JPS59190414A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁とくに内燃機関のきのこ状弁装置に関する。

第１図を参照して従来の内燃機関の排気弁について説明
する。排気弁ａは高温高圧の燃焼ガス又は排ガスに暴露
されて高温でかつ激しい腐食環境下にある。捷た排気弁
ａのシート部分３は、排気弁座すのシート部分６と頻繁
に接離を繰返して摩耗し易くなっているため、一般に排
気弁ａのシート部分３および排気弁座すのソート部分６
には弁材〔ステム部１．傘部２〕よシも耐腐食性、耐摩
耗性のすぐれた材料のシート部材４，５ＪＩ５″゛肉盛
りされている。

ところで内燃機関の排気弁ａ　Ｉ／Ｃおいて、機関の高
負荷運転中に、前記シート部４が燃焼ガス丑たは排ガス
により加熱されて高温となり、硬度が低下し耐摩耗性、
耐食性が低下する。寸だ排気弁ａのシート部３が排気弁
座すのシート部６に着座した際に排ガス中に混在してい
る燃焼残液が、シート部材４および５の間に咬み込まれ
圧痕（凹み）を生じることがあシ、その圧痕がシート部
材４および５０幅方向（矢印Ｚ方向）に連続したシ、と
の圧痕部分の腐食によシ弁座着時に燃焼ガスが弁シート
部分３，６の隙間から吹き抜けて弁の気密性が損われる
ことが起る。

排気弁ａの気密性が損われる他の原因としては、シート
部材４および５の表面に伺着した燃焼残渣および腐食生
成物の薄膜が局部的に剥離した場合又は高温燃焼ガス又
は排ガスにさらされて、シート部材４および５の変形し
て起る場合がある。

これらの排気弁の気密性を維持するための対策としては
、従来次の方法が用いられている。

（イ）　シート部拐４および５に耐食性、劇摩耗性のす
ぐれた口料を溶接肉盛シする。

（ロ）　　シート部材４および５に高温強度のすぐれた
材料を溶接肉盛９する。

（ハ）排気弁シート部４および５の１晶度が上昇しない
ように、排気弁座すに設けた冷却孔（図示しない）に冷
却水を通して排気弁座すのソート部分６およびソート部
材５を介して排気弁ａのシート部材４から熱を奪う。

に）排気弁ａのシート部材４および排気弁座すのシート
部材５を弁が開いた時に回転してンート部材４，５の相
互の肖Ｉ）をよくすること。

（ホ）　適当な期間ごとに機関を停止して排気弁ａのシ
ート部材４および排気弁座すの７−１・部材５を金鋼砂
などのΦｆ磨剤を用いて摺シ合せる。

なおとれらの対策は燃焼ガスの影響を受ける吸気弁に対
しても行われている。

前述のとおり種々の排気弁ａの気密性を維持するだめの
対策がとられて来たが、現実には検査を行ってみると排
気弁ａのシート部材１１又は排気弁座すのシート部材５
に吹き抜けが生じていることがある（たたし排気弁座す
のシート部材５の吹き抜けは排気弁座すに冷却孔を設け
て冷却するようになって減少している。） シート部材４および５に吹き抜けが生じると燃焼効率が
非常に悪化し、燃焼が十分性われなくなる。壕だシート
部４の損傷だけでなく排気弁ａのステム部１および傘部
２にも損傷が及ぶことがある０ 前述した（ホ）対策のように適当な期間ごとにエンジン
を停止し排気弁ａと同弁座すのシート部４および５を研
磨剤を用いて摺シ合せる対策は極めて有効であるが、適
当な検査間隔を定めることがむずかしい。検査間隔を短
くすれば検査費用かがかシ、長くしすぎれば吹き抜けが
生じる。なお適当な検査期間（ｄこれまでの経験によっ
て適宜定めていた口 本発明の目的は、前記欠点を解消し、弁および弁座部よ
りの吹き抜けおよび同傘部の損傷を防止し、耐久性およ
び燃焼効率のよい内燃機関用きのこ駄弁装置を提供する
にある。

本発明に係る弁装置は、弁および弁座の少くとも一方の
シート部材の着座面に刻設された環状溝と、同面に連通
した圧力検査孔を設は該検出孔のガス圧を検知するとと
により弁と弁座の摺シ合ぜの必要な時期を知シ前記目的
を達成できるように構成したものである。

以下第２図、第３図を参照して、本発明による弁装置の
一実施例について説明する〇 第２図に１−その第１実施例を示す排気弁ａ１および排
気弁座ｂ１の部分断面図である。図では排気弁ａ１の傘
部１２は燃焼ガスにさらされる。燃焼中は弁が閉じてお
ｐ排気弁ａ１のシート部１３に設けられた７〜１・部材
１４と、排気弁座ｂｌのシート部１６に設けられたシー
ト部材］５とは正常の場合は密着している。燃焼が終る
と弁は開き、排ガスはシート部月１４および１５の間を
通過する。

本発明においては、排気弁座ｂ１のソート部材１５に円
周状に溝１７が穿設されている。同面１７の断面形状は
本例では半円形となっているが、■型としてもよいし長
方形としてもよい。この排気弁座ｂ１には溝］７と連通
ずる圧力検出用孔１８が１個以上設けられている。

寸だ以上の構成は排気弁ａ１、排気弁座ｂ１のみならず
吸気弁、吸気弁座にも適用できることはいうまでもない
。

この吹き抜けは、弁が閉じて燃焼が行われているときに
燃焼ガスがシート部材１４および１５の間の一部隙間Ｘ
を通過するためで、シート部材１４および１５が加熱さ
れ、高温腐食が生じるものである。弁が閉じている間に
シート部、１，４および１５０間に隙間Ｘが生じる原因
としては次のものが考えられる。

（イ）排気弁ａ１および排気弁座ｂ１の変形。

仲）　シート部拐１４および１５０間への燃焼残渣のか
み込みによって圧痕を生じ、これを繰返すことにより連
続した通路となる。

（ハ）　かみ込まれた燃焼残渣又は腐食住成物の局部的
な剥離。

これらの原因の中いずれか起るにせよ、弁が閉じている
ときシート部利１４および１５の間に隙間Ｘが出来ると
、燃焼ガスが溝１７まで達し、この溝中の圧力（ｆｉ上
昇する。したがって溝１７の圧力を常時測定しておれば
、排気弁ａ１あるいは排気弁座ｂ１のシート部１６の吹
き抜は現象を９期に発見できる。

このため排気弁ａ１のシート部拐１４の吹き抜けを早期
に発見することによシスデム部］１や傘部１２に損傷が
及ば々いようにすることができる。

溝１７の圧力が上列したことは、シート部材１４゜１５
に若干の損傷が生じていることを意味するが、損傷の小
さい間に排気弁ａ１を開放して補修が容易であり且つ低
コストで修理が可能である。

第３図−２本発明の第２実施例で、その排気弁ａ２およ
びＪ１１気弁座ｌ）２の一部断面図である。

第；う図において傘部は内燃機関の燃焼室の一部を構成
しており、弁が開いている場合高温の燃料ガスにさらさ
れている。弁の閉じている場合、弁シート部材２４は弁
座シート部利２５と接している。

本実施例では溝２７は弁シート部材２４０着座面に円周
状に設けられている。壕だこの実施例では溝２７は全円
周にわたって設けられているが排気弁ａ１に回転が訂さ
れている場合は、弁シート部材２４の円周の一部のみに
溝２７を設けても」：い。座シート部材２５の着座面に
は弁シート部材２４の着座面の溝２７に対応する位置に
圧力検出用孔２８が明けられている。本実施例では冷却
孔２６を避けて圧力検出孔２８が設けられているが、別
にパイプを設けて冷却孔２６の中を通過させてもよい。

第２実施例の作用効果は第１実施例と全く同様である。

なお第１実施例では弁座シート部材１５に溝１７を、第
２実施例では弁シート部材２４に溝２７を設けたが、両
方のシート部材（１４，，１５）。

（２４−、２５）に溝を刻設することも可能である。

前述のとおシ、本発明の弁装置は、弁および弁座の少く
とも一方のシート部拐の着座面に刻設された環状溝と、
間溝に連通された圧力検出孔を設けたので、該検出孔の
ガス圧を測定することにより弁と弁座の摺シ合せに必要
な時期を早期に検知し、弁および弁座部よシの吹き抜け
および同傘部の損傷を防止し、４久性と燃焼効率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関用弁装置の要部断面図、第２図
、第３図は本発明に関するもので第２図は第１実施例、
第３図は第２実施例の要部断面図で２５・・・シート部
材の着座面、１７．２７・・・環状溝、１８．２８・・
・圧力検出孔。 第１ノ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁および弁座の少くとも一方のシート部材の着座面に刻
   設された環状溝と、間溝に連通した圧力検出孔とをイー
   することを特徴とするきのこ状の弁装置。