DE2532240B2 - Supercharged internal combustion engine with a cavity provided with a lubricating oil feed line in the area of the gas exchange valve guide - Google Patents
Supercharged internal combustion engine with a cavity provided with a lubricating oil feed line in the area of the gas exchange valve guideInfo
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Description
Eindringen von einem gasförmigen Druckmedium in den durch das Spiel gebildeten Spalt zwischen Führung und vorderem Ende des Ventilschaftes bis zum Ringhohlraum, bzw. ein Ölverlust durch Austreten von Öl in den Gaswechselkanal völlig vermieden wird und auch dieser Bereich im wesentlichen ständig unter Schmierung läuft.Penetration of a gaseous pressure medium into the gap between the guide formed by the game and the front end of the valve stem up to the ring cavity, or an oil loss due to leakage from Oil in the gas exchange channel is completely avoided and also this area is essentially constantly under Lubrication is running.
Dies wird bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch erreicht, daß der statische Druck des dem Hohlraum ständig zugeführien Schmieröls niedriger als der niedrigste in der Gaswechselleitung herrschende Dnick ist.This is achieved in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 in that the static pressure of the cavity constantly supplied Lubricating oil is lower than the lowest pressure in the gas exchange line.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird also erreicht, daß in dem Ringhohlraum Schmieröl ständig unter Überdruck steht, welches in den Spielspalt in Richtung zum vorderen Ende der Ventilführung eindringen kann und durch den Druck des gasförmigen Druckmediums im Gaswechselkanal, d. h. im Einlaßoder Auslaßkanal, daran gehindert ist, aus dem Spielspalt der Ventilführung auszufließen, so daß Ölverluste nicht auftreten können.This arrangement according to the invention thus ensures that lubricating oil is constantly in the annular cavity is under overpressure, which is in the clearance gap in the direction of the front end of the valve guide can penetrate and by the pressure of the gaseous pressure medium in the gas exchange channel, d. H. in the inlet or Outlet channel, is prevented from flowing out of the clearance gap of the valve guide, so that Oil losses cannot occur.
Es ist zwar an sich bekannt (US-PS 23 54 920), einem Umfangshohlraum im Ventilschaft Drucköl zuzuführen, um die Schmierung zu verbessern. Diese bekannte Anordnung dient jedoch ausschließlich dazu, die Verteilung des Ölfilms zwischen Ventilschaft und Führung zu verbessern. Der Umfangshohlraum besteht aus einer oder mehreren im Ventilschaft selbst eingearbeiteten Nuten, welche während der Bewegung des Ventilschaftes zwischen einer Zuführöffnung und >o einer Abführöffnung für das Drucköl vorbeigleiten. Dabei wird das darin enthaltene öl ausgetauscht, wobei dieses Schmieröl dann während der Bewegung des Schaftes in der Führung über deren Gleitfläche verteilt wird. Eine Sperre gegen in den Spielspalt eindringendes J5 gasförmiges Druckmedium wird mit dieser bekannten Anordnung nicht erreicht. Auch bei dieser bekannten Anordnung würde das vordere Ende des Ventilschaftes trocken laufen. Außerdem wird durch die Einarbeitung einer oder mehrerer Umfangsnuten in den Ventilschaft -Ό dieser in unzulässigem Umfang geschwächt.Although it is known per se (US-PS 23 54 920), a To supply pressure oil to the circumferential cavity in the valve stem to improve lubrication. This well-known The only purpose of this arrangement is to ensure the distribution of the oil film between the valve stem and Improve leadership. The peripheral cavity consists of one or more in the valve stem itself incorporated grooves, which during the movement of the valve stem between a feed opening and > o slide past a discharge opening for the pressure oil. The oil contained therein is exchanged, whereby this lubricating oil is then distributed over the sliding surface of the guide during the movement of the shaft will. A barrier against J5 penetrating into the play gap gaseous pressure medium is not achieved with this known arrangement. Even with this well-known Arrangement would run dry the forward end of the valve stem. In addition, through the familiarization one or more circumferential grooves in the valve stem -Ό this weakened to an inadmissible extent.
Vorzugsweise Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.Preferred developments of the invention are characterized in the further claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläii- «5 tert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing using an exemplary embodiment tert.
Die Zeichnung zeigt schematisch einen Axialschnitt durch einen Ventilsitz mit einem Einlaßventil.The drawing shows schematically an axial section through a valve seat with an inlet valve.
Das Ventil 1 einer Brennkraftmaschine mit Aufladung (beispielsweise eines Dieselmotors) weist einen mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilteller und einen Ventilschaft 3 auf. Der Ventilschaft ist in einer Ventilführung 4 gelagert, die durch eine in einer Bohrung 5 im Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine festgelegte Hülse gebildet ist. Das freie Ende des ■>■> Ventilschafts wird im gezeigten ^sführungsbeispiel durch einen Kipphebel 6 gegen die Kraft einer Feder 7 betätigt. Der Innenraum unter dem Gehäusedeckel 8 wird durch öleinspritzung bei einem Druck nahe dem Alinosphärendruck durch eine nicht dargestellte be- w) kannte Einrichtung mit Schmieröl gespeist.The valve 1 of an internal combustion engine with supercharging (for example a diesel engine) has a a valve seat cooperating valve plate and a valve stem 3. The valve stem is in one Valve guide 4 supported by a bore 5 in the cylinder head 2 of the internal combustion engine Fixed sleeve is formed. The free end of the ■> ■> In the exemplary embodiment shown, the valve stem is secured by a rocker arm 6 against the force of a spring 7 actuated. The interior space under the housing cover 8 is injected with oil at a pressure close to that Alinospheric pressure by a not shown moving w) Known facility fed with lubricating oil.
Bei der alternierenden Bewegung des Ventilschaftes 3 in der Ventilführung 4 wird öl infolge der Pumpwirkung aus dem Gehäuse nv'genommen. so daß eine Schmierung zwischen dem Ventilschaft und der Ventilführung 4 * ■ gewährleistet ist. Eine Aoschrägung 9 an der gehäuseseitigen Innenkante der Führung 4 unterstützt die Pumpwirkung.With the alternating movement of the valve stem 3 in the valve guide 4 there is oil as a result of the pumping action taken out of the housing nv '. so that lubrication between the valve stem and the valve guide 4 * ■ is guaranteed. A bevel 9 on the housing side Inner edge of the guide 4 supports the pumping action.
Um einen Ölfilm zwischen dem dem Gaswechseika nal 11 zugewandten Endabschnitt der Ventilführung 4 und dem Ventilschaft 3 aufrecht zu erhalten, ist in der Wand der Ventilführung 4 in einem Abstand A von dem Führungsende, der geringer als der Ventilhub h ist, ein Ringhohlraum 10 vorgesehen. Der Hohlraum 10 steht in ständiger Verbindung mit einer Zone, in der ein dem Atmosphärendruck entsprechender Druck herrscht. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Verbindung aus einem axialen Durchlaß 12, der in der Außenwand der Ventilführung 4 vorgesehen ist und in das Innere des Gehäusedeckels 8 mündet, sowie aus einer Bohrung 14, die den Durchlaß 12 mit dem Ringhohlraum 10 verbindet. Ferner ist eine ölzuführleitung vorgesehen, über die ständig öl in den Hohlraum 10 gelangt. Diese ölzuführleitung besteht aus einem dem Durchlaß 12 ähnlichen Durchlaß 15, der jedoch nicht am rückwärtigen Ende der Führung 4 mündet. Dieser Durchlaß steht einerseits üb'·, eine Bohrung 16 mit dem Hohlraum 10 und anderers'its über eine Bohrung 17 im Zylinderkopf mit einem Nippel 18 in Verbindung, über den Drucköl von dem allgemeinen Druckschmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine herein! üt.In order to maintain an oil film between the end portion of the valve guide 4 facing the gas exchange channel 11 and the valve stem 3, an annular cavity 10 is provided in the wall of the valve guide 4 at a distance A from the guide end which is less than the valve lift h. The cavity 10 is in constant communication with a zone in which there is a pressure corresponding to atmospheric pressure. In the embodiment shown, the connection consists of an axial passage 12, which is provided in the outer wall of the valve guide 4 and opens into the interior of the housing cover 8, and a bore 14 which connects the passage 12 with the annular cavity 10. Furthermore, an oil supply line is provided, via which oil constantly enters the cavity 10. This oil supply line consists of a passage 15 similar to passage 12, but which does not open at the rear end of guide 4. This passage is on the one hand via a bore 16 with the cavity 10 and on the other hand via a bore 17 in the cylinder head with a nipple 18 in connection, via the pressure oil from the general pressure lubricant circuit of the internal combustion engine! üt.
Diese beiden Leitungen sind so bemessen, daß der Druckverlauf bei der Zirkulation vom Nippel 18 bis zur Rückführung in das Gehäuse stromabwärts vom Hohlraum 10 so bemessen ist, daß de>· Druck im Hohlraum über, aber nahe bei dem im Gehäuse herrschenden Druck, d. h. nahe dem Atmosphärendruck, liegt. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, daß der Durchlaß 17, der Durchlaß 15 und/oder die Bohrung 16 Querschnitte aufweisen, die wesentlich geringer bemessen sind als jene der Bohrung 14 und des Durchlasses 12. Der Querschnitt der Rückleitung ist entlang der gesamten Länge der Rückleitung größer bemessen als der Querschnitt des Hohlraumes. Die ölmetige. die von dem Nippel 18 zu dem Hohlraum 10 zirkuliert, ist durch den Druckabfall stromaufwärts des Hohlraums, d. h. dun_n die Dimensionierung der Zuführleitung bestimmt. Durch entsprechende Auswahl der tlohrungsdurchmesser der Bohrungen 16 und 14 kann der Druck im Hohlraum bestimmt werden.These two lines are dimensioned so that the pressure curve during circulation from the nipple 18 to the Return into the housing downstream of the cavity 10 is dimensioned so that the> · pressure in the Cavity above, but close to, the pressure in the housing, i.e. H. close to atmospheric pressure, lies. This is achieved in particular in that the passage 17, the passage 15 and / or the bore 16 Have cross-sections which are dimensioned substantially smaller than those of the bore 14 and the passage 12. The cross section of the return line is dimensioned larger than along the entire length of the return line the cross section of the cavity. The oleaginous. those of circulating from the nipple 18 to the cavity 10 is determined by the pressure drop upstream of the cavity, i.e. H. dun_n determines the dimensions of the supply line. By appropriate selection of the hole diameter of the bores 16 and 14, the pressure in the Cavity can be determined.
Die Bohrungen 16 und 14 münden vorzugsweise an diametral entgegengesetzten Punkten des Hohlraumes 10. Diese Maßnahme ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da durch entsprechende andere Auslegung die Anordnung der Bohrungen 16 und 14 anders sein kann.The bores 16 and 14 preferably open at diametrically opposite points of the cavity 10. However, this measure is not absolutely necessary because it is interpreted differently the arrangement of the bores 16 and 14 can be different.
Mehrere abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung sind möglich. Insbesondere: können mehrere Hohlräume entlang dem Ventilschalt verteilt angeordnet sein, obwohl dieser aufwendige Aufbau zur Lösung in der Regel nicht erforderlich ist. Der Hohlraum 10 kann mit der Innenseite der Ventilführung über Bohrungen oder Kanäle, die um die Führung angeordnet sind, in Verbindung stehen, so daß eine einfachere Fertigung der Innenfläche möglich ist. Die Durchlässe 15 und 12 können durch abgeflachte Teile ersetzt werden.Several modified embodiments of the invention are possible. In particular: can do several Cavities arranged distributed along the valve switch although this complex structure is usually not required for the solution. The cavity 10 can be connected to the inside of the valve guide via holes or channels arranged around the guide are, are in connection, so that a simpler manufacture of the inner surface is possible. The culverts 15 and 12 can be replaced with flattened parts.
Die Betriebsweise der Brennkrallmaschine ist wie folgt:The operation of the claw machine is like follows:
Der Abschnitt des Ventilschaftes, der weitab von der Gaswechselleitung liegt, wird aufgrund der Pumpwirkung vom Gehäuse her geschmiert. Der Abschnitt des Ventilschaftes nahe der Gaswechselleitung wird dadurch geschmiert, daß sich ein Ölfilm bildet, der dadurch -ntsteht, daß öl mit geringem Übci druck aus demThe section of the valve stem which is far away from the gas exchange line is due to the pumping action lubricated from the housing. The section of the valve stem near the gas exchange line is thereby lubricated so that an oil film is formed, which arises from the fact that oil with a low pressure exits the
Hohlraum der ständig mit Frischöl versorgt wird, in den Spalt eindringt bzw. mitgenommen wird. Der Ölfilm bildet einen Stopfen, so daß kein Gas in den Spielspalt eindringt. Eine Überhitzung des Öls erfolgt nicht, da dies ständig erneuert wird. Bei der ständigen Zirkulation des Öls tritt zusätzlich der Vorteil auf, der insbesondere bei Auslaßventilen von Bedeutung ist, daß der Ventilschaft und somit die gesamte Ventilanordnung gekühlt wird. Dieser Vorteil tritt ohne zusätzliche Kühlung und ohne übermäßigen Ölverbrauch auf. Der Druck des im Hohlraum vorrätigen Öls liegt unterhalb des Drucks in der vorderen öffnung des Spielspalts. Durch Einleiten von öl, das unter geringem Druck steht, tritt nicht die Schwierigkeit auf wie bei Brennkraftmaschinen mit Hochdruckschmierung. Es sind keine zusätzlichen Fertigungsgenauigkeiten einzuhalten, und die Leitungen sind so dimensioniert, daß sie mil gängigen Toleranzen gefertigt werden können.Cavity which is constantly supplied with fresh oil, penetrates into the gap or is taken away. The oil film forms a plug so that no gas enters the clearance gap. Overheating of the oil does not occur as this is constantly renewed. In the case of the constant circulation of the oil, there is also the advantage of, in particular, What is important to exhaust valves is that the valve stem and thus the entire valve arrangement is cooled. This advantage occurs without additional cooling and without excessive oil consumption. The pressure of the im The cavity of the oil in stock is below the pressure in the front opening of the clearance gap. By initiating oil that is under low pressure does not have the same difficulty as with internal combustion engines High pressure lubrication. There are no additional manufacturing accuracies to be observed, and the lines are dimensioned so that they can be manufactured with common tolerances.
Bei einer Vcntilfühning mit einem Innendurchmesser von 11 mm weisen die Leitungen, wenn sie beispielsweise in halbflacher Form vorgesehen sind, eine Tiefe in der Größenordnung von I mm auf, und die Bohrung 16 hat 1,5 mm und eine Bohrung 14 3 mm Durchmesser.With a valve guide with an inside diameter of 11 mm are the lines if they are, for example are provided in semi-shallow form, a depth of the order of 1 mm, and the bore 16 has 1.5 mm and a bore 14 3 mm in diameter.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein hängendes Ventil gezeigt, dessen Ventilschaft an seinem vom Ventilteller abgewandten Abschnitt durch Mitreißen von Öl aus dem Gehäuse geschmiert ist. Wenn dieIn the illustrated embodiment, a hanging valve is shown, the valve stem on his from the valve disk facing away from the portion is lubricated by entrainment of oil from the housing. If the
in vorgesehene .Schmiermittelmenge nicht ausreicht oder wenn die geführte Länge bedeutend ist, können ein oder mehrere zusätzliche Hohlräume auf dieselbe Art und Weise angeordnet sein wie der Hohlraum 10. beispielsweise zwischen den gleichen Leitungen 15 und 12. Diese Ausbildungsform ist auch für liegende oder stehende Ventile geeignet, so daß eine Schmierung der Führung an den beiden gegenüberliegenden F.ndcn aufrechterhalten ist.The amount of lubricant provided is insufficient or if the run length is significant, one or more additional cavities can be created in the same manner and Be arranged like the cavity 10, for example between the same lines 15 and 12. This form of training is also for lying or standing Valves suitable so that lubrication of the guide on the two opposite F.ndcn is maintained is.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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