JPS61197707A - 内燃機関用給、排気弁装置 - Google Patents

内燃機関用給、排気弁装置

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JPS61197707A
JPS61197707A JP3600085A JP3600085A JPS61197707A JP S61197707 A JPS61197707 A JP S61197707A JP 3600085 A JP3600085 A JP 3600085A JP 3600085 A JP3600085 A JP 3600085A JP S61197707 A JPS61197707 A JP S61197707A
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JP
Japan
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oil
valve
valve guide
exhaust valve
exhaust
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Pending
Application number
JP3600085A
Other languages
English (en)
Inventor
Masabumi Hiuga
日向 正文
Goichi Kudo
工藤 五一
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61197707A publication Critical patent/JPS61197707A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F01M9/103Lubrication of valve gear or auxiliaries of valve stem and guide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/12Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F01P3/14Arrangements for cooling other engine or machine parts for cooling intake or exhaust valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用給、排気弁装置に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関の排気弁は数多くの構成部品中、最も過酷な条
件で使用される。従って、内燃機関で最も重要である最
大出力、耐久性等は殆ど排気弁によって制限される。高
温で使用される排気弁にとって最重要事項は耐熱性と冷
却の向上である。従来から耐熱性の向上のため高耐熱材
料の開発と、冷却の改良が種々なされているが未だ不十
分で、内熱機関の出力向上及び耐久性向上のネックにな
っている。
特に排気弁の冷却については、内部を中空にしてナトリ
ウムを封入したものが知られている。
第16図〜第18図は内燃機関用排気弁の従前の1例を
示す。内燃機関のシリンダへラドlの排気出口部には排
気弁座2、バルブ案内部にはバルブガイド3が圧入され
ている。排気弁4の中空部5には中空部容積の約Aのナ
トリウム等の冷却剤6が封入されている。上記排気弁4
はパルプコツター7、ばね受8、弁はね9.10にて図
示の如くシリンダヘッド1に取付けられている。、11
.12はバルブガイド3の取付穴を貫通して設けられた
袖穴、13は袖穴12に連通して設けられた袖穴でドレ
ン又はオイルパン14に通□じ、ている。15はバルブ
ガイド3の内径部に設けた環状の油溜り部、16.17
は油溜゛り部15に通じ、且つ、バルブガイド3をシリ
ンダヘッド1に圧入した状態では、それぞれ袖穴11.
12に連通している通油穴である。
゛第17図に第16図の゛バルブガイド3近傍の拡大詳
細図を、第18図に第17図のAA断面図を夫々示す。
第16図〜第18図において、18はバルブガイド3の
下方内径部に設けた環状の油溜シ部、20はバルブガイ
ド3の外周の一部に切欠状に設は苑−通路で、下端は袖
穴19で油溜り部18に通じ、上端はシリンダヘッド1
1のバルブガイド圧入部の上端面に開口している。
上記構成の排気弁を具えたエンジンの運転時において、
排気弁4は図示していないカム、タペット、ブツシュロ
ッド、ロッカーアーム等により開閉作用を行なう。エン
ジンの運転により排気弁4が燃焼、排出ガス等によシ加
熱され、内部に封入されたナトリウム等の冷却剤6が融
解温度以上になると融解して液体状になる。排気弁が開
閉するために往復運動すると、内部の液体状の冷却剤6
は排気弁4の中空部5内を上下に移動して、高温の排気
弁傘部の熱をステム部に伝えるのでステム部は高温とな
る。
一方、エンジシの潤滑油は図示していないオイルポンプ
、オイルクーラー、オイルフィルター、調圧弁等を経て
バルブガイド3の内径部に設けた円周溝と排気弁4のス
テム部によって形成される環状の油溜シ部15に入いる
高温で往復運動をして℃る排気弁ステム部は環状の油溜
シ部15内の冷却油により冷却されると同時に潤滑され
る。ステム部の熱により加熱され九油溜シ部15内の冷
却油は袖穴17.12.13を経てオイルパン14にド
レンされる。
従って、高温の排気弁傘部の熱は冷却剤6を介してステ
ム部に伝えられ、ステム部の熱は浴却油により冷却され
るので、排気弁の傘部もステム部も好適に冷却される。
排気弁傘部の温度が低下すると弁座2の温度も低下して
出力増大又は耐久性を向上できる。又、ステム部は冷却
と同時に潤滑されるので、”焼付き、摩耗等の不具合は
全く解消される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般にナトリウム封入奔は最−温箇所□の傘部の温度は
低下するが、その代りステム部の温度が上昇して該゛ス
テム部の潤滑を阻害し、摩耗を増大したり、焼付きを起
こす等の不具合を発生するととがある。そこで上記のよ
うな排気弁が提供されたが、かかる排気弁においても下
記問題点がある。
ステム部の熱を冷却油に伝える環状の油溝部15の体積
及び表面積を構造上火にすることができない。又、油溝
部15の軸方向寸法を大にしても冷却油は流路11.1
6.15.17.12の流路抵抗の小さい個所を多量に
流れるので、寸法増大効果は少ない。従って、上記排気
弁は冷却油による冷却効果゛が十分でな二本発明は上記
に鑑みなされたもので、特に弁ステム部の冷却効果を上
げることによシ弁あ耐久性を向上せし□めることを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段、作用〕本発明は上記問
題点を□解決するため、バルブガイドの内周にら−゛−
を設け、該ら旋溝の下端をシリンダヘッドQ油供給穴に
上端をシリンダヘッド上部空間に夫々開口するように構
成したものである。
本発明は上記構成門真えたことにより、通常の排気弁又
はす) IJウム封入弁のバルブガイド内周のら旋溝内
に冷却油を圧送して弁のステム部を冷却すると同時に潤
滑を行なうので、冷却面積が大きくとれてステム部の冷
却効果が向上する。また、冷却にはエンジンのシステム
油を使用するので特に油圧源を設ける必要はない。
〔実 施 例〕
以下第1図ないし第15図を参照して本発明の実施例に
つき説明する。第1図に本発明に係る排気弁装置を示す
。内燃機関のシリンダへラド1の排気出口部には排気弁
座2、ノ(ルブ案内部にはバルブガイド21が圧入され
ている。排気弁4の中空部5には中空部容積の約%のす
) IJウム等の冷却剤6が封入されている。排気弁4
は、パルプコツター7、ばね受8、弁ばね9.10によ
シ図示の如くシリンダへラド1に取付けられている。又
、シリンダへラド1の側面からバルブガイド21の正大
穴部に通じる袖穴11が設けられる。
第2図は第1図のバルブガイド21近傍の拡大詳細図、
第3図及び第4図はそれぞれ第2図のB−B及びC−C
断面図、第5図ないし第8図はそれぞれ第2図のD視、
E−E、F−F、G−C断面図、また第9図はバルブガ
イド21の内径面展開図である。図において25は上記
バルブガイド21の内周に刻設されたら旋状の油溝、2
4はバルブガイド21の下部内周に刻設され上記ら旋溝
25の下端が開口する油溜部である。22はバルブガイ
ド21の外周にこれの軸方向に刻設された切欠部でその
一端は上記袖穴11に他端は連通穴23を経て上記油溜
部24 K連通される。18はバルブガイド21の下端
内周に刻設された環状溝で連通穴19及びバルブガイド
21の外周に刻設された切欠部20を介してシリンダヘ
ッド1の上部空間に開口される。また上記ら旋溝25の
上端はシリンダへラド1の上部空間に開口される。
上記排気弁装置を具えたエンジンを運転する際において
、排気弁4は図示していないカム、タペット、ブツシュ
ロッド、ロッカーアーム等により開閉作用を行なう。エ
ンジンの運転によシ排気弁4が燃焼、排出ガス等により
加熱され、内部に封入された冷却剤6が融解温度以上に
なると融解して液体状になる。
上記排気弁4が開閉するために往昏運動を行なうと、内
部の液体状の冷却剤6け該排気弁4の中空部5内を上下
に移動して高温の排気弁傘部の熱をステム部に伝えるの
でステム部も高温となる。一方、エンジンの潤滑油は図
示していないオイルポンプ、オイルクーラー、オイルフ
ィルター、調圧弁等を経てシリンダヘッド1の袖穴11
に流入し、バルブガイド21の外周切欠部22、連通穴
23、油溜部24、内径部ら旋溝25、を経てバルブガ
イド21の上端部よりシリンダへラド1の上面に流れた
後、オイルパンにドレンされる。従って、排気弁ステム
部4a冷却用の潤滑油はバルブガイド21の内径部に設
けた油溜部24、ら旋溝部25を通過する際、パルプス
テム部4aより受熱する。
特にら旋溝25は表面積と通路長さが長いので、パルプ
ステム部4aは十分に冷却されて、冷却剤6を介して排
気弁傘部4bは冷却される。
排気弁傘部4bが冷却されると該傘部4bと接触してい
る排気弁座2の温度も低下するので、排気弁系統全体の
温度が低下して排気弁及び弁座の耐久性の向上が実現で
きる。
尚、油溜部24の下方に環状溝18、連通穴19、切欠
部20を設けているが、これらは油溜部24内の圧力が
通常エンジンの潤滑油圧であり排気弁側の平均排ガス圧
力よりも高いので、冷却油がバルブガイド21とステム
部4aとの隙間から排気口側へ流出するのを防止するた
めに設けたものである。油溜部24より下方(排気口側
)へ洩れた油は環状溝18に入いる。環状溝18は連通
ロ19ヲ経て切欠部20に通じており、切欠部20はシ
リンダへラド1の上面(通常はほぼ大気圧)に開放して
いるので、環状溝18内の圧力はほぼ大気圧であシ、排
気口側の平均排ガス圧力よシも十分低いので、冷却油が
排気口側に流出することはない。尚、環状溝18内に溜
った油は連通口19、切欠部20を経てシリンダへラド
1の上面に流出した後オ上記のように、本発明に係る排
気弁装置は、エンジンの潤滑油を使用しシリンダヘッド
1に油穴の加工と、バルブガイドに外周切欠、内周溝、
連通口を加工するだけで排気弁系統の十分な冷却と潤滑
を確保し、且つ、潤滑油の排気口側への流出を防止する
ことができる。
これによりエンジンの耐久性の向上及び出力の増大がで
きる。
第10図にバルブガイド21の内径面展開図の他の実施
例を示す。第9図に示したものはら旋溝25が一条の場
合であるが、藩却油量を増大して冷却効果を高めるため
にら旋溝25.26を二条設けたものである。
第11図はバルブガイド21 Aの油溜部24と上端面
の間に、第2の”油溜部27を設けて冷却油とステム部
4aとの接触面積の増大と、冷却油の淀み個所を設ける
ことによシ、冷却と潤滑効果を更に向上させたものであ
る。
i12図及び第13図はそれぞれ第11図に示したバル
ブガイド21 Aのら旋溝25が1条又は2条の場合の
内径面展開図である。
第14図はバルブガイド21 Bの外周切欠部2QA。
22 Aの形状をキー溝状にした場合を示し、第15図
は第14図のHH断面図を示す。外周部切欠20A、2
2Aの形状をキー溝状にすると、バルブガイド21 B
の外周とシリンダへラド1の挿入穴部との接触面積が増
大するので、該バルブガイド21 Bの正大作業が容易
で、且つ、圧入後のバルブガイドの安定性がよく、更に
圧入部からの油もれに対しても有利である。
□ 以上の実施例はナトリウム封入中空排気弁について述べ
たが、通常の中実排気弁にも本発明を適用できる。又、
本発明はシリンダヘッドに冷却油供給孔を設けるととも
にバルブガイドを製作することにより適用可能であるの
で、その適用が容易で、且つコストアップは殆どない。
更に、既存の機関にも僅かの改修によって適用でき、大
きな効果が得られる。
(発明の効果) 本発明は以上のように構成されており、本発明によれば
、エンジンの潤滑油を冷却面積の大きいら旋溝に導きス
テム部を冷却するのでステム部の冷却効果及び潤滑□効
果が同時に上昇し弁の耐久性が向上する。またら旋溝の
上端がシリンダヘッドの上部空間に開放されるのでバル
ブガイドの下端からの排気通□路内への漏油量が低減す
る。
第1図ないし第15図は本発明の実施例を示し、第1図
は排気弁の全体断面図、fKZ図は排気弁のステム部周
辺の拡大断面□図、第3図は第2図のB−B’断面図、
第4図は第2図のC−C断面図である。第5図、第6図
、第7図、第8図はそiぞれ第2図のD矢視図、E−E
IFlr面図、F−F断面図、G−C断面図である。第
9図はバルブガイドの内周面展開図である。第10図は
本発明の他゛の実施例のバルプガ□イド内周面展開図、
第11図は他の実施例の第2図応当図、第12図及び第
13図は第11図のバルブガイド内周面展開図、第14
図は他の実施例の第2図応当図、第15図は第14図の
H−H断面図である。*16図ないし第18図は従来の
内燃機関用排気弁装置の1例を示し、第16図は第1図
応−図、第17図は第2図応当図、第18図は第17図
めA−A断面図である。
1・・・シリンダヘッド、4・・・排気弁、4a・・・
ステム部、5・・・中空部、11・・・袖穴、21・・
・バルブガイド、20.22・・・切欠部、24・・・
油溜部、25・・・ら旋溝 −Y6可    オフ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バルブガイドを具えた内燃機関用給、排気弁装置におい
    て、上記バルブガイドの内周にら旋状の油溝を設け、該
    油溝の下端をシリンダヘッドに穿設された油供給穴に連
    通するとともにその上端をシリンダヘッドの上部空間に
    開口したことを特徴とする内燃機関用給、排気弁装置。
JP3600085A 1985-02-25 1985-02-25 内燃機関用給、排気弁装置 Pending JPS61197707A (ja)

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