WO2018077664A1 - Cylinder head of an internal combustion engine - Google Patents

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WO2018077664A1
WO2018077664A1 PCT/EP2017/076456 EP2017076456W WO2018077664A1 WO 2018077664 A1 WO2018077664 A1 WO 2018077664A1 EP 2017076456 W EP2017076456 W EP 2017076456W WO 2018077664 A1 WO2018077664 A1 WO 2018077664A1
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WO
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cylinder head
valve
spring
intermediate element
friction
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PCT/EP2017/076456
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Beerens
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462—Valve return spring arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/32—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for rotating lift valves, e.g. to diminish wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-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
    • F01L3/10—Connecting springs to valve members

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder head of an internal combustion engine having at least one gas exchange valve with a valve disk and a
  • Valve stem according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an internal combustion engine with such a cylinder head.
  • gas exchange valves which serve the inlet and outlet of a fuel-air mixture in and out of the combustion chamber.
  • Each of the gas exchange valves is usually by means of a spring with its valve disc in a
  • a valve seat ring can lead to local signs of wear, the cause of which is not known exactly, however, which cause the respective gas exchange valve no longer reliably closes tight and there is a blower on the valve seat.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing a cylinder head of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which overcomes in particular the known from the prior art disadvantages.
  • This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the present invention is based on the general idea
  • valve seat ring has not been repaired, it can now be distributed evenly over the circumference, which minimizes overall wear.
  • Intermediate element is arranged, which is in contact with the spring in contact first contact surface and its standing in contact with the cylinder head second contact surface having a higher or lower friction than a friction occurring between the valve spring plate and the spring.
  • first contact surface in contact with the spring and the second contact surface in contact with the cylinder head are formed such that a friction between the spring and the intermediate member and a friction between the intermediate member and the cylinder head is higher or lower as the friction between the valve spring retainer and the spring.
  • valve spring plate is in turn connected in a rotationally fixed manner to the valve stem of the gas exchange valve, it is preferable for a slight rotation of the gas exchange valve each time the respective gas exchange valve is opened and / or closed
  • the at least one intermediate element can have a very small thickness, so that even the same springs can be used in the most favorable case.
  • the at least one intermediate element has a friction-reducing or a friction-increasing coating on both contact surfaces. It is thus optionally possible to equip the intermediate element according to the invention itself from a material having an increased or reduced coefficient of friction (friction coefficient) or to provide such a coating on both or on at least one contact surface.
  • the coating has polytetrafluoroethylene or diamond particles, whereby the coating is reduced or increased in terms of their coefficient of friction.
  • the aforementioned materials polytetrafluoroethylene or diamond particles in the
  • the present invention is further based on the general idea of equipping an internal combustion engine with such a cylinder head as described above and thereby making it significantly more wear-resistant. Especially by the fact that, although locally occurring
  • FIG. 1 shows a cylinder head according to the invention in one
  • an inventive cylinder head 1 of an internal combustion engine 2 for example in a motor vehicle, has at least one
  • Gas exchange valve 3 with a valve plate 4 and a valve stem 5 on.
  • the gas exchange valve 3 is biased by a spring 6 with its valve plate 4 in a closed position, so here up against a valve seat 7 on the cylinder head 1.
  • the spring 6 is formed as a common coil spring. The spring 6 is based on the one hand on a fixed to the
  • Intermediate element 9 with a friction-increasing (diamond) coating 15 and only the first contact surface 10 and the uppermost intermediate element 9 with a friction-reducing (PTFE) coating 15 may be provided.
  • Valve stem axis 12 is rotated, so far so locally occurring
  • Friction coefficient, lower or higher coefficient of friction stepwise slight twisting is effected.
  • the helical compression movement inherent in a helical spring is thus effectively used as a drive for the rotation of the valve.
  • the at least one intermediate element 9 as a disc with a central
  • the at least one intermediate element 9 can either itself be formed from a material which either increases or reduces the friction to the spring 6 or the cylinder head 1, in which case in particular materials such as polytetrafluoroethylene (PTFE) for friction reduction and embedded diamond particles for a Increased friction can be used.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • embedded diamond particles for a Increased friction
  • this coating 15 may comprise polytetrafluoroethylene (PTFE) or diamond particles.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Diamond particles significantly reduces friction, both a coefficient of static friction and a coefficient of sliding friction, while a coating 15 with diamond particles embedded therein has the coefficient of friction, that is, the static friction coefficient and coefficient of friction
  • the coefficient of friction increase can also be achieved by blasting a hardened surface on the intermediate element 9 in another embodiment.
  • the intermediate element 9 which is designed as a simple disc and can be produced inexpensively, during operation of the internal combustion engine 2, a gradual rotation of the gas exchange valve 3 can be achieved about its valve stem axis 12, whereby the gas exchange valve 3 so far standing and not rotating
  • the valve seat 7 can now be distributed uniformly over the circumference, whereby the wear can be significantly reduced overall.

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Abstract

The invention relates to a cylinder head (1) of an internal combustion engine (2), having at least one gas exchange valve (3) having a valve disk (4) and a valve shaft (5), wherein the gas exchange valve (3) is preloaded by means of a spring (6) the valve disk (4) of the gas exchange valve being in a closed position against a valve seat (7) on the cylinder head (1). According to the invention, the spring (1) is supported at one end on a valve spring disk (8) firmly connected to the gas exchange valve (3), and at the other end on the cylinder head (1), at least one intermediate element (9) is arranged between the cylinder head (1) and the spring (6), the first contact face (10) of said intermediate element, which is in contact with the spring (6) and the second contact face (11) of said intermediate element, which is in contact with the cylinder head (1), have a higher or lower friction than a friction that occurs between the valve spring disk (8) and the spring (6).

Description

Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine  Cylinder head of an internal combustion engine
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Gaswechselventil mit einem Ventilteller und einem The present invention relates to a cylinder head of an internal combustion engine having at least one gas exchange valve with a valve disk and a
Ventilschaft, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Zylinderkopf. Valve stem, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an internal combustion engine with such a cylinder head.
Gattungsgemäße Zylinderköpfe von Brennkraftmaschinen sind hinlänglich bekannt und dienen dem oberen Abschluss eines Brennraums sowie der Generic cylinder heads of internal combustion engines are well known and serve the upper end of a combustion chamber and the
Lagerung von Gaswechselventilen, die den Ein- und Auslass eines Kraftstoff-Luft- Gemisches in und aus dem Brennraum dienen. Jedes der Gaswechselventile ist dabei üblicherweise mittels einer Feder mit seinem Ventilteller in eine Storage of gas exchange valves, which serve the inlet and outlet of a fuel-air mixture in and out of the combustion chamber. Each of the gas exchange valves is usually by means of a spring with its valve disc in a
Schließstellung gegen einen Ventilsitz am Zylinderkopf vorgespannt und wird bei Bedarf mittels eines Ventiltriebs entgegen der Federkraft geöffnet. Die Feder stützt sich dabei einerseits an einem fest mit dem Gaswechselventil verbundenen Ventilfederteller und andererseits am Zylinderkopf ab. Closed position biased against a valve seat on the cylinder head and is opened, if necessary by means of a valve gear against the spring force. The spring is supported on the one hand on a permanently connected to the gas exchange valve valve spring plate and on the other hand on the cylinder head.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Zylinderköpfen bzw. Brennkraftmaschinen ist jedoch, dass es im Bereich des Ventilsitzes, A disadvantage of the known from the prior art cylinder heads or internal combustion engines, however, is that in the region of the valve seat,
insbesondere eines Ventilsitzrings, zu lokalen Verschleißerscheinungen kommen kann, deren Ursache zwar nicht genau bekannt ist, die jedoch bewirken, dass das jeweilige Gaswechselventil nicht mehr zuverlässig dicht schließt und es zu einem Durchbläser am Ventilsitz kommt. In particular, a valve seat ring, can lead to local signs of wear, the cause of which is not known exactly, however, which cause the respective gas exchange valve no longer reliably closes tight and there is a blower on the valve seat.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Zylinderkopf der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The present invention therefore deals with the problem of providing a cylinder head of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which overcomes in particular the known from the prior art disadvantages. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein The present invention is based on the general idea
Gaswechselventil in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine während des Betriebs kontinuierlich leicht um seine Ventilschaftachse zu verdrehen, wodurch ein sich bislang lokal einstellender Verschleiß am Ventilteller bzw. am Gas exchange valve in a cylinder head of an internal combustion engine during operation continuously easy to rotate about its valve stem axis, whereby a hitherto locally adjusting wear on the valve disk or on
Ventilsitzring zwar nicht behoben, nun aber gleichmäßig über den Umfang verteilt werden kann und wodurch die Verschleißerscheinungen insgesamt minimiert werden können. Durch die Reduzierung von bislang lokal auftretenden Although the valve seat ring has not been repaired, it can now be distributed evenly over the circumference, which minimizes overall wear. By reducing hitherto locally occurring
Verschleißerscheinungen und deren Verteilung über den gesamten Umfang des Ventilsitzrings kann darüber hinaus auch die Lebensdauer des Gaswechselventils bzw. des Ventilsitzrings und damit auch des Zylinderkopfs bzw. der Wear phenomena and their distribution over the entire circumference of the valve seat ring can also the life of the gas exchange valve or the valve seat ring and thus also the cylinder head and the
Brennkraftmaschine vergrößert werden. Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch erreicht, dass zwischen dem Zylinderkopf und der Feder, welche das jeweilige Gaswechselventil in seine Schließstellung vorspannt, zumindest ein Internal combustion engine can be increased. According to the invention this is now achieved in that between the cylinder head and the spring, which biases the respective gas exchange valve in its closed position, at least one
Zwischenelement angeordnet ist, dessen mit der Feder in Kontakt stehende erste Kontaktfläche und dessen mit dem Zylinderkopf in Kontakt stehende zweite Kontaktfläche eine höhere oder niedrigere Reibung aufweisen, als eine zwischen dem Ventilfederteller und der Feder auftretende Reibung. Konkret bedeutet dies, dass die mit der Feder in Kontakt stehende erste Kontaktfläche und die mit dem Zylinderkopf in Kontakt stehende zweite Kontaktfläche derart ausgebildet sind, dass eine Reibung zwischen der Feder und dem Zwischenelement und eine Reibung zwischen dem Zwischenelement und dem Zylinderkopf höher oder niedriger ist als die Reibung zwischen dem Ventilfederteller und der Feder. Die beschriebenen Reibungen treten sowohl beim Zusammendrücken, als auch beim Entspannen der Feder auf, wobei jedoch nun erfindungsgemäß durch die bspw. im Bereich einer Kopplung der Feder am Zylinderkopf vorhandenen höhere Reibung sich diese beim Zusammendrücken nicht mehr oder nicht mehr so stark verdreht und dadurch ein Drehmoment auf den Ventilfederteller ausübt. Da der Ventilfederteller seinerseits drehfest mit dem Ventilschaft des Gaswechselventils verbunden ist, kommt es vorzugsweise bei jedem Öffnen und/oder Schließen des jeweiligen Gaswechselventils zu einer geringfügigen Verdrehung des Intermediate element is arranged, which is in contact with the spring in contact first contact surface and its standing in contact with the cylinder head second contact surface having a higher or lower friction than a friction occurring between the valve spring plate and the spring. Concretely, this means that the first contact surface in contact with the spring and the second contact surface in contact with the cylinder head are formed such that a friction between the spring and the intermediate member and a friction between the intermediate member and the cylinder head is higher or lower as the friction between the valve spring retainer and the spring. The friction described occur both during compression, as well as the relaxation of the spring, but now according to the invention by the example. in the region of a coupling of the spring on the cylinder head existing higher friction, these no longer or not so much twisted when squeezing and thereby exerts a torque on the valve spring retainer. Since the valve spring plate is in turn connected in a rotationally fixed manner to the valve stem of the gas exchange valve, it is preferable for a slight rotation of the gas exchange valve each time the respective gas exchange valve is opened and / or closed
Gaswechselventils um seine Ventilschaftachse, wodurch in gleicher Weise auch der Ventilteller bei jedem Öffnen und/oder Schließen des Gaswechselventils um einen bestimmten Drehwinkelbereich verdreht wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass je nach Verdrehung des Gaswechselventils der Ventilteller nie auf genau derselben Stelle des Ventilsitzes aufliegt, als dies im vorhergehenden Schließzustand der Fall war. Durch ein stetiges Verdrehen des Gaswechselventils lassen sich somit lokal auftretende Verschleißerscheinungen erheblich reduzieren und damit die Lebensdauer des Gaswechselventils, des Ventilsitzrings und damit auch des Zylinderkopfs und der Brennkraftmaschine verlängern. Gas exchange valve around its valve stem axis, whereby in the same way, the valve disc is rotated by a certain rotation angle range every time you open and / or close the gas exchange valve. In this way it can be achieved that, depending on the rotation of the gas exchange valve, the valve disk never rests on exactly the same point of the valve seat, as was the case in the previous closed state. By a continuous rotation of the gas exchange valve thus locally occurring signs of wear can be significantly reduced and thus extend the life of the gas exchange valve, the valve seat ring and thus also the cylinder head and the internal combustion engine.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das zumindest eine Zwischenelement als Scheibe mit einer zentralen In an advantageous development of the solution according to the invention that is at least one intermediate element as a disc with a central
Durchgangsöffnung für den Ventilschaft ausgebildet. In dieser vergleichsweise einfachen Ausführungsform ist es sogar möglich, das erfindungsgemäße Through opening formed for the valve stem. In this comparatively simple embodiment, it is even possible for the invention
Zwischenelement bei bereits herkömmlichen Zylinderköpfen einzusetzen und diese dadurch nachzurüsten und damit verschleißbeständiger zu machen. Das zumindest eine Zwischenelement kann dabei eine sehr geringe Dicke aufweisen, so dass im günstigsten Fall sogar dieselben Federn weiter verwendet werden können. Use intermediate element in already conventional cylinder heads and thereby retrofit them and thus make wear resistant. The at least one intermediate element can have a very small thickness, so that even the same springs can be used in the most favorable case.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist das zumindest eine Zwischenelement auf beiden Kontaktflächen eine die Reibung vermindernde oder eine die Reibung erhöhende Beschichtung auf. Es ist somit wahlweise möglich, das erfindungsgemäße Zwischenelement selbst aus einem Material mit einer erhöhten oder reduzierten Reibungszahl (Reibungskoeffizient) auszustatten oder aber an beiden bzw. an zumindest einer Kontaktfläche eine derartige Beschichtung vorzusehen. Je nach gewählter Ausführungsform ist es dabei denkbar, dass die Beschichtung Polytetrafluorethylen oder Diamantpartikel aufweist, wodurch die Beschichtung hinsichtlich ihres Reibungskoeffizienten reduziert oder erhöht wird. In gleicher Weise können selbstverständlich die zuvor erwähnten Werkstoffe Polytetrafluorethylen bzw. Diamantpartikel auch im In an advantageous development of the solution according to the invention, the at least one intermediate element has a friction-reducing or a friction-increasing coating on both contact surfaces. It is thus optionally possible to equip the intermediate element according to the invention itself from a material having an increased or reduced coefficient of friction (friction coefficient) or to provide such a coating on both or on at least one contact surface. Depending on the selected embodiment, it is conceivable that the coating has polytetrafluoroethylene or diamond particles, whereby the coating is reduced or increased in terms of their coefficient of friction. In the same way, of course, the aforementioned materials polytetrafluoroethylene or diamond particles in the
Zwischenelement Verwendung finden. Find intermediate element use.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit einem solchen, zuvor beschriebenen, Zylinderkopf auszustatten und dadurch diese deutlich verschleißbeständiger auszubilden. Besonders durch den Umstand, dass zwar lokal auftretende The present invention is further based on the general idea of equipping an internal combustion engine with such a cylinder head as described above and thereby making it significantly more wear-resistant. Especially by the fact that, although locally occurring
Verschleißerscheinungen nicht gänzlich verhindert, nunmehr aber gleichmäßig über den Umfang des Ventilsitzes bzw. des Ventiltellers verteilt werden können, reduziert sich somit der Gesamtverschleißwiderstand, woraus die gesteigerte Lebensdauer resultiert. Wear phenomena not completely prevented, but now can be distributed evenly over the circumference of the valve seat or the valve disk, thus reducing the total wear resistance, resulting in the increased life.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and the accompanying
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung. Description of the figures with reference to the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
Die einzige Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf in einer The only Fig. 1 shows a cylinder head according to the invention in one
Schnittdarstellung. Sectional view.
Entsprechend der Fig. 1 , weist ein erfindungsgemäßer Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine 2, bspw. in einem Kraftfahrzeug, zumindest ein According to FIG. 1, an inventive cylinder head 1 of an internal combustion engine 2, for example in a motor vehicle, has at least one
Gaswechselventil 3 mit einem Ventilteller 4 und einem Ventilschaft 5 auf. Das Gaswechselventil 3 ist dabei mittels einer Feder 6 mit seinem Ventilteller 4 in eine Schließstellung, hier also nach oben gegen einen Ventilsitz 7 am Zylinderkopf 1 vorgespannt. Die Feder 6 ist dabei als gängige Schraubenfeder ausgebildet. Die Feder 6 stützt sich darüber hinaus einerseits an einem fest mit dem Gas exchange valve 3 with a valve plate 4 and a valve stem 5 on. The gas exchange valve 3 is biased by a spring 6 with its valve plate 4 in a closed position, so here up against a valve seat 7 on the cylinder head 1. The spring 6 is formed as a common coil spring. The spring 6 is based on the one hand on a fixed to the
Gaswechselventil 3 verbundenen Ventilfederteller 8 und andererseits am Gas exchange valve 3 connected valve spring plate 8 and on the other hand on
Zylinderkopf 1 ab. Der Ventilfederteller 8 ist dabei durch Kegelstücke 17 mit dem Ventilschaft 5 des Gaswechselventils 3 verbunden. Erfindungsgemäß ist nun zwischen dem Zylinderkopf 1 und der Feder 6 zumindest ein Zwischenelement 9 angeordnet, dessen mit der Feder in Kontakt stehende erste Kontaktfläche 10 und dessen mit dem Zylinderkopf 1 in Kontakt stehende zweite Kontaktfläche 1 1 eine höhere oder niedrigere Reibung aufweisen, als eine mit der Feder 6 in Kontakt stehenden Kontaktfläche 16 des Ventilfedertellers 8. Rein theoretisch können selbstverständlich auch zwei oder mehr Zwischenelemente 9 vorgesehen sein, wobei in diesen Fällen die erste Kontaktfläche 10 am obersten Zwischenelement 9 und die zweite Kontaktfläche 1 1 am untersten Zwischenelement 9 angeordnet ist. Cylinder head 1 off. The valve spring plate 8 is connected by conical pieces 17 with the valve stem 5 of the gas exchange valve 3. According to the invention, at least one intermediate element 9 is now arranged between the cylinder head 1 and the spring 6, the first contact surface 10 in contact with the spring and its second contact surface 1 1 in contact with the cylinder head 1 have a higher or lower friction than one with Of course, two or more intermediate elements 9 may be provided purely theoretically, in which case the first contact surface 10 on the uppermost intermediate element 9 and the second contact surface 11 on the lowest intermediate element 9 is arranged.
Dabei können/kann nur die zweite Kontaktfläche 1 1 bzw. das unterste It can / can only the second contact surface 1 1 and the lowest
Zwischenelement 9 mit einer reibungserhöhenden (Diamant-)Beschichtung 15 und nur die erste Kontaktfläche 10 bzw. das oberste Zwischenelement 9 mit einer reibungsreduzierenden (PTFE-)Beschichtung 15 versehen sein. Intermediate element 9 with a friction-increasing (diamond) coating 15 and only the first contact surface 10 and the uppermost intermediate element 9 with a friction-reducing (PTFE) coating 15 may be provided.
Hierdurch kann erreicht werden, dass bei einem Zusammendrücken bzw. This can be achieved that in a compression or
Entspannen der Feder 6, zum Öffnen bzw. Schließen des Gaswechselventils 3, eine Drehbewegung auf das Gaswechselventil 3 ausgeübt wird, die dieses bei jeder Öffnungs- bzw. Schließbewegung zumindest geringfügig um seine Relaxing of the spring 6, for opening or closing the gas exchange valve 3, a rotational movement is exerted on the gas exchange valve 3, this at least slightly to his opening or closing movement at its
Ventilschaftachse 12 verdreht, so dass bislang lokal auftretende Valve stem axis 12 is rotated, so far so locally occurring
Verschleißerscheinungen zwar nicht grundsätzlich vermieden, aber durch die permanente Rotation des Gaswechselventils gleichmäßig über den Umfang des Ventilsitzes 7 / Ventiltellers 4 verteilt und dadurch hinsichtlich des gesamt auftretenden Verschleißes reduziert werden können. Die Reibung der Feder 6 auf dem zumindest einen Zwischenelement 9 bzw. die Reibung des Although not always avoided wear phenomena, but evenly distributed by the permanent rotation of the gas exchange valve over the circumference of the valve seat 7 / valve plate 4 and thereby can be reduced in terms of total wear occurring. The friction of the spring 6 on the at least one intermediate element 9 or the friction of the
Zwischenelementes 9 auf dem Zylinderkopf 1 entsteht dabei durch das Zwischenelementes 9 on the cylinder head 1 is created by the
Zusammendrücken bzw. Entspannen der Feder 6, wobei durch den im Vergleich zum zwischen der Feder 6 und dem Ventilfederteller 8 vorhandenen Squeezing or relaxing the spring 6, wherein the existing compared to the between the spring 6 and the valve spring plate 8
Reibungskoeffizienten, geringeren oder höheren Reibungskoeffizienten ein schrittweises leichtes Verdrehen bewirkt wird. Die einer Schraubenfeder eigene spiralförmige Kompressionsbewegung wird damit effektiv als Antrieb für die Rotation des Ventils genutzt. Friction coefficient, lower or higher coefficient of friction stepwise slight twisting is effected. The helical compression movement inherent in a helical spring is thus effectively used as a drive for the rotation of the valve.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das zumindest eine Zwischenelement 9 als Scheibe mit einer zentralen In an advantageous development of the solution according to the invention, the at least one intermediate element 9 as a disc with a central
Durchgangsöffnung 13 für die Ventilführung 14 ausgebildet. Through opening 13 formed for the valve guide 14.
Das zumindest eine Zwischenelement 9 kann darüber hinaus entweder selbst aus einem Material ausgebildet sein, welches die Reibung zur Feder 6 bzw. zum Zylinderkopf 1 entweder erhöht oder reduziert, wobei hierfür insbesondere Materialien, wie Polytetrafluorethylen (PTFE) für eine Reibungsreduzierung und eingebettete Diamantpartikel für eine Reibungserhöhung genutzt werden können. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass das zumindest eine In addition, the at least one intermediate element 9 can either itself be formed from a material which either increases or reduces the friction to the spring 6 or the cylinder head 1, in which case in particular materials such as polytetrafluoroethylene (PTFE) for friction reduction and embedded diamond particles for a Increased friction can be used. Alternatively, of course, it is also conceivable that the at least one
Zwischenelement 9 auf beiden Kontaktflächen 10, 1 1 eine die Reibung Intermediate element 9 on both contact surfaces 10, 1 1 a the friction
erhöhende oder reduzierende Beschichtung 15 aufweist, wobei dann diese Beschichtung 15 Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Diamantpartikel aufweisen kann. Polytetrafluorethylen reduziert die Reibung erheblich und zwar sowohl einen Haftreibungskoeffizienten als auch einen Gleitreibungskoeffizienten, während eine Beschichtung 15 mit darin eingebetteten Diamantpartikeln den Reibungskoeffizienten, das heißt den Haftreibungskoeffizienten und den having increasing or reducing coating 15, in which case this coating 15 may comprise polytetrafluoroethylene (PTFE) or diamond particles. Polytetrafluoroethylene significantly reduces friction, both a coefficient of static friction and a coefficient of sliding friction, while a coating 15 with diamond particles embedded therein has the coefficient of friction, that is, the static friction coefficient and coefficient of friction
Gleitreibungskoeffizienten erheblich erhöht. Die Reibwerterhöhung kann in einer anderen Ausführung auch durch das Strahlen einer gehärteten Oberfläche am Zwischenelement 9 erzielt werden. Sliding friction coefficient increased significantly. The coefficient of friction increase can also be achieved by blasting a hardened surface on the intermediate element 9 in another embodiment.
Zweckmäßig besteht zwischen der Feder 6 und dem zumindest einen Suitably exists between the spring 6 and the at least one
Zwischenelement 9 und dem zumindest einen Zwischenelement 9 und dem Zylinderkopf 1 ein höherer Gleitreibungskoeffizient und/oder ein höherer Intermediate element 9 and the at least one intermediate element 9 and the cylinder head 1, a higher coefficient of sliding friction and / or a higher
Haftreibungskoeffizient, als zwischen dem Ventilfederteller 8 und der Feder 6. Alternativ kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass zwischen der Feder 6 und dem zumindest einen Zwischenelement 9 und dem zumindest einen Zwischenelement 9 und dem Zylinderkopf 1 ein niedriger Gleitreibungskoeffizient und/oder ein niedrigerer Haftreibungskoeffizient vorhanden ist, als zwischen dem Ventilfederteller 8 und der Feder 6. Alternatively, it can of course also be provided that between the spring 6 and the at least one intermediate element 9 and the at least one intermediate element 9 and the cylinder head 1, a low coefficient of sliding friction and / or a lower coefficient of static friction available is, as between the valve spring plate 8 and the spring. 6
Generell kann mit dem erfindungsgemäßen Zwischenelement 9, welches als einfache Scheibe ausgebildet und dadurch kostengünstig hergestellt werden kann, im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 ein schrittweises Verdrehen des Gaswechselventils 3 um seine Ventilschaftachse 12 erreicht werden, wodurch die bislang bei einem stehenden und nicht drehenden Gaswechselventil 3 In general, with the intermediate element 9 according to the invention, which is designed as a simple disc and can be produced inexpensively, during operation of the internal combustion engine 2, a gradual rotation of the gas exchange valve 3 can be achieved about its valve stem axis 12, whereby the gas exchange valve 3 so far standing and not rotating
auftretenden lokalen Verschleißerscheinungen im Bereich des Ventiltellers 4 bzw. des Ventilsitzes 7 nun gleichmäßig über den Umfang verteilt werden kön wodurch sich der Verschleiß insgesamt erheblich reduzieren lässt. occurring local signs of wear in the region of the valve disk 4 or The valve seat 7 can now be distributed uniformly over the circumference, whereby the wear can be significantly reduced overall.
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Claims

Ansprüche claims
1 . Zylinderkopf (1 ) einer Brennkraftmaschine (2), 1 . Cylinder head (1) of an internal combustion engine (2),
- mit zumindest einem Gaswechselventil (3) mit einem Ventilteller (4) und einem Ventilschaft (5),  with at least one gas exchange valve (3) with a valve disk (4) and a valve stem (5),
- wobei das Gaswechselventil (3) mittels einer Feder (6) mit seinem  - Wherein the gas exchange valve (3) by means of a spring (6) with his
Ventilteller (4) in eine Schließstellung gegen einen Ventilsitz (7) am Zylinderkopf (1 ) vorgespannt ist,  Valve plate (4) is biased in a closed position against a valve seat (7) on the cylinder head (1),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
- dass sich die Feder (6) einerseits an einem fest mit dem  - That the spring (6) on the one hand to a fixed to the
Gaswechselventil (3) verbundenen Ventilfederteller (8) und andererseits am Zylinderkopf (1 ) abstützt,  Gas exchange valve (3) connected valve spring plate (8) and on the other hand on the cylinder head (1) is supported,
- dass zwischen dem Zylinderkopf (1 ) und der Feder (6) zumindest ein  - That between the cylinder head (1) and the spring (6) at least one
Zwischenelement (9) angeordnet ist, dessen mit der Feder (6) in Kontakt stehende erste Kontaktfläche (10) und mit dem Zylinderkopf (1 ) in Kontakt stehende zweite Kontaktfläche (1 1 ) derart ausgebildet sind, dass eine Reibung zwischen der Feder (6) und dem Zwischenelement (9) und eine Reibung zwischen dem Zwischenelement (9) und dem Zylinderkopf (1 ) höher oder niedriger ist als die Reibung zwischen dem Ventilfederteller (8) und der Feder (6).  Intermediate element (9) is arranged, which is in contact with the spring (6) in contact first contact surface (10) and with the cylinder head (1) in contact second contact surface (1 1) are formed such that a friction between the spring (6 ) and the intermediate element (9) and a friction between the intermediate element (9) and the cylinder head (1) is higher or lower than the friction between the valve spring plate (8) and the spring (6).
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1 , 2. Cylinder head according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Zwischenelement (9) als Scheibe mit einer zentralen Durchgangsöffnung (13) für die Ventilführung (14) ausgebildet ist. the at least one intermediate element (9) is designed as a disk with a central passage opening (13) for the valve guide (14).
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, 3. Cylinder head according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Zwischenelement (9) auf beiden Kontaktflächen (10, 1 1 ) eine die Reibung erhöhende oder vermindernde Beschichtung (15) aufweist.  the at least one intermediate element (9) has a coating (15) which increases or reduces the friction on both contact surfaces (10, 11).
4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, 4. Cylinder head according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Beschichtung (15) Polytetrafluorethylen oder Diamantpartikel aufweist.  the coating (15) comprises polytetrafluoroethylene or diamond particles.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, 5. Cylinder head according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Zwischenelement (9) Polytetrafluorethylen oder  the at least one intermediate element (9) polytetrafluoroethylene or
Diamantpartikel aufweist.  Has diamond particles.
6. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Cylinder head according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen der Feder (6) und dem Zwischenelement (9) sowie zwischen dem Zwischenelement (9) und dem Zylinderkopf (1 ) ein höherer  between the spring (6) and the intermediate element (9) and between the intermediate element (9) and the cylinder head (1) a higher
Gleitreibungskoeffizient und/oder Haftreibungskoeffizient besteht als zwischen dem Ventilfederteller (8) und der Feder (6).  Sliding friction coefficient and / or coefficient of static friction exists as between the valve spring plate (8) and the spring (6).
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 7. Cylinder head according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen der Feder (6) und dem Zwischenelement (9) sowie zwischen dem Zwischenelement (9) und dem Zylinderkopf (1 ) ein niedrigerer  between the spring (6) and the intermediate element (9) and between the intermediate element (9) and the cylinder head (1) a lower one
Gleitreibungskoeffizient und/oder Haftreibungskoeffizient besteht als zwischen dem Ventilfederteller (8) und der Feder (6). Sliding friction coefficient and / or coefficient of static friction exists as between the valve spring plate (8) and the spring (6).
8. Brennkraftmaschine (2) mit einem Zylinderkopf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 8. Internal combustion engine (2) with a cylinder head (1) according to one of the preceding claims.
*****  *****
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