DE806506C - Method and device for cooling the exhaust valves of internal combustion engines - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen der Auslaßventile von Brennkraftmaschinen Zur Kühlung der Auslaßventile von Brennkraftmotoren wurden schon verschiedenste `Fege beschritten. Man hat Hohlventile geschaffen und diese mit Wärme gut leitendem Material gefüllt, um so für eine Abfuhr der Wärme zu sorgen: außerdem existieren Vorschläge dahin gehend, die Kühlung mit Preßgas vorzunehmen, das längs des Ventilschaftes eingeführt wird, um die Unterseite des Ventiltellers zu kühlen und sodann in den Auslaßkanal auszutreten. Im ersteren Falle liegt eine Kühlung im eigentlichen Sinne nicht vor, sondern lediglich eine verbesserte Wärmeableitung. Im andern Falle ist nicht nur ein Gebläse erforderlich, sondern vor allen Dingen auch eine Querschnittsvergrößerung der Auslaßkanäle, da die gesamten Abgase sich aus den Auspuffgasen und den Gebläsegasen zusammensetzen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Problem der Kühlung der Ventile in der Weise gelöst, claß man vermittels der austretenden Gase hohe Strömungsgeschwindigkeit (Kühlmedium) ansaugt. Ein Ventil zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch. daß es in Zonen hoher Strömungsgeschwindigkeit der Auspuffgase einmündende, sich in Saugkanälen des Ventilkörpers fortsetzende Saugdüsen aufweist.Method and device for cooling the exhaust valves of internal combustion engines For cooling the exhaust valves of internal combustion engines, the most diverse `` Sweep trod. Hollow valves have been created and these are good heat conductors Material filled in order to ensure a dissipation of the heat: also exist Proposals to make the cooling with compressed gas along the valve stem is introduced to cool the underside of the valve disk and then into the Exit outlet duct. In the first case there is cooling in the real sense not before, but only improved heat dissipation. Otherwise it is not only a fan required, but above all an increase in cross-section the exhaust ducts, since all the exhaust gases are made up of the exhaust gases and the blower gases put together. According to the present invention, the problem of cooling the Valves solved in such a way that the exiting gases allow a high flow rate (Cooling medium) is sucked in. A valve for carrying out the method is identified through this. that it flows into zones of high flow velocity of the exhaust gases, has suction nozzles continuing in suction channels of the valve body.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß ein Hohlventil an der Tellerunterseite düsenartige Durchbrechungen besitzt.A particularly simple and expedient embodiment consists in that a hollow valve has nozzle-like openings on the underside of the plate.

Es ist aber auch möglich, den Ventilschaft unter Bildung von Saugkanälen nächst den Ventilsitzflächen mit einer Hülse zu umgeben. Diese mündet zweckmäßig im Bereiche einer llingntit der Teller- Unterseite aus. Die Hülse kann aber auch nur an einzelnen Stellen ihres Umfangs Saugdüsen frei lassen, die mit Leitblechen versehen sein können.But it is also possible to open the valve stem with the formation of suction channels next to surround the valve seat surfaces with a sleeve. This ends appropriately in the area of a llingntit of the plate Underside off. The sleeve but can only leave suction nozzles free at individual points of their circumference, which can be provided with baffles.

Die Zeichnung zeigt schematisch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Ventile, und zwar Fig. i, 2 und 3 verschiedene Ventile im Axialschnitt, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie A-B durch eine andere Ausführungsform eines Ventils.The drawing shows schematically various embodiments of the invention Valves, namely Fig. 1, 2 and 3 different valves in axial section, Fig. 4 a Section along line A-B of Fig. 3, Fig. 5 shows a section along line A-B through a another embodiment of a valve.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. i ist das Ventil hohl ausgebildet; der Hohlraum mündet am freien Ende des Schaftes i aus, und dieser trägt nächst den Sitzflächen :2 des Ventiles an der Tellerunterseite Schlitze 3. Beim Abheben des Ventils von seinem Sitz strömen die Auspuffgase in der angegebenen Pfeilrichtung und nehmen dabei ihren Weg längs der Schlitze 3. Zufolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Auspuffgase entsteht im Bereich der Schlitze 3 eine Saugwirkung, mit der Folge, daß durch den Hohlschaft i des Ventils Kühlmedium, in der Regel Luft, angesaugt wird. Dieser kühlende Luftstrom kann natürlich zur Kühlung irgendwelcher einer stärkeren Erwärmung unterliegenden Teile der Brennkraftmaschineherangezogen werden, wie z. B. Pleuellager, Kurbelwellenlager, Kolbenbolzen usw.According to the embodiment of Figure i, the valve is hollow; the cavity opens out at the free end of the shaft i, and this next carries the Seat surfaces: 2 of the valve on the underside of the plate, slots 3. When lifting the Valve from its seat, the exhaust gases flow in the direction of the arrow and take their way along the slots 3. As a result of the high flow velocity the exhaust gases create a suction effect in the area of the slots 3, with the result, that through the hollow shaft i of the valve cooling medium, usually air, is sucked in will. This cooling air flow can of course be used to cool any of the stronger ones Heating subject parts of the internal combustion engine are used, such. B. connecting rod bearings, crankshaft bearings, piston pins, etc.

Wesentlich ist eine solche Anordnung und Lage der Schlitze 3, daß die Auspuffgase nicht das Bestreben zeigen, in die Schlitze einzutreten, sondern vielmehr nur hinter diesen Vakuum zu erzeugen.Such an arrangement and position of the slots 3 is essential that the exhaust gases do not show the tendency to enter the slots, but rather rather just create a vacuum behind this.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 ist der Ventilschaft 2 durch eine Hülse 4 umfaßt in solcher Weise, daß zwischen dem Schaft 2 und der Hülse 4 axial verlaufende Luftkanäle verbleiben. Im Bereiche der Mündung 5 der umfassenden Hülse ist die Unterseite des Ventiltellers ausgenommen, so daß zwischen den Sitzflächen 2 und dem Rande 5 ein Ring 6 verbleibt, durch welchen das Kühlmedium durch die ausströmenden Gase angesaugt wird.According to the embodiment of FIG. 2, the valve stem 2 is through a sleeve 4 comprises in such a way that between the shaft 2 and the sleeve 4 axially extending air channels remain. In the area of the mouth 5 of the comprehensive Sleeve is cut out from the underside of the valve head, so that between the seat surfaces 2 and the edge 5, a ring 6 remains through which the cooling medium flows through the outflowing Gas is sucked in.

Auch gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ist von einer umfassenden Hülse 4 Gebrauch gemacht. Diese liegt jedoch in diesem Falle mit ihrem Umfang an der Unterseite des Ventils nächst der Ventilsitzfläche an, zeigt jedoch in radialen Abständen Schlitze 6, über welche das Kühlmedium angesaugt wird. Die Schlitze sind durch Leitflächen seitlich eingefaßt, um eine besonders hohe Saugwirkung herbeizuführen. Die peripheren Einfassungsteile sind gleichzeitig dazu geeignet, den Ventilteller am Umfang zu führen.Also according to the embodiment of FIGS. 3 and 4 is of a comprehensive one Sleeve 4 made use of. In this case, however, this applies with its scope on the underside of the valve next to the valve seat surface, but points in a radial direction Intervals slots 6 through which the cooling medium is sucked in. The slots are laterally bordered by guide surfaces in order to bring about a particularly high suction effect. The peripheral enclosure parts are also suitable for the valve head to lead to the circumference.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 5 besitzt die Hülse 4 im kegelförmig verlaufenden Teil sehnenartig verlaufende Schlitze 8, zu deren beiden Seiten ebenfalls Leitbleche y angeordnet sind. Die Art der Ausmündung der Schlitze und die Form der Schlitze gemäß der vorliegenden Erfindung können beliebig sein, sofern die Anordnung und Form eine solche ist, daß die Auspuffgase nicht in die Schlitze eintreten, sondern hinter diesen Vakuum erzeugen.According to the embodiment of FIG. 5, the sleeve 4 has a conical shape running part of tendon-like running slots 8, on both sides of which also Baffles y are arranged. The type of opening of the slots and the shape of the Slits according to the present invention can be any as far as the arrangement and shape is such that the exhaust gases do not enter the slots, but create a vacuum behind this.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Kühlen der Auslaßventile von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß man vermittels der austretenden Gase hoher Strömungsgeschwindigkeit Kühlmedium ansaugt. PATENT CLAIMS: i. Process for cooling the exhaust valves of internal combustion engines, characterized in that cooling medium is sucked in by means of the exiting gases at a high flow rate. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch in Zonen hoher Strömungsgeschwindigkeit der Auspuffgase einmündende, sich in Saugkanälen des Ventilkörpers fortsetzende Saugdüsen des Ventils. 2. Device for implementation of the method according to claim i, characterized by in zones of high flow velocity the exhaust gases emptying into the suction channels of the valve body Valve suction nozzles. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlventil an der Tellerunterseite düsenartige Durchbrechungen aufweist. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a hollow valve has nozzle-like openings on the underside of the plate. 4. Vorrichtung nach :Anspruch 2, .gekennzeichnet durch eine den Ventilschaft unter Bildung von Saugkanälen umfassende, nächst den Ventilsitzflächen endende Hülse. 4th Device according to: Claim 2, characterized by a valve stem below Formation of suction channels encompassing sleeve ending next to the valve seat surfaces. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenmündung im Bereiche einer Ringnut der Tellerunterseite liegt. 5. Device according to claims 2 and 4, characterized in that the sleeve mouth lies in the area of an annular groove on the underside of the plate. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse nur an einzelnen Stellen ihres Umfangs Saugdüsen frei läßt. Vorrichtung nach Ansprüchen 2, 4 und 6, gekennzeichnet durch nächst den Saugdüsen angeordnete Leitflächen. B. Vorrichtung nach Ansprüchen 2, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen als Führungselemente des Tellers ausgebildet sind.6. Device according to claims 2 and 4, characterized in that the sleeve only at individual points on its circumference Leaves suction nozzles free. Device according to claims 2, 4 and 6, characterized by guide surfaces arranged next to the suction nozzles. B. Device according to claims 2, 4, 6 and 7, characterized in that the guide surfaces as guide elements of the Plates are formed.