KR100634984B1 - 내연기관용 밸브 - Google Patents

내연기관용 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR100634984B1
KR100634984B1 KR1019990027240A KR19990027240A KR100634984B1 KR 100634984 B1 KR100634984 B1 KR 100634984B1 KR 1019990027240 A KR1019990027240 A KR 1019990027240A KR 19990027240 A KR19990027240 A KR 19990027240A KR 100634984 B1 KR100634984 B1 KR 100634984B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
sleeve
internal combustion
upper body
lower body
Prior art date
Application number
KR1019990027240A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000011543A (ko
Inventor
브루네르하인리히
비테를리알로이스
Original Assignee
베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 filed Critical 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20000011543A publication Critical patent/KR20000011543A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100634984B1 publication Critical patent/KR100634984B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/20Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/06Valve members or valve-seats with means for guiding or deflecting the medium controlled thereby, e.g. producing a rotary motion of the drawn-in cylinder charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F2007/0097Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 내연기관용, 특히 디젤 엔진용 밸브는 밸브 플레이트(2) 및 밸브 샤프트(3)를 갖는 밸브 몸체(1)를 포함한다. 상기 밸브 몸체(1)는 하부 몸체(4), 및 축 방향에서 하부 몸체(4)와 인접하는 상부 몸체(5)를 포함하고, 상부 몸체(5)와 하부 몸체(4)는 두 가지의 기계적 결합에 의해 서로 고정된다.
내연기관, 디젤 엔진, 밸브 몸체, 밸브 샤프트, 밸브 플레이트, 슬리브, 수축 결합, 기계적 결합, 그루브, 축소부, 핀, 절삭부, 회전 날개, 나사 결합, 삽입 잠금.

Description

내연기관용 밸브 {VALVE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
도 1은 본 발명에 따른 밸브의 제1 실시예의 밸브 몸체(valve body)를 예시하는 도면(부분적으로 단면).
도 2는 본 발명에 따른 밸브의 제2 실시예의 밸브 몸체(valve body)를 예시하는 도면(부분적으로 단면).
본 발명은 밸브에 관한 것이며, 보다 상세하게는 본 발명에 대한 독립청구항의 발명주제에 따른 내연기관(internal combustion engine)용 배기 밸브(outlet valve)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 디젤 엔진용 종류의 밸브에 관한 것이다.
내연기관의 흡기 밸브(intake valve) 및 배기 밸브는 작동 상태에서 엄청난 고열 응력(high thermal stress) 및 부식(corrosive) 응력을 받기 쉽다. 배기 밸브 주위를 흐르는 고온의 연소 가스로 인해 장시간 가동하면 밸브는 국부적인 손상(local damage)을 입을 수 있기 때문에 상기 응력은 특히 배기 밸브에서 매우 크다. 또한 예를 들어, 밸브의 개폐 운동에 기인하는 것과 같은 기계적 응력(mechanical stress)은 밸브를 제조하는 소재에 높은 요구조건을 제기한다. 상기 디젤 엔진은 일반적으로 예를 들어 오토 엔진(Otto engine)에서 보다 높은 점화 압력(ignition pressure)에서 작동하므로 상기 기계적 응력은 특히 디젤 엔진에서 특히 현저하다(pronounced).
상기 높은 요구조건에 장기적으로 견디기 위해 일반적으로 상기 종류 밸브의 밸브 몸체는 매우 고급이며 고가(expensive)인 합금으로 제조된다. 특히 디젤 엔진의 배기 밸브용으로는, 예를 들어 Nimonic 80A(상표) 및 Nimonic 81(상표)의 명칭으로 판매되는 것과 같은 니켈기초 합금은 그들의 가치가 증명되었다. 그러나 상기의 합금 또는 유사한 합금들은 상당히 원가가 높다. 특히 예를 들어 선박의 추진(propulsion)용으로 사용되며, 배기 밸브의 밸브 몸체에서 전체 길이가 1미터 이상이고 밸브 플레이트(plate)의 직경이 예를 들어 0.5미터 이상이 될 수 있는 대형 디젤 엔진에 있어서, 재료비(material cost)는 상당히 큰 요소로 나타나며, 이는 경제적인 관점에서 볼 때 불리하다.
따라서 본 발명의 목적은 보다 경제적인 밸브, 특히 현저히 낮은 원가로도 장시간 작동에 있어서의 높은 요구조건을 만족하도록 제조될 수 있는 내연기관용 배기 밸브를 제공하는 것이다. 특히 대형 디젤 엔진에 적합한 상기 종류의 밸브가 제안되어야 한다.
본 발명의 목적을 만족하는 상기 밸브는 독립청구항의 특성에 의해 특징지어진다.
따라서 본 발명에 따른 밸브는 내연기관용, 특히 밸브 플레이트 및 밸브 샤프트(valve shaft)를 갖는 밸브 몸체를 포함하는 디젤 엔진용으로 제안되며, 상기 밸브 몸체는 하부 몸체, 및 축 방향에서 하부 몸체와 인접하는 상부 몸체를 포함하고, 상부 몸체와 하부 몸체는 두 가지의 기계적 결합에 의해 서로 고정된다.
상부 몸체 및 하부 몸체를 제공하는 방법에 의해, 작동 중 가장 높은 열 응력 및 부식 응력에 노출되며, 상기 응력에 잘 견디는 예를 들어 니켈기초 합금인 Nimonic(상표)과 같은 고급 소재로 된 밸브 플레이트를 포함하는 밸브 몸체의 영역을 제조하는 것이 가능하다. 작동 중, 그러한 고온의 부하에 놓이지 않으며 밸브 샤프트의 적어도 한 부분인 밸브 플레이트와 면하지 않는 영역은, 반대로, 예를 들어 보다 매우 경제적인 소재인 밸브용 일반 강(밸브용 강)으로 제조될 수 있다. 따라서 고급이며 고가의 합금으로 되는 소재 부분이 감소하여 밸브의 전체 제조원가는 상기 밸브의 기능 또는 수명 상의 감소없이 상당히 절감될 수 있다.
두 가지의 기계적 결합의 조합을 통해서, 상부 몸체 및 하부 몸체는 상기 밸브 몸체의 개폐 운동의 결과로 기인되는 높은 기계적 응력, 특히 동적 응력(dynamic stress)에 견디기 위해 상호간에 충분히 강력하게 고정되는 것이 가능하다. 상기 기계적 응력은 두 가지의 결합으로 분배되므로 서로 부담을 경감해주며, 상부와 하부 사이의 경계면 영역에서 파손의 위험은 실제로 더 이상 존재하지 않는다. 상기 두 가지의 기계적 결합의 조합은 매우 안정되고 강력해서, 본 발명에 따른 밸브의 밸브 몸체는 대형 디젤 엔진의 배기 밸브에서의 기계적 응력에 장기적으로 또한 견딜 수 있다.
기계적 결합 중 하나는, 상기 밸브 샤프트 상에서 수축되며 두 개의 기계적 결합의 다른 하나를 둘러싸는 방식으로 설치되는 슬리브(sleeve)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 방법은 밸브 샤프트를 둘러싸는 상기 슬리브에 의해 기계적 응력의 일부가 흡수되기 때문에 유리한데, 즉 작용력의 일부가 수축된 슬리브를 거쳐 상부 몸체로부터 하부 몸체로 또는 그 반대로 유도되어 두 번째 기계적 결합의 부담이 경감된다.
특별히 바람직한 실시예에 따라 밸브 샤프트의 원주 방향으로 연장되는 그루브(groove) 또는 수축부(contraction)가 슬리브의 두 축 방향 단부(axial end) 영역의 각 경우에서 밸브 샤프트에 제공되어 상기 슬리브의 축 방향 단부은 밸브 샤프트에 대하여 접촉하지 않는다(contact-free). 결과적으로 축 방향에서 한쪽 상의 슬리브와 다른쪽 상의 상부 몸체 및 하부 몸체 사이의 수축 결합(shrink connection)의 유효 길이는 축 방향에서 슬리브의 전체 길이보다 짧아서 상기 슬리브의 축 방향 단부는 밸브 샤프트와 접촉되어 있지 않다는 의미의 자유로운(free) 상태가 된다. 상기 방법은 특히 슬리브를 통해 상부와 하부 사이에서 힘을 유리하게 전달하는 것을 보장한다.
또 다른 바람직한 방법은 밸브 몸체가 자신의 종축을 중심으로 회전하기 위해 상기 슬리브가 회전 날개(rotary vane)를 갖는 것이다. 대형 디젤 엔진에서는 작동 상태에서 연소 가스를 통해 밸브 몸체를 자신의 종축을 중심으로 회전시키기 위해 배기 밸브의 밸브 샤프트에 회전 날개가 제공되는 경우가 빈번하며, 밸브 플레이트 및 원주 방향에 대하여 함께 작용하는 반대 표면의 응력을 균일하도록 하는 것이 가능하다. 슬리브 상에 회전 날개를 제공하는 상기 방법은, 상기 슬리브가 회전 날개의 유지 및 밸브 몸체의 상부 몸체와 하부 몸체 사이의 기계적 결합의 양자 모두의 역할을 하기 때문에 구조적으로 특히 간단하며 그다지 많은 비용이 들지 않는다.
상부 몸체와 하부 몸체 사이의 두 가지의 기계적 결합 중 하나는 용접 결합, 특히 마찰 압접(friction welded) 결합이 바람직하며, 이것은 제조 기술상 복잡하지 않은 방식으로 실행 가능한 특별히 안정성 있는 결합이기 때문이다.
자신의 기계적 응력에 견딜 수 있는데 대한 결과와 마찬가지로 바람직한 실시예에 따라, 두 가지의 기계적 결합 중 하나는 상부 몸체 또는 하부 몸체에 제공되는 핀(pin)을 포함하며, 상기 핀은 하부 몸체 또는 상부 몸체 내에 제공되는 절삭부(cut-out)와 함께 작용한다. 상기에서 핀과 절삭부 사이의 유효한(active) 결합도 마찬가지로 수축 결합의 형태로 설계될 수 있다.
두 가지의 기계적 결합 중 또 다른 하나의 변형은 나사 결합(thread connection) 또는 삽입 잠금(bayonet lock) 형태로 설계되는 것이다. 예를 들어 상기에 기술된 핀과 절삭부 사이의 유효한 결합은 나사 결합 또는 삽입 잠금 형태로 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 밸브에서, 밸브 몸체의 상부 몸체 및 하부 몸체는 두 가지의 기계적 결합을 조합하는 수단에 의해 서로 고정된다. 상기에서, 실제의 경험 및 제조상 기술적인 이유 때문에, 두 가지의 기계적 결합의 각 경우에서 다음의 조합이 특히 바람직하다:
- 용접 결합, 특히 마찰 압접 결합, 및 슬리브 상의 수축
- 핀과 절삭부 및 슬리브 상의 수축에 의한 수축 결합
- 나사 결합 및 슬리브 상의 수축
- 삽입 잠금 및 슬리브 상의 수축.
본 발명의 또 다른 유리한 방법 및 바람직한 실시예는 첨부되는 특허청구범위의 종속청구항에 따른다.
본 발명은 다음에서 첨부되는 도면 및 예시적 실시예를 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다. 도시되는 개략도는 축적이 적용되지 않았으며, 기능상 동일하거나 대등한 부품에는 동일한 참조부호가 부여되었다.
다음의 기술에서, 예를 들어 선박의 구동 장치(drive aggregate)로 사용되는 종방향 소기 방식의 2행정 대형 디젤 엔진의 실린더용 배기 밸브에 대한 예시적 특성을 참조한다. 그러나 본 발명이 상기 종류의 엔진에 한정되지 않는다는 것은 명백하다. 본 발명에 따른 상기 밸브는 4행정 디젤 엔진, 다른 디젤 엔진 및 일반적인 내연기관과 같은 다른 유형의 엔진에도 적합하다. 여기에서, 예를 들어 크기 및 치수 또는 사용되는 소재와 같은 상기 밸브의 특수한 설계는 각 경우의 구체적인 용도에 좌우된다. 또한, 본 발명에 따른 밸브는 흡기 밸브로도 또한 유사하게 설계될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상기 밸브의 제1 예시적 실시예의 밸브 몸체(1)를 도시한다. 상기 밸브 몸체(1)는 설치된 상태에서 도시되지 않은 밸브 시트와 함께 작용하는 밸브 플레이트(2) 및 상기 밸브 플레이트(2)와 인접한 밸브 샤프트(3)를 갖는다. 밸브 몸체(1)는 밸브 플레이트(2) 및 밸브 샤프트(3)의 일부를 포함하는 하부 몸체(4), 및 밸브 샤프트(3)의 잔여부를 포함하는 상부 몸체(5)를 가지며 즉, 상부 몸체(5)는 밸브 몸체(1)의 종축(A) 방향으로 의미되는 축방향으로 하부 몸체(4)에 인접한다. 따라서, 상기 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)는 밸브 몸체(1)의 상기 영역에서 서로 경계를 이룬다.
두 부분으로부터 밸브 몸체(1)를 조립하는 상기 방법을 통하여, 작동 상태에서 매우 높은 부식 응력 및 열 응력에 노출되는 하부 몸체(4)는 열 응력에 견딜 수 있는 매우 고급의 소재로, 그리고 공간적으로 연소실로부터 보다 멀리 떨어져 있는 상부 몸체(5)는 보다 경제적인 소재로 제조될 수 있다. 이를 통해 상기 밸브는 실질적으로 보다 경제적으로 제조될 수 있다.
하부 몸체(4)는 예를 들어, Nimonic 80A(상표) 또는 Nimonic 81(상표) 또는 밸브 기술에서 통상적으로 사용되는 다른 고급 합금과 같이 높은 열 응력에 견딜 수 있는 니켈기초 합금으로 제조될 수 있다. 상부 몸체(5)는 각각 밸브 또는 배기 밸브용으로 일반적으로 사용되는 강으로 제조될 수 있다. 상기 종류의 강은 전체어(collective term)인 밸브용 강으로 충분히 공지되어 있다. 페라이트(ferritic) 강 및 오스테나이트(austenitic) 강 모두 사용될 수 있다. 니켈기초 합금의 사용도 또한 가능하다.
본 발명에 따라, 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)는 두 가지의 기계적 결합에 의해 서로 고정된다. 상기 두 가지의 기계적 결합의 조합을 통해서 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)의 상호 고정은 특히 밸브가 개폐하는 동안 발생하는 높은 동적 응 력을, 무엇보다도 밸브 샤프트(3) 내에서 장기적으로 높은 신뢰성을 가지고 견디도록 충분히 안정적이다.
제1 실시예에서, 상기 두 가지의 기계적 결합은 용접 결합 및 밸브 샤프트(3) 상에 수축되어 압축 슬리브(pressing sleeve)로서 역할을 하는 슬리브(6)에 의해 실행된다. 상기 두 가지의 상이한 기계적 결합을 통해서 밸브 샤프트(3)는 충분히 안정적이며 견고하여 대형 디젤 엔진의 배기 밸브에서 발생하는 거대한 응력 조차도 문제없이 장기적으로 견디도록 한다.
제1 예시적 실시예에 따른 밸브 몸체(1)의 제조에서, 상부 몸체(5) 및 하부부분(4)은 우선 그들의 경계면에서 서로 용접된다. 제조상 기술적인 이유 때문에 상기 용접에는 마찰 압접 공정이 선호된다. 그러나 원칙적으로 다른 용접 과정도 또한 적합할 수 있다. 용접 결합이 이루어진 후, 적절한 후속 기계 가공이 이행되고, 슬리브(6)는 밸브 샤프트(6) 위로 끼워져서 그 위에서 수축된다. 여기에서, 슬리브(6)는 원주 방향으로 용접 결합부를 둘러싸며 상기 용접 결합부는 축 방향에 대하여 슬리브(6)의 대략 중간에 배치되는 방식으로 위치가 정해진다. 작동 상태에서, 상당분의 기계적 응력, 특히 동적 응력이 슬리브(6)를 통해 전달되므로 용접 결합부의 부담이 경감된다.
조립 상태에서 서로 경계를 이루는 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)의 축 방향 단부 영역(51, 41)은 한편으로 상부 몸체(5)와 슬리브(6) 사이에서, 그리고 다른 한편으로 하부 몸체(4)와 슬리브(6) 사이에서 각각 충분히 균일하게 강력하거나 균일하게 양호한 용접 결합의 결과를 가지고 이들의 각각의 직경 DO 및 DU에 대하여 서로 짝을 이룬다. 여기에서, 각 경우에 슬리브(6)로 수축 결합을 형성하는 상부 몸체(5) 또는 하부 몸체(4)의 영역은 축 방향 단부 영역(51, 41)으로 의미된다. 상부 몸체(5) 및 하부 몸체의 소재에 있어서 열팽창(thermal expansion) 특성이 상이하면, 서로 경계를 이루는 이들 각각의 단부 영역(51, 41)의 직경 DO 및 DU가 동작 온도에서 실질적으로 동일한 직경을 갖도록 하기 위해, 일반적으로 제조될 때 상이한 치수가 되어야 한다.
예를 들어, 상부 몸체(5)가 제조되는 소재가 하부 몸체(4)가 제조되는 소재보다 큰 열팽창을 갖는다면 밸브 몸체(1)의 냉각 상태에서 상부 몸체(5)의 단부 영역(51)의 직경 DO는 하부 몸체(4)의 단부 영역(41)의 직경 DU보다 약간 더 작은 치수를 갖게 된다.
또 다른 유리한 방법은 축 방향에서 슬리브(6)의 길이가 각각 슬리브(6)와 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4) 사이의 전체 수축 결합의 유효 길이(active length) L보다 긴 것으로 이루어지는 것이다. 이것은 슬리브(6)의 축 방향 단부(61)가 밸브 샤프트(3)에 대하여 접촉하지 않는 것을 의미한다. 상기 방법은 한편으로 하부 몸체(4)의 원주 방향으로 연장되는 그루브(7)를 통해서, 그리고 다른 한편으로 상부 몸체(5)의 수축부(8)를 통해서 실시된다. 상기 그루브(7) 및 수축부(8)는 하부 몸체(4) 및 상부 몸체(5) 각각의 단부 영역(41, 51)에서 각 경우에 축 방향으로 직접 인접한다. 상기 방법을 통해서, 슬리브(6)의 축 방향 단부(61)는 밸브 몸체(1)에서 접촉되어 있지 않다는 의미의 자유로운 상태가 된다. 따라서 슬리브(6)의 축 방향 단부(61)는 수축되는 동안 슬리브(6)의 잔여부보다 보다 다소 강하게 수축될 수 있어서 상기 축 방향 단부(61)는 그루브(7) 및 수축부(8) 각각을 향하여 약간 만곡된다. 이러한 방법은 한편으로 슬리브(6)와 밸브 몸체(1) 사이의 힘의 전달, 및 다른 한편으로 슬리브(6)가 상부 몸체(5)와 하부 몸체(4) 사이의 결합의 신뢰성을 증대해주는 부가적인 클램핑(additional clamping)의 역할을 하는 면에서 긍정적인 효과를 갖는다.
상기 슬리브(6) 상에는 원래 공지된 방식이며 작동 상태에서 연소 가스에 의해 돌아가는 회전 날개(9)가 또한 제공되어 밸브 몸체(1)를 자신의 종축 A를 중심으로 회전시킨다. 슬리브(6) 상에 회전 날개(9)를 제공하는 것은 특히 공간 절약 및 구조적으로 간단한 변형을 위함이다. 그러나 회전 날개(9)를 밸브 샤프트의 다른 위치에 배열하는 것, 및 슬리브(6)를 단지 상부 몸체(5)와 하부 몸체(4) 사이의 결합으로서만 사용하는 것 또한 가능하다.
본 발명에 따른 상기 밸브에는 밸브 기술로부터 원래 공지된 또 다른 방법이 당연히 제공될 수 있다. 예를 들면, 조립 상태에서 상기 밸브 샤프트와 함께 작용하는 상기 밸브 몸체의 시트 부분(seat part)은 자신의 내구성(resistance)을 증가시키는 층(layer)과 함께 제공될 수 있다. 상기 층은 예를 들어 원래 공지된 스텔라이트(stellite) 또는 니켈기초 합금으로 이루어진다.
도 2는 제2 실시예의 밸브 몸체(1)를 도시한다. 다음에서 제1 실시예와의 차이가 다루어질 것이다. 또는, 제2 예시적 실시예를 위한 제1 예시적 실시예와 관련한 기술이 또한 유사하게 이루어진다.
제2 예시적 실시예에서, 두 가지의 기계적 결합은 두 가지의 수축 결합에 의 해 실시된다. 상기 결합 중 한 가지는 상기에 기술된 슬리브(6)가 밸브 샤프트(3) 상으로 수축되는 방식과 유사한 방법으로 이루어진다. 다른 기계적 결합은 상부 몸체(5)의 축 단부 영역(51)에 제공되어 축 방향으로 연장되며, 하부 몸체(4)의 축 단부 영역(41)에 제공되어 핀(11) 상으로 수축할 수 있는 방식으로 치수를 갖는 절삭부(cut-out; 12)를 포함한다. 제조시에, 하부 몸체(4)의 절삭부(12) 영역이 가열되며 핀(11)이 절삭부(12) 내부로 삽입된다. 후속의 냉각에서 상기 절삭부(12)가 수축하여 핀(11)과 함께 수축 결합을 형성한다. 그 다음에 슬리브(6)는 다른 수축 결합, 즉 원주 방향으로 핀(11)과 절삭부(12)를 둘러싸는 방식으로 위치가 정해져 상기 밸브 샤프트 상에서 수축된다.
또한, 하부 몸체(4)에 핀(11)을, 그리고 상부 몸체(5)에 절삭부(12)를 제공하는 것도 당연히 가능하다.
제2 예시적 실시예의 변형은 핀(11)과 절삭부(12) 사이의 유효한 결합으로서 수축 결합 대신에 나사 결합을 제공하는 것으로 이루어진다. 이를 위해, 예를 들어 핀(11)은 자신의 외부 경계면에, 그리고 절삭부(12)는 자신의 내부 경계면에 각각 나사부를 가져서 핀(11)이 절삭부(12) 내부에서 나사로 조여질 수 있다.
또 다른 변형은 핀(11) 및 절삭부(12)가 삽입 잠금(bayonet lock) 형태를 형성하는 방식으로 설계되는 것으로 이루어진다.
밸브 몸체(1)의 상부 몸체(5)와 하부 몸체(4) 사이의 두 가지의 기계적 결합의 선호되는 조합(preferred combination)에 추가하여, 다른 조합도 또한 가능하다. 특히 예를 들어, 나사 결합과 용접 결합의 조합과 같이 슬리브(6) 수축이 아 닌 조합도 또한 가능하다. 원칙적으로 상부 몸체(5)와 하부 몸체(4) 사이에 두 가지 보다 더 많은 기계적 결합을 제공하는 것 또한 가능하다.
본 발명에 따라 두 부분으로부터 밸브 몸체(1)를 조립함으로써 고급 및 고가의 합금으로 되는 소재 부분이 감소하여 밸브의 전체 제조원가는 상기 밸브의 기능 또는 수명의 감소없이 상당히 절감될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 두 가지의 기계적 결합의 조합은 매우 안정되고 강력해서, 밸브 몸체는 대형 디젤 엔진의 배기 밸브에서의 기계적 응력에 장기적으로 견딜 수 있다.

Claims (11)

  1. 밸브 플레이트(2) 및 밸브 샤프트(3)를 갖는 밸브 몸체(1)를 포함하는, 디젤 엔진을 위한 내연기관용 배기 밸브에 있어서,
    상기 밸브 몸체(1)는 하부 몸체(4) 및 축 방향에서 하부 몸체(4)와 인접하는 상부 몸체(5)를 포함하며, 하부 몸체(4) 및 상부 몸체(5)는 두 가지의 기계적 결합에 의해 서로 고정되며,
    상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)가 상기 밸브 샤프트(3) 내에서 서로 경계를 이루고,
    상기 두 가지의 기계적 결합 중 하나가, 상기 밸브 샤프트(3) 상에서 수축되며 두 가지의 기계적 결합 중 다른 하나를 둘러싸는 방식으로 설치되는 슬리브(6)를 포함하는 내연기관용 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(6)의 축 방향 단부(61)가 밸브 샤프트(3)에 대하여 접촉하지 않도록 상기 밸브 샤프트(3)의 원주 방향으로 연장되는 그루브(7) 또는 수축부(8)가 슬리브(6)의 두 축 방향 단부(61) 영역의 각각에서 밸브 샤프트(3)에 제공되는 내연기관용 밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상부 몸체(5) 및 하부 몸체(4)의 축 방향 단부 영역(51, 41)이 동작 온도에서 한편으로 상부 몸체(5)와 슬리브(6) 사이에서, 다른 한편으로 하부 몸체(4)와 슬리브(6) 사이에서 충분히 균일하게 강력한 수축 결합의 결과를 얻는 방식으로 자신의 직경 DO 및 DU에 대하여 서로 짝을 이루는 내연기관용 밸브.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(6)가 자신의 종축(A)을 중심으로 밸브 몸체(1)를 회전시키기 위한 회전 날개(9)를 갖는 내연기관용 밸브.
  7. 제1항에 있어서, 상기 두 가지의 기계적 결합 중 하나가 용접 결합, 특히 마찰 압접(friction welded) 결합인 내연기관용 밸브.
  8. 제1항에 있어서, 상기 두 가지의 기계적 결합 중 하나가 상부 몸체(5) 또는 하부 몸체(4)에 제공되는 핀을 포함하고, 이 핀은 하부 몸체(4) 또는 상부 몸체(5)에 제공되는 절삭부(12)와 함께 작용하는 내연기관용 밸브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 핀(11)과 절삭부(12) 사이의 유효 접촉(active contact)이 수축 결합으로 이루어지는 내연기관용 밸브.
  10. 제1항에 있어서, 두 가지의 기계적 결합 중 하나가 나사 결합(thread connection) 또는 삽입 잠금(bayonet lock) 형태로 설계되는 내연기관용 밸브.
  11. 제1항에 따른 밸브를 포함하는 내연기관.
KR1019990027240A 1998-07-08 1999-07-07 내연기관용 밸브 KR100634984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98810648.0 1998-07-08
EP98810648 1998-07-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000011543A KR20000011543A (ko) 2000-02-25
KR100634984B1 true KR100634984B1 (ko) 2006-10-16

Family

ID=8236184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990027240A KR100634984B1 (ko) 1998-07-08 1999-07-07 내연기관용 밸브

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0971097B1 (ko)
JP (1) JP4359361B2 (ko)
KR (1) KR100634984B1 (ko)
CN (1) CN1113156C (ko)
DE (1) DE59908621D1 (ko)
DK (1) DK0971097T3 (ko)
PL (1) PL196560B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1724446A1 (de) 2005-05-17 2006-11-22 Wärtsilä Schweiz AG Gaswechselventil für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
CN105003311B (zh) * 2015-08-18 2018-02-02 湖南天雁机械有限责任公司 不同颈部结构的发动机气门
CN105201586A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机气门
DE102019207536A1 (de) * 2019-05-23 2020-11-26 Mahle International Gmbh Gaswechselventil

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433652A (en) * 1982-06-11 1984-02-28 Standard Oil Company Composite valve and process
EP0657629A1 (de) * 1993-12-08 1995-06-14 M.A.N. - B&W Diesel GmbH Gaswechselventil für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184404A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Fuji Oozx Inc 内燃機関用中空弁

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433652A (en) * 1982-06-11 1984-02-28 Standard Oil Company Composite valve and process
EP0657629A1 (de) * 1993-12-08 1995-06-14 M.A.N. - B&W Diesel GmbH Gaswechselventil für eine Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE59908621D1 (de) 2004-04-01
KR20000011543A (ko) 2000-02-25
DK0971097T3 (da) 2004-04-05
EP0971097B1 (de) 2004-02-25
PL196560B1 (pl) 2008-01-31
CN1113156C (zh) 2003-07-02
EP0971097A1 (de) 2000-01-12
CN1241679A (zh) 2000-01-19
JP2000054813A (ja) 2000-02-22
JP4359361B2 (ja) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100330520B1 (ko) 증기 터빈의 상이한 재료의 용접 로터
EP1016780B1 (en) Piston unit for an internal combustion engine
US20080237304A1 (en) Engine component having friction welded inserts
US20110139113A1 (en) Compound Sealing Mechanism, Cylinder Liner, And Engine Assembly Method
JP5041296B2 (ja) 内燃機関エンジンのシリンダースリーブが装着されたシリンダーブロック
KR20050057575A (ko) 내연기관용 멀티-파트 냉각 피스톤
KR100634984B1 (ko) 내연기관용 밸브
CA1281604C (en) Rotary engine cooling system
US5592913A (en) Exhaust valve with a tapered stem portion
US2730085A (en) Cylinder head
JPS6336403B2 (ko)
JP3701239B2 (ja) 内燃機関
JPS5960011A (ja) ガス逆流弁のポペツト弁
US20190264633A1 (en) Dual gallery two stroke piston
JPH07189630A (ja) 内燃機関の給排気弁
Giles Fundamentals of valve design and material selection
KR20050046003A (ko) 경금속 합금으로 구성된 실린더 라이너 조합체
US3599619A (en) Valve, in particular exhaust valve for an internal combustion engine or the like
KR100913907B1 (ko) 선박용 엔진의 배기 밸브
US1782317A (en) Cylinder of internal-combustion engine
US2400503A (en) Piston for internal-combustion engines
US2036269A (en) Frame for internal combustion engines
JP2001527197A (ja) 改良ピストンリング
US3849035A (en) Intermediate housing section for a multi-rotor rotary internal combustion engine and method of manufacture thereof
JPS6166810A (ja) 内燃機関の吸排気弁用弁棒案内

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121002

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141002

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151001

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee