FR2534968A1 - Valve seat ring for IC engine inlet duct - Google Patents

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FR2534968A1 FR8316692A FR8316692A FR2534968A1 FR 2534968 A1 FR2534968 A1 FR 2534968A1 FR 8316692 A FR8316692 A FR 8316692A FR 8316692 A FR8316692 A FR 8316692A FR 2534968 A1 FR2534968 A1 FR 2534968A1
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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Abstract

The valve seat ring has a conical seating surface preceded by an aperture, forming part of the inlet duct. The aperture swirls the incoming air and includes a wall portion restricting the duct cross-sectional area. The aperture (2) is bounded on the one hand by the surface (7) of a toroid (8) which diverges cone- or trumpet-shaped from the throat, concentrically towards the seat (3). On the other hand it is bounded by a wall surface (9) shaped as part of a right-circular cylinder and formed by eccentric, axis-parallel, machining of the insert which partially removes the toroid. The unmodified portion of the toroid constitutes the inlet duct restriction when the ring is mounted on the engine.

Description

La présente invention concerne une bague de siège de soupape pour un conduit d'admission d'un moteur à combustion interne commandé par soupapes, comportant une surface de siège de forme conique et une ouverture de passage placée à la suite en arrière, constituant une partie du conduit d'admission et créant dans l'écoulement d'air de combustion un mouvement tourbillonnaire, avec une partie de paroi réduisant la section du conduit d'admission. The present invention relates to a valve seat ring for an intake duct of a valve-controlled internal combustion engine, comprising a seat surface of conical shape and a passage opening placed afterwards behind, constituting a part of the intake duct and creating a swirling movement in the combustion air flow, with a wall portion reducing the cross-section of the intake duct.

D'après le brevet DE 1 038 832, figures 13 et 14 on connait une bague de siège de soupape dans laquelle, pour produire un mouvement tourbillonnaire de l'air de combustion, un bourrelet de rétrécissement pénètre transversalement dans l'ouverture de passage, par ailleurs circulaire, qui est placée concentriquement à l'axe de la bague de siège.Ce bourrelet de rétrécissement constitue une entrave pour l'air de combustion pénétrant dans le cylindre et il réduit ainsi à un degré important le coefficient d'écoulement stationnaire du conduit d'admission. Indépendamment de ce fait, la fabrication d'une bague de siège de soupape ainsi agencée est extremement difficile et ne peut autre réalisée qu'avec des frais à peine admissibles
L'invention a en conséquence pour bute en évitant les inconvénients de la construction connue, d'agencer une bague de siège de soupape du type défini ci-dessus de manière à garantir un coefficient d'écoulement stationnaire favorable du conduit d'admission et en outre une fabrication comparativemetlt extremement simple.According to patent DE 1 038 832, FIGS. 13 and 14, there is known a valve seat ring in which, to produce a swirling movement of the combustion air, a shrink bead penetrates transversely into the passage opening, also circular, which is placed concentrically to the axis of the seat ring. intake duct. Irrespective of this fact, the manufacture of a valve seat ring thus arranged is extremely difficult and can only be carried out with barely admissible costs.
The object of the invention is therefore to avoid the drawbacks of the known construction, of arranging a valve seat ring of the type defined above so as to guarantee a favorable stationary flow coefficient of the intake duct and in besides an extremely simple comparative manufacturing.

Ce problème est résolu à laide d'une bague de siège de soupape qui est caractérisée en ce que l'ouverture de passage est délimitée d'un coté par une partie de la surface extérieure d'un bourrelet annulaire, ladite surface extérieure s'élargissant à partir de la zone la plus rétrécie en forme d'entonnoir ou de tube de trompette et concentriquement par rapport à la surface de la bague dè siège de soupape, et de l'autre coté par une partie d'une surface de paroi cylindrique circulaire, qui est réalisée par un alésage excentrique; et parallèle à l'axe0 de la bague de siège de soupape avec enlèvement partiel du bourrelet annulaire, et en ce que la partie non enlevée du bourrelet annulaire constitue, dans la position de montage de la bague de siège de soupape, la partie rétrécissant la section du conduit d'admission. This problem is solved by means of a valve seat ring which is characterized in that the passage opening is delimited on one side by a part of the outer surface of an annular bead, said outer surface widening. from the most narrowed area in the shape of a funnel or trumpet tube and concentrically with respect to the surface of the valve seat ring, and on the other side by a part of a circular cylindrical wall surface , which is produced by an eccentric bore; and parallel to the axis 0 of the valve seat ring with partial removal of the annular bead, and in that the part not removed from the annular bead constitutes, in the mounting position of the valve seat ring, the part narrowing the section of the intake duct.

Selon d'autres particularités de la bague de siège de soupape conforme à l'invention a) le rayon de l'alésage, et par conséquent de la surface
de paroi cylindrique circulaire, est égal ou légèrement
supérieur au raon qui existe aans la zone la plus rétré
cie du bourrelet annulaire et le centre de l'alésage est
disposé excentriquement par rapport au centre de la bague
de siège de soupape d'une distance juste suffisante pour
que la surface conique de la bague de siège de soupape
ne soit pas enlevée b) la partie non usinée du bourrelet annulaire s'élargit, à
partir de la zone la plus rétrécie du bourrelet, en direc
tion du plan d'entrée situé en arrière0 dans la direction
d'écoulement, avec une surface plane ou arrondie qui sie
prolonge par une surface d'appui et la plus grande dimension
intérieure a l'entrée, dans la direction d'écoulement, de
la bague de siège de soupape est aussi grande que le
diamètre, existant dans cette zone, du conduit d'admission,
qui comporte une section droite circulaire au moins dans
le plan de transition avec la bague de siège de soupape.According to other particularities of the valve seat ring according to the invention a) the radius of the bore, and therefore of the surface
of circular cylindrical wall, is equal or slightly
greater than the raon which exists in the most restricted area
of the annular bead and the center of the bore is
arranged eccentrically to the center of the ring
valve seat distance just sufficient to
that the conical surface of the valve seat ring
is not removed b) the non-machined part of the annular bead widens,
from the most narrowed area of the bead, towards
tion of the entrance plane located behind 0 in the direction
flow, with a flat or rounded surface that sie
extends by a support surface and the largest dimension
inside the inlet, in the direction of flow,
the valve seat ring is as large as the
diameter, existing in this area, of the intake duct,
which has a circular cross section at least in
the transition plane with the valve seat ring.

La solution conforme à l'invention convient parfaitement bien pour résoudre les problèmes posés en ce qui concerne une faible résistance à l'écoulement et une simplicité de fabrication. La bague de siège de soupape conforme à l'invention constitue en pratique une pièce tournée qui est simple et qui a juste besoin d'etre alésée excentriquement pour donner une forme spéciale à l'ouverture de passage. The solution according to the invention is perfectly suitable for solving the problems posed with regard to low flow resistance and simplicity of manufacture. The valve seat ring according to the invention constitutes in practice a turned part which is simple and which just needs to be bored eccentrically to give a special shape to the passage opening.

On va décrire de façon plus détaillée dans la suite deux modes de réalisation d'une bague de siège de soupape conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels la fig. 1 représente en coupe une bague de siège de soupape après une première étape de fabrication, la fig. 2 représente la bague de siège de soupape de la fig. 1, après l'usinage final et après son montage dans une culasse, la fig. 3 est une vue en plan de la bague de siège de soupape de la fig. 2, dans une condition non montée, la fig. 4 représente une autre bague de siège de soupape en coupe, après une première étape de fabrication, la fig. 5 représente la bague de siège de soupape de la fig. We will describe in more detail below two embodiments of a valve seat ring according to the invention, with reference to the accompanying drawings in which FIG. 1 shows in section a valve seat ring after a first manufacturing step, FIG. 2 shows the valve seat ring of FIG. 1, after final machining and after mounting in a cylinder head, fig. 3 is a plan view of the valve seat ring of FIG. 2, in an unassembled condition, FIG. 4 shows another valve seat ring in section, after a first manufacturing step, FIG. 5 shows the valve seat ring of FIG.

4 après l'usinage final et après montage dans une culasse, la fig. 6 est une vue en plan de la bague de siège de soupape de la fig. 5 dans une condition non montée.4 after final machining and after mounting in a cylinder head, fig. 6 is a plan view of the valve seat ring of FIG. 5 in an unassembled condition.

Une bague de siège de soupape désignée par 1 sur les figures comporte une ouverture de passage 2, qui est reliée en arrière à.une surface conique 3 de la bague et qui forme une partie du conduit d'admission 5 traversant en outre la culasse 4 d'un moteur à combustion interne commandé par soupapes. La surface 3 de la bague de siège de soupape coopère avec une surface d'étanchéité de profil coudécorres- pondant qui est prévue sur une surface d'admission, non représentée. La bague de siège de soupape 1 est montée dans la culasse -comme le montrent les figures 2 et 5 - dans un évidement récepteur 6. La section du conduit d'admission 5 est rétrécie dans la bague de siège 1 par un agencement correspondant de la paroi de son ouverture de passage 2 de manière que la section minimale du conduit soit placée directement en avant de la surface 3 de la bague de siège. A valve seat ring designated by 1 in the figures has a passage opening 2, which is connected at the rear to a conical surface 3 of the ring and which forms part of the intake duct 5 further passing through the cylinder head 4 an internal combustion engine controlled by valves. The surface 3 of the valve seat ring cooperates with a sealing surface of an elbow-matching profile which is provided on an intake surface, not shown. The valve seat ring 1 is mounted in the cylinder head - as shown in FIGS. 2 and 5 - in a receiving recess 6. The section of the intake duct 5 is narrowed in the seat ring 1 by a corresponding arrangement of the wall of its passage opening 2 so that the minimum section of the duct is placed directly in front of the surface 3 of the seat ring.

Selon l'invention, l'ouverture de passage 2 est délimitée d'un côté par une partie de la surface extérieure 7 d'un bourrelet annulaire 8, cette surface extérieure 7 s'élargissant, à partir du plan de section de bourrelet correspondant au rétrécissement maximal en diamètre, en forme d'entonnoir ou de tube de trompette et concentriquement à la surface 3 de la bague de siège de soupape. According to the invention, the passage opening 2 is delimited on one side by a part of the outer surface 7 of an annular bead 8, this outer surface 7 widening, from the bead section plane corresponding to the maximum narrowing in diameter, funnel-shaped or trumpet-shaped and concentrically to the surface 3 of the valve seat ring.

L'autre partie de l'ouverture de passage 2 est délimitée par une partie d'une surface de paroi cylindrique circulaire 9, qui est réalisée par un alésage excentrique, et parallèle à l'axe, de la bague de siège 1 avec enlèvement partiel du bourrelet annulaire 8. La partie enlevée du bourrelet annu laire 8 serait située, dans le plan des figures 3 et 6, à gauche de la ligne indiquée en trait mixte sur celles-ci.The other part of the passage opening 2 is delimited by a part of a circular cylindrical wall surface 9, which is produced by an eccentric bore, and parallel to the axis, of the seat ring 1 with partial removal of the annular bead 8. The part removed from the annular bead 8 would be located, in the plane of Figures 3 and 6, to the left of the line indicated in phantom on them.

Le rayon de l'alésage, qui est porté sur les figures 3 et 6 et qui est repéré par une flèche et par la désignation R9, et par conséquent celui de la surface de paroi cylindrique circulaire 9, sont de préférence égaux ou légèrement inférieurs au rayon, repéré par une flèche et par la désignation R7, qui correspond au plan de rétrécissement maximal de section du bourrelet annulaire. Le centre, désigné par M9 sur les figures 3 et 6, de l'alésage et par conséquent de la surface de paroi 9 est excentré, de la distance désignée par x, suffisamment par rapport à l'axe, désigné par Ml,de la bague de siège de soupape 1, pour que la surface 3 de cette bague de siège ne soit pas entaillée. The radius of the bore, which is shown in Figures 3 and 6 and which is marked by an arrow and by the designation R9, and therefore that of the circular cylindrical wall surface 9, are preferably equal to or slightly less than the radius, identified by an arrow and by the designation R7, which corresponds to the maximum narrowing plane of section of the annular bead. The center, designated by M9 in FIGS. 3 and 6, of the bore and consequently of the wall surface 9 is eccentric, by the distance designated by x, sufficiently with respect to the axis, designated by M1, of the valve seat ring 1, so that the surface 3 of this seat ring is not cut.

La partie non enlevée du bourrelet annulaire 8 s'élargit, à partir de la zone la plus étroite du bourrelet annulaire vers le plan d'entrée, dans la direction d'écoulement, de la bague de siège de soupape 1 avec une surface de paroi en majeure partie plane - cf fig. 2 - ou bien avec une surface de paroi arrondie - cf fig. 5 - ladite surface de paroi rejoignant à chaque fois une surface d'appui 10 placée en arrière et par laquelle la bague de siège de soupape s'appuie contre une surface antagoniste correspondante placée dans l'évidement récepteur 6 . La plus grande dimension intérieure de l'ouverture de passage 2 à l'entrée, dans la direction d'écoulement, de la bague de siège de soupape 1 est égale au diamètre, existant dans cette zone, du conduit d'admission 5. Ce dernier comporte une section droite circulaire au moins dans le plan de transition avec la bague de siège de soupape 1. The non-removed part of the annular bead 8 widens from the narrowest area of the annular bead towards the entry plane, in the flow direction, of the valve seat ring 1 with a wall surface mostly flat - see fig. 2 - or with a rounded wall surface - see fig. 5 - said wall surface joining each time a support surface 10 placed behind and by which the valve seat ring bears against a corresponding opposing surface placed in the receiving recess 6. The largest internal dimension of the passage opening 2 at the inlet, in the flow direction, of the valve seat ring 1 is equal to the diameter, existing in this area, of the intake duct 5. This the latter has a circular cross section at least in the transition plane with the valve seat ring 1.

En ce qui concerne la bague de siège de soupape 1 conforme à l'invention, on a affaire à une pièce tournée pour laquelle , comme le montrent les figures et 4, on obtient, déjà après la première étape de fabrication, que toutes les parties de surfaces extérieures et intérieures qui sont disposées concentriquement à l'axe M1 de la bague de siège de soupape 1 soient amenées aux dimensions et aux formes finales. Cette pièce tournée est ensuite soumise, dans une autre étape de fabrication, à un alésage excentrique et parallèle à l'axe et elle constitue alors la bague de siège de soupape 1 terminée de fabrication. Regarding the valve seat ring 1 according to the invention, we are dealing with a turned part for which, as shown in Figures and 4, we obtain, already after the first manufacturing step, that all parts external and internal surfaces which are arranged concentrically with the axis M1 of the valve seat ring 1 are brought to the final dimensions and shapes. This turned part is then subjected, in another manufacturing step, to an eccentric bore parallel to the axis and it then constitutes the valve seat ring 1 finished with manufacture.

Après le montage de cette bague de siège 1 ainsi agencée dans l'évidement récepteur 6 ménagé dans la culasse, la partie non enlevée du bourrelet annulaire 8 pénètre - comme le montrent b-ien les figures 2 et 5 - dans le conduit d'admission et elle assure une déviation, sans décollage, du courant d'air dans la direction du siège de soupape. Dans la zone de la surface de paroi cylindrique circulaire 9, cette déviation ne s'effectue pas aussi favorablement, de sorte que l'écoulement d'air de combustion exécute, comme cela est désiré, un mouvement tourbillonnaire.  After the mounting of this seat ring 1 thus arranged in the receiving recess 6 formed in the cylinder head, the part not removed from the annular bead 8 penetrates - as shown b-ien Figures 2 and 5 - in the intake duct and it provides a deflection, without takeoff, of the air flow in the direction of the valve seat. In the area of the circular cylindrical wall surface 9, this deflection does not take place as favorably, so that the flow of combustion air performs, as desired, a vortex movement.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Bague de siège de soupape pour un conduit d'admission d'un moteur à combustion interne commandé par soupapes, comportant une surface de siège de forme conique et une ouverture de passage placée à la suite en arrière, constituant une partie du conduit d'admission et créant dans l'écoulement d'air de combustion un mouvement tourbillonnaire, avec une partie de paroi réduisant la section du conduit d'admission, caractérisée en ce que l'ouverture de passage (2) est délimitée - d'un côté par une partie de la surface extérieure (7)1. Valve seat ring for an intake duct of a valve-controlled internal combustion engine, comprising a seat surface of conical shape and a passage opening placed afterwards behind, constituting a part of the duct d inlet and creating a vortex movement in the combustion air flow, with a wall portion reducing the cross-section of the intake duct, characterized in that the passage opening (2) is delimited - on one side by a part of the external surface (7) d'un bourrelet annulaire (8), ladite surface extérieure (7) an annular bead (8), said outer surface (7) s'élargissant à partir de la zone la plus rétrécie en forme widening from the most narrowed shaped area d'entonnoir ou de tube de trompette et concentriquement par funnel or trumpet tube and concentrically by rapport à la surface (3) de la bague de siège de soupape, - et de l'autre côté par une partie d'une surface de paroi relative to the surface (3) of the valve seat ring, - and on the other side by part of a wall surface cylindrique circulaire (9), qui est réalisée par un alésage cylindrical circular (9), which is produced by a bore excentrique, et parallèle à l'axe, de la bague de siège de eccentric, and parallel to the axis, of the seat ring of soupape (lì avec enlèvement partiel du bourrelet annulaire valve (lì with partial removal of the annular bead (8), et en ce que la partie non enlevée du bourrelet annulaire (8) constitue, dans la position de montage de la bague de siège de soupape (1), la partie rétrécissant la section du conduit d'admission. (8), and in that the non-removed part of the annular bead (8) constitutes, in the mounting position of the valve seat ring (1), the part narrowing the section of the intake duct. 2. Bague de siège de soupape selon la revendication 1, caractérise en ce que le rayon (R9) de l'alésage, et par conséquent de la surface de paroi cylindrique circulaire (9), est égal ou légèrement supérieur au rayon (R7) qui existe dans la zone la plus rétrécie du bourrelet annulaire et en ce que le centre (M9) de l'alésage est disposé excentriquement par rapport au centrM la bague de siège de soupape (1) d'une distance (x) juste suffisante pour que la surface conique (3) de la bague de siège de soupape ne soit pas enlevée.2. Valve seat ring according to claim 1, characterized in that the radius (R9) of the bore, and therefore of the circular cylindrical wall surface (9), is equal to or slightly greater than the radius (R7) which exists in the most narrowed zone of the annular bead and in that the center (M9) of the bore is disposed eccentrically to the centrM the valve seat ring (1) of a distance (x) just sufficient for the conical surface (3) of the valve seat ring is not removed. 3. Rague de siège de soupape selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie non usinée du bourrelet annulaire (8) s'élargit, à partir de la zone la plus rétrécie du bourrelet, en direction du plan d'entrée situé en arrière, dans la direction d'écoulement, avec une surface plane ou arrondie qui se prolonge par une surface d'appui et en ce que la plus grande dimension intérieure à l'entrée, dans la direction d'écoulement, de la bague de siège de soupape (1) est aussi grande que le diamètre, existant dans cette zone, du conduit d'admission (2), qui comporte une section droite circulaire au moins dans le plan de transition avec la bague de siège de soupape (1). 3. valve seat ring according to one of claims 1 and 2, characterized in that the non-machined part of the annular bead (8) widens, from the most narrowed region of the bead, in the direction of the plane inlet located behind, in the direction of flow, with a flat or rounded surface which is extended by a bearing surface and in that the largest dimension inside the inlet, in the direction of flow, of the valve seat ring (1) is as large as the diameter, existing in this area, of the intake duct (2), which has a circular cross section at least in the plane of transition with the seat ring of valve (1).
FR838316692A 1982-10-23 1983-10-20 VALVE SEAT RING FOR A VALVE CONTROLLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE INTAKE DUCT Expired FR2534968B1 (en)

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