JPS5847212Y2 - 内燃機関の排気弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の排気弁装置の改善に関する。

ユニフロー掃気方式の内燃機関は排気弁を有し、中、大
形機関における排気弁装置は第１図に示すヨウに弁箱１
、弁座２、弁棒３、コツタ４、ばね受５、ばね６、弁棒
案内Ｔからなっているのが普通である。

最近における機関の高出力化に伴り押棒３、弁座２は熱
負荷が高くなり、これらが圧着しているシート２ａの圧
痕、焼損、吹き抜けが生じて、機関の運転をさまたげ、
機関停止に至る場合もある。

この熱負荷を下げる一方法として、弁座２に冷却室２ｂ
を設け、弁箱冷却水室１ａから通路１ｂを通してこの冷
却室２ｂに冷却水を導き、弁棒３、弁座２、シート２ａ
を冷却することが行われている。

第２図は弁座冷却室の形状を拡大して示し、弁座２の厚
さｔ□は排気弁が挿入されるシリンダカバーの空間、排
気弁通路面積から制限されて、冷却室２ｂがない場合よ
りも大きくすることはできず、又冷却室２ｂの巾ｔ２は
弁座２の剛性を確保する上から可成り小さく制限されて
、充分に必要な熱負荷の低下が望めないのが現状である
。

本考案の目的は上記の点に着目し、排気弁の熱負荷を充
分に低下させ、排気弁の寿命を大巾に延ばし、排気弁を
有する機関の欠点である排気弁に関するトラブル、保守
作業を低減することができる排気弁装置を提供すること
であり、その特徴とするところは、弁座の制限された狭
い冷却室の表面に凹凸を設けたことである。

これによって、冷却面積を増加させ、同じ冷却室空間、
同じ冷却水量、同じ冷却水流速で排気弁の冷却効果を向
上させ、表面積の増減で”１８１Ｊ御することができる
。

本考案は弁座冷却を行っている排気弁を有する内燃機関
に広く適用できる。

以下図面を参照して本考案による一実施例につき説明す
る。

第３図は本考案による一実施例の構造を拡大して示す断
面図である。

図において、弁座２の内側には、即ち燃焼室と排気管と
を接続する排気通路の一部の周壁を形成する部分には、
外周にフィン状の凹凸２ｃ１が設けられた内筒２ｃが、
その上部２Ｃ２、下部２ｃ３において溶接され、冷却室
２ｂを形成する。

冷却室２ｂには通路１ｂを介して冷却水が導かれる。

この冷却水は図示されていないもう一方の通路を通って
弁箱冷却水室（第１図のｌａ）に戻る。

弁座２はその先端にシート２ａを有する。

上記構成の場合の作用について述べる。

弁座２の上記排気通路に臨む外面は機関の燃焼ガスにさ
らされ高温となる。

シー）２ａは弁棒（第１図の３）と圧着時に、この部分
よりさらに温度が高い弁棒の熱を弁座２に伝達する役目
を持っている。

冷却室２ｂの表面は、通路１ｂから導かれた冷たい冷却
水により冷却されて温度が下り、弁座２の外面との間に
温度差を生じて、熱の伝達が行われ弁座２の外面、シー
ト２ａの温度も低下する。

シート２ａの温度が下がることにより、弁棒との温度差
が拡大して、シー）２ａと弁棒との熱伝達が有効に行わ
れ、弁棒の温度も下げられる。

冷却効果は冷却室２ｂの表面積の大きさに比例して高く
なる。

本考案は冷却室２ｂの表面に凹凸２ｃ１を設けて冷却面
積を充分に大きくし、冷却室２ｂを拡げたり、冷却水流
量を増して流速を上げたりすることなく、冷却効果を高
めようとするものである。

なお、弁座２、弁棒はその温度が高くなると、使用材の
硬度が低下し、圧着時にシート２ａに異物を噛み込み、
圧痕を生じ易くなり、さらに弁座２、弁棒への付着物も
硬いものとなり、且つ付着し易くなり厚く堆積する。

この堆積物はあるとき剥離してシートの噛み込みを起こ
す。

上述のような本考案による場合は次の効果がある。

（１） 冷却室２ｂ空間は従来のままであるので、弁
座２の大きさを変更することなく改造できる。

（２）凹凸２ｃ１を適当な大きさ、数量にすることによ
り、冷却面積が増減できるので、冷却効果を制御するこ
とができる。

（３）凹凸部２ｃｌを高温部の適当な場所に設けること
によって、当該部分の冷却効果を高めることができ、ま
た低温部の過冷却を防止できるので、排気弁回りの温度
の位置的制御が可能となる。

（４）冷却水流量は従来のままでよいので、冷却水用ポ
ンプ等の補機は変更する必要がない。

（５）このように排気弁の温度を低下させることもでき
る上に、場所によっては適当な温度に保つこともできる
ので、排気弁の焼損、弁座の低輻腐食、シートの圧痕や
次ぎ抜けを防止でき、排気弁の寿命が延長できる。

このことは排気弁を有する機関の保守作業を大巾に低減
し、機関の運転を順調かつ安全に行うことができる。

なお、上記実施例はシリンダカバーに装着される排気弁
装置の弁座について説明したが、シリンダカバーと一体
となった弁座にも適用でき、さらに上記のような環状の
冷却室の内周面側のみを弁座部で形成し外周面側をシリ
ンダカバーで形成し、突き合せて冷却室が形成される構
造であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排気弁装置を示す断面図、第２図は第１
図の装置の弁座冷却室の構造を拡大して示す断面図、第
３図は本考案による一実施例の弁座冷却室の構造を拡大
して示す断面図である。 １・・・・・前箱、１ａ・・・・・・弁箱冷却水室、１
ｂ・・・・・・冷却水通路、２・・・・・併産、２ａ・
・・・・・シート、２ｂ・・・・・前座の冷却室、２ｃ
・・・・・内筒、２ｃ１・・・・・・四囲、２ｃ２・・
・・・・内ｍ２ｃの上部、２ｃ３・・・・・・内筒２ｃ
・・・・・・下部、３・・・・・佛棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気通路の一部周壁を形成し排気弁が着座するシートを
   設けた弁座部と同弁座部を冷却するための冷却液が流過
   する環状の冷却室とを有する弁座を具えた内燃機関の排
   気弁装置において、上記弁座内に形成された環状の冷却
   室の上記排気通路側の冷却面を形成する内周面にフィン
   状の凹凸部を設けたことを特徴とする内燃機関の排気弁
   装置。