesringen, varvid för tätning av en spalt (13) mellan ventilspindeln (11) och ventilspindelostyrenhetens (10) fördjupning (12) är ätminstone en av 10 värmehärdigt material tillverkad glidring (15) i vidhäftning med ventilspindelns (11) spär (16) eller ventilspindelstyrenhetens spär, varvid glidringens eller var och en glidrings (15) tjocklek är mindre än dess spärs (16) bredd, i vilket re-spektive glidring (15) är i vidhäftning, sä att dä ventilspindeln (11) rör sig pas-serar smörjmedlet var och en glidring (15), k ä n n e t e c k n a d av att det 15 finns minst tre glidringar i spären (16) i cylinderns omedelbara närhet; att var och en glidring (15) är av metall eller ett keramiskt material; att dä var och en glidring (15) är i vidhäftning med ventilspindelns (11) spär (16), motsvarar var och en glidrings (15) ytterdiameter innerdiametern för ventilspindelstyrenhetens (10) fördjupning (12), och var och en glidrings (15) innerdiameter är större 20 än diametern för vart och ett spärs (16) botten, eller att dä var och en glidring är i vidhäftning med ventilspindelstyrenhetens spär, motsvarar var och en glidrings innerdiameter ventilspindelns ytterdiameter och var och en glidrings ytterdiameter är mindre än diametern för vart och ett spärs botten CO δ C\J i CD O X CC CL LO C\l δ CO O o CM