NO147315B - Avkjoelt ventilhus for utblaasningsventilen i en stempelforbrenningsmotor. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår stempelforbrenningsmotorer og særlig et avkjølt ventilhus for utblåsningsventilen i en sådan motor.

Ved høyt belastede forbrenningsmotorer, særlig ved sådanne med dieseloljedrift, er det fordelaktig å avkjøle ventilsetedelene. På denne måte oppnår man en bedre kjøling av ventillegemet som således i mindre grad er utsatt for fare for høytemperaturkorrosjon. Således er det f.eks. tid-ligere kjent en utskiftbar ventilsetedel som er innsatt i en boring i sylinder legemet og med dette inneslutter et r.ingrom son befinner seg i strømningsveien for et kjølemiddel. Tilfør-selen og bortførselen av kjølemiddel skjer da over i hovedsaken innbyrdes motstående boringer som kommuniserer med kjølerom i sylinderhodet.

En avkjøling av ventilsetepartiet medfører imidlertid flere nye problemer som for det meste henger sammen med en på grunn av avkjølingen forårsaket, uensartet temperaturfordeling i ventilsetepartiets omkretsretning. En uensartet temperaturfordeling kan særlig forstyrre ventilsetets rund-het. Dette forringer varmeovergangen fra ventillegemet til setepartiet og også avtetningen av brennkammeret. Gjennom-strømmende lekkasjegasser kan frembringe lokale overhetinger eller føre forurensninger inn i setepartiet, hvilket ytterligere forsterker de nevnte, skadelige fenomener.

Fra FR-PS 1 476 008 er det kjent en ventilhusutforming med i ventilseteområdet tilstedeværende kjølesamlerom til hvilke kjølemiddelet tilføres på diametralt motstående steder. Det forekommer således en tilsvarende ugunstig tem-peraturf ordeling, slik som ovenfor omtalt.

En tilsvarende anordning er vist i DE-OS 1 801 135. Også her befinner tilførsels- og bortførselsstedene for kjølemiddel seg på diametralt motstående steder av kjølemid-delrommet for ventilholderavkjølingen.

Fra DE-AS 2 502 631 er det kjent en ventilholder

med i overdelen tilstedeværende, halvringliknende samlerom for tilført henholdsvis bortført kjølemiddel. Fra tilfør-selssamlerommet strekker det seg to kjølemiddelboringer til ventilsetepartiets ene kjølerom. Fra dette kjølemiddelrom

blir kjølemiddelet gjennom boringer bortført til det andre samlerom. Ved denne anordning skjer altså i det vesentlige tilførselen'av kjølemiddel til det nevnte kjølerom i den ene omkretshalvdel og bortførselen i den andre, slik at det også her fremkommer en i omkretsretningen uensartet temperaturfordeling.

Formålet med oppfinnelsen er å oppnå en mest mulig utjevnet temperaturfordeling inne i ventilhuset ved hjelp av en ny anordning av strømningsveiene for tilførsel og bort-førsel av kjølemiddel inn i henholdsvis ut av kjølemiddel-området i nærheten av ventilsetepartiet.

For oppnåelse av ovennevnte formål er det tilveie-brakt et ventilhus som omfatter en sentral, i lengderetningen forløpende ventilføring og et på aksial avstand fra denne beliggende ventilsete, et i det minste delvis ringformet, rundt ventilføringen anbrakt tilførselskammer som er forbindbart med en kjølemiddeltilførsel, og et i det minste delvis ringformet, rundt ventilføringen anbrakt bortførselskammer som er forbindbart med en kjølemiddelbortførsel, et ringformet, i området for ventilsetet anbrakt kjølekammer og minst én av hver av i hovedsaken aksialt rettede tilførselskanaler og bortførselskanaler som symmetrisk med ventilhusets midt-linje forbinder rilførselskammeret henholdsvis bortførsels-kammeret med kjølekammeret, hvilket ventilhus er kjennetegnet ved at det er anordnet minst to av hver av tilførselskana-lene og bortførselskanalene, og at en tilførselskanal i omkretsretningen følges av en bortførselskanal.

Ved hjelp av oppfinnelsen er det lykkes å oppnå en i forhold til utblåsningsventil-byggegruppens akse praktisk talt symmetrisk anordning av strømningsveiene for kjølemid-delet. De over omkretsen fordelte, vekselvis for tilførsel hhv. bortførsel av kjølemiddel bestemte kanaler tillater der-ved på den ene side oppnåelse av en homogen temperaturfordeling bak ventilsetepartiet, og på den annen side oppstår det i ventilhuset mellom setepartiet og tilførsels- og bort-førselskamrene ingen ugunstige temperaturforhold som kan frembringe uønskede spenninger og deformasjoner. Samtidig muliggjør den angitte anordning av strømningsveiene for kjølemiddelet en ventilhusutforming som utmerker seg ved fravær av store materialopphopninger.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et delsnitt gjennom en utblåsningsventil-byggegruppe i en stempelforbrenningsmotor med to 1 aksial retning av ventilhuset etter hverandre ■ anordnede kjølemiddelsamlerom, fig. 2 viser et snitt etter linjen 2 - 2 på fig. 1, fig. 3 viser et snitt etter linjen 3 - 3 på fig. 1, fig. 4 og 5 viser hver et til fig. 1 svarende delsnitt av en utførelsesform med to i tilnærmet samme avstand til setepartiet anordnede kjølemiddelsamlerom, fig. 6 viser et snitt etter linjen 6 - 6 på fig. 4 og fig. 7 viser et snitt etter linjen 7 - 7 på fig. 4.

Som vist på fig. 1, er det i et sylinderhode 11 innsatt en ventilholder eller et ventilhus 12. Huset oppviser et sete 13 som er dannet ved hardmetall-påsveising. Ventilhuset blir ved hjelp av tallerkenfjærer 14 presset mot en skulder 15, og da ved hjelp av et bare delvis vist vippe-eller hevarmhus 16 som på sin side er festet til sylinderhodet 11 ved hjelp av ikke viste skruebolter. For føring av ventilskaftet 18 som bærer ventillegemet A, er det i ventilhuset 12 innsatt en føringshylse 19. Denne er understøttet på en skulder 20 som er dannet av ventilhusets mellomvegg 21. Føringshylsens 19 overdel er innsatt i ventilhusets boring 22. I området for mellomveggen 21 og boringen 22 er det anordnet tetningsringer 23 hhv. 24. En ytterligere mellomvegg 25 omslutter med skyvepasning føringshylsen 19. Ventillegemet A tjener til styring av gassutstrømningen fra brennkammeret 2 6 som er begrenset av sylinderen 2 7 sammen med sylinderhodet 11.

Ved hjelp av den angitte anordning oppnås det i ventilhusets overdel to kjølemiddelsamlerom 28 og 29 som er adskilt fra hverandre ved^hjelp av mellomveggen 25. Hvert av disse samlerom er ved hjelp av tre kjølemiddelkanaler forbundet med et kjølekammer 30 i ventilhusets seteparti. Det kunne imidlertid også være anordnet mer enn tre kanaler. Disse kjølemiddelkanaler 31a, b, c hhv. 32a, b, c er ensartet fordelt over omkretsen, og da slik at det i omkretsretningen fortløpende strekker seg vekselvis en kjølemiddelkanal 31 fra samlerommet 28 og en kjølemiddelkanal 32 fra samlerommet 29 inn i kjølekammeret 30. Samlerommet 28 utgjør et tilfør-selskammer som over en tilkoplingsnippel 33 er forbundet med en ikke vist kjølemiddelkilde, f.eks. kjølevann. Samlerommet 2 9 utgjør et bortførselskammer og er over en boring 34 forbundet med en tilkoplingsnippel 35 som over en ikke vist led-ning er forbundet med et bortførselssted for kjølemiddelet.

I området for strømningskanalen 36 for de ved åpnet ventil ut fra brennkammeret strømmende gasser er kjølemiddelkanalene utformet som boringer i stylter eller ben 37. Overfor ut-strømningskanalen 38 i sylinderhodet er det anordnet en be-skyttelsesplate 39 som beskytter sylinderhodet mot varmepå-virkning. I området for bortførselskammeret 2 9 er kjølemid-delkanalene 31 anordnet i ribber 40 som er dannet ved hjelp av fremspringende områder av husveggen 41 som avgrenser bort-førselskammeret 29. I stedet for de nevnte ben kunne det naturligvis også være anordnet en gjennomgående, kanalopp-tagende vegg som oppviser en åpning i området 37 for gass-gjennomstrømningen.

Under drift blir det over tilkoplingsnippelen 33 til tilførselskammeret 28 tilført kjølemiddel som via kjøle-middelkanalene 31a, b, c ankommer til kjølekammeret 30. Sett i omkretsretningen befinner det seg mellom to og to av kjøle-middelkanalene 31 en kjølemiddelkanal 32 gjennom hvilken det til kjølekammeret 30 tilførte kjølemiddel tilføres til bort-førselskammeret 29 fra hvilket kjølemiddelet på nytt kan strømme ut via boringen 34 og tilkoplingsnippelen 35.

Ved hjelp av den alternerende anordning av kjøle-middelkanalene 31 og 32 oppnås det både i setepartiet 13 og også i området for kanalene 31 og 32 i vidtgående grad utjevnede temperaturforhold. Det samme gjelder for området for samlerommene 28 og 29.

I utførelsesformen ifølge fig. 4 - 7 er det anordnet to i tilnærmet samme avstand til det ikke viste seteparti beliggende kjølemiddelsamlerom 52 hhv. 53 som strekker seg over en respektiv del av ventilhusets 51 omkrets. Samlerommet 52 utgjør et tilførselskammer og er over en tilkoplingsnippel 54 forbundet med en ikke vist kjølemiddelkilde. Samlerommet 53 utgjør et bortførselskammer og er over en kanal 55 og en tilkoplingsnippel 56 forbundet med et ikke vist bortførselssted for kjølemiddelet.

Tilførselskammeret 52 er over kjølemiddelkanaler 57a, 57b og 57c forbundet med det på fig. 1 viste, for ventil-setekjøling tjenende kjølekammer 30. Kanalene 57a og 57b strekker seg rettlinjet fra tilførselskammeret 52 til det nevnte kjølekammer og er utformet som boringer i ventilhuset 51. Kanalen 57c er over en i et steg 65 anordnet, radial boring 60 forbundet med et delvis ringformet kammer eller spalterom 61 som er begrenset av ytterveggen 62 av førings-hylsen 63 for det ikke viste ventillegemeskaft og et spor 64 som strekker seg over ca. 150° i omkretsretningen. Dette spalterom er over en radial boring 6 6 forbundet med tilfør-selskammeret 52.

Bortførselskammeret 53 er på tilsvarende måte på den ene side direkte forbundet med ventilhusets kjølekammer 30 over kjølemiddelkanalene 67a og 67b. Videre står bortfør-selskammeret 5 3 over en radial boring 68, et delvis ringformet kammer eller spalterom 69 og en radial boring 70 i et steg 71 i forbindelse med den kjølemiddelkanal 67c som befinner seg i den i forhold til bortførselskammeret 53 motstående omkretsdel. Tilførselskammeret 52 er forbundet med tilkoplingsnippelen 54 over en kanal 72 som svarer til kanalen 55. De av støpetekniske grunner og for tilveiebringelse av de forskjellige radialboringer nødvendige boringer i ventilhusets 51 vegg er lukket ved hjelp av gjengede tapper 73, 74 og 75.

Under drift blir det over tilkoplingsnippelen 54 til tilførselskammeret 52 tilført kjølemiddel som over kjøle-middelkanalene 57a, b, c ankommer til det på fig. 1 viste kjølekammer 30. Sett i omkretsretningen befinner det seg mellom to og to av kjølemiddelkanalene 57 én av kjølemiddel-kanalene 67a, 67b, hhv. 67c gjennom hvilke det til kjølekam-meret 30 tilførte kjølemiddel føres opp i bortførselskammeret 53 fra hvilket kjølemiddelet kan strømme ut via kanalen 55 og tilkoplingsnippelen 56.

Den alternerende anordning av kjølemiddelkanalene 56 og 67 sikrer også ved utførelsesformen ifølge fig. 4-7 i vidtgående grad utjevnede temperaturforhold i området for kjølemiddelkanalene, i ventilsetepartiet og i området for samlerommene.

Claims (1)

1. Avkjølt ventilhus for utblåsningsventilen i en stempelforbrenningsmotor, omfattende en sentral, i lengderetningen forløpende ventilføring (19) og et på aksial avstand fra denne beliggende ventilsete (13) , et i det minste delvis ringformet, rundt ventilføringen (19) anbrakt tilførselskam-mer (28) som er forbindbart med en kjølemiddeltilførsel (33), og et i det minste delvis ringformet, rundt ventilføringen anbrakt bortførselskammer (29) som er forbindbart med en kjølemiddelbortførsel (34), et ringformet, i området for ventilsetet (13) anbrakt kjølekammer (30) og minst én av hver av i hovedsaken aksialt rettede tilførselskanaler (31) og bort-førselskanaler (32) som symmetrisk med ventilhusets (12) midt-linje forbinder tilførselskammeret (28) henholdsvis bortfør-selskammeret (29) med kjølekammeret, karakterisert ved at det er anordnet minst to av hver av tilfør-selskanalene (31) og bortførselskanalene (32), og at en til-førselskanal (31) i omkretsretningen følges av en bortførsels-kanal (32).

2. Avkjølt ventilhus ifølge krav 1, karakterisert ved at tilførselskammeret (28) og bortførsels-kammeret (29) er anbrakt i en viss aksial avstand fra hverandre og., fullstendig omgir ventilføringen (19), idet de kjølemiddelkanaler (31) som forbinder kjølekammeret (30) med det fjernest beliggende kammer (28), strekker seg gjennom ribber (40) i det nærmest kjølekammeret (30) beliggende kammer (29) .

3. Avkjølt ventilhus ifølge krav 1, i hvilket tilfør-selskammeret og bortførselskammeret er anordnet på tilnærmet samme avstand fra ventilsetet og er adskilt fra hverandre ved hjelp av en diametral vegg, karakterisert ved at den diametrale vegg (76) omfatter en koaksialt rundt ven-tilføringen (63) anbrakt, ringformet veggdel som over radiale steg (65, 71) er forbundet med ventilhusets (51) yttervegg, i hvilke steg (65, 71) det munner ut kjølemiddelkanaler (57c hhv. 67c) som over radiale boringer (60, 66 hhv. 68,

70) og et delvis ringformet kammer (61 hhv. 69) mellom den ringformede veggdel og ventilføringen (63) er forbundet med det tilhørende tilførselskammer (52) hhv. bortførselskammer (53) .