Ventilschaftführung von Verbrennungsmotoren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilschaftführung von Verbrennungsmotoren, wobei die Ventilschaftführung eine mit der Umgebung verbundene Entlastungsnut aufweist, die die Ventilführung in zwei Bereiche aufteilt, wobei der eine, ventilseitige Bereich der Ventilführung als Abdichtung ausgebildet ist und der zweite, kipphebelseitige Bereich als Ventilführung ausgebildet ist und wobei an der Ventilführung eine Längsnut vorgesehen ist, die die Entlastungsnut mit dem Kurbelraum des Verbrennungsmotors verbindet, wobei der als Ventilführung ausgebildete Bereich eine Schmiernut aufweist, die mit einer Druckölzwangsschmierung verbunden ist.

[0002] Bei den Ein- und Auslaßventilen im Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors hat die Ventilschaftführung in erster Linie die Aufgabe, das Ventil so zu führen, daß es beim Schließen ohne radiale Bewegung auf dem Ventilsitz aufsitzt. Durch die Ventilschaftführung müssen dabei Querkräfte von der Kipphebelbewegung und von der Abgasströmung abgefangen werden.

[0003] Weiter wird über die Ventilschaftführung ein Teil der Wärme, die bei der Verbrennung durch die heißen Abgase auf das Ventil übertragen wird, an das Motorkühlwasser abgeführt. Die dabei auftretenden hohen Temperaturen erschweren die Schmierung der Ventilschaftführung. Diese erfolgt bekannterweise von der Kipphebelseite mittels Spritzöl, das durch die Hubbewegung des Ventils in die Führung transportiert wird. Da überschüssiges Schmieröl an der Unterseite der Führung in den Ansaug- bzw. Abgaskanal gelangt, muß die Schmierölzuführung mit Rücksicht auf Ölverbrauch und Emission möglichst exakt dosiert werden. Diese Dosierung erfolgt empirisch durch die detaillierte Gestaltung des Spaltes zwischen Ventilschaft und Führung.

[0004] Speziell bei aufgeladenen Gasmotoren ergeben sich insbesondere an den Auslaßventilen mit der erwähnten einfachen Ventilschaftführung Probleme. Denn durch den Abgasturbolader wird ein hoher Abgasdruck erzeugt, das Abgas strömt durch den Spalt zwischen Ventilschaft und Führung zum Kurbelraum und drückt dabei das Schmieröl aus der Führung.

[0005] Um die Schmierung der Ventilschaftführung zu verbessern, muß zum einen der störende Einfluß des Abgasdruckes eliminiert und zum anderen ein stabiler Schmierfilm aufgebaut werden, ohne daß dadurch zu viel Schmieröl in den Abgaskanal gelangt. Aus der FR-A-2 179 311 und der FR-A-2 278 921 sind Ventilschaftführungen entnehmbar, bei denen diese Problematik durch Einführung einer Entlastungsnut gelöst wird. Dabei wird durch die mit dem Kurbelraum verbundene Entlastungsnut die Ventilschaftführung in zwei Bereiche unterteilt. Der ventilseitige Bereich unterhalb der Entlastungsnut dient in erster Linie zur Abdichtung der Ventilschaftführung gegen den hohen Abgasdruck. Der geringe Abgasstrom, der durch den engen Ringspalt zwischen Ventilschaft und Führung bis zur Entlastungsnut gelangt, wird über diese in den Kurbelraum abgeleitet. Der oberhalb der Entlastungsnut gelegene Bereich der Führung übernimmt die eigentliche Aufgabe der Ventilschaftführung, d.h. die Aufnahme der Querkräfte. Zur Verbesserung der Schmierung dieses Bereiches wird in diesen Druckschriften vorgeschlagen, Schmieröl in der Entlastungsnut zuzuführen. Dabei kann jedoch kein großer Schmieröldruck aufgebaut werden, da die Entlastungsnut mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht und der Öldruck deshalb nahezu auf Umgebungsdruck abgebaut wird. Eine Erhöhung des Schmieröldruckes durch Drosselung in der Verbindung zwischen Entlastungsnut und Kurbelraum würde dazu führen, daß mehr Öl in den Abgaskanal gelangt, was jedoch mit Rücksicht auf Ölverbrauch und Emission vermieden werden muß.

[0006] Aus der FR-A-2 302 461 ist es ferner bekannt, das Schmieröl an zwei Stellen zuzuführen und über eine zwischen den Schmierstellen gelegene Ringkammer zurückzuleiten. Aber auch dabei kann kein großer Schmieröldruck aufgebaut werden, da dann das unterhalb der Entlastungsnut zugeführte Schmieröl in den Abgaskanal gelangen würde.

[0007] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Ventilschaftführung der eingangs genannten Art deren Schmierung mit vertretbarem Aufwand und ohne negative Auswirkung auf Ölverbrauch und Emission noch weiter zu verbessern.

[0008] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Ventilschaftführung dadurch gelöst, daß die Schmiernut und die Entlastungsnut nur über den Spalt zwischen der Ventilführung und dem Ventilschaft miteinander verbunden sind, so daß über die Entlastungsnut und die Längsnut überschüssiges Schmieröl zum Kurbelraum zurückgeleitet wird. Dadurch, daß die Schmiernut nur über den engen Spalt zwischen Ventilschaftführung und Ventilführung einerseits direkt mit dem Kurbelraum und andererseits mit der Entlastungsnut verbunden ist, kann sich im Spalt zwischen Ventilschaft und Ventilführung ein stabiler Schmierfilm aufbauen, wobei die Schmierung des Ventilschafts durch den Öldruck erfolgt und die untere Entlastungsnut nicht nur als Druckentlastung, sondern auch als Rückführung für das überschüssige Öl dient. Dabei wird durch den hohen Öldruck und die Strömung des Schmieröls verhindert, daß Abgas in den zwangsgeschmierten Bereich der Führung eindringen und den Schmierfilm beeinträchtigen könnte. Andererseits wird durch die Abgasströmung im ventilseitigen Bereich der Führung verhindert, daß Schmieröl in den Abgaskanal gelangt und dadurch die Emissionswerte des Motors verschlechtert werden.

[0009] Die erfindungsgemäßen Maßnahmen eignen sich zur Anwendung bei Auslaßventilen von Verbrennungsmaschinen aller Arten, insbesondere für die Anwendung bei Auslaßventilen von aufgeladenen Gasmotoren. Die Erfindung eignet sich jedoch gleichermaßen auch zur Anwendung bei Einlaßventilen, wenn im Ansaugkanal Überdruck besteht.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

[0011] Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf im Bereich eines Auslaßventils 2, das in einer Ventinschaftführung 1 geführt wird und in Zusammenwirken mit einem Ventilsitz 3 den Abgaskanal 4 abdichtet. Kühlwasserkanäle 6 dienen zur Abführung der Verbrennungswärme.

[0012] Für einen sicheren und dauerhaften Betrieb des Auslaßventils 2 ist in der Ventilschaftführung 1 eine als Entlastungsnut 11 ausgebildete erste Nut vorgesehen, welche die Ventilführung 1 in einen unteren, ventilseitigen Bereich 1a und einen oberen, kipphebelseitigen Bereich 1b unterteilt. Der untere Bereich 1a der Ventilschaftführung 1 dient zur Abdichtung des ölgeschmierten oberen Bereiches 1b gegen ein Eindringen von Abgas aus dem Abgaskanal 4. Etwaiges durch einen sehr geringen Spalt zwischen der Ventilschaftführung 1 und dem Ventilschaft eindringendes Abgas gelangt dann in die Entlastungsnut 11, die über eine Längsnut 13 mit dem Kurbelraum 5 in Verbindung steht, so daß das eindringende Abgas in den Kurbelraum 5 gelangen kann. Damit bleibt der obere Bereich 1b der Ventilschaftführung 1 vom Abgas und dessen Druck unbeeinflußt. Dies erlaubt eine sichere Einführung von Schmieröl in den Führungsbereich zwischen Ventilschaft und Ventilschaftführung 1.

[0013] Zur Schmierung des oberen Bereiches 1b ist in diesem Bereich eine als Schmiernut 14 ausgebildete zweite Ringnut vorgesehen, die über Ölbohrungen 15 mit Schmieröl unter Druck versorgt wird. Das durch die Bewegung des Ventils 2 auf- und abgezogene Schmieröl wird am oberen Ende direkt und am unteren Ende des oberen Bereiches 1b über die Entlastungsnut 11 und den Längskanal 13 in den Kurbelraum 5 abgeleitet. Es wird auf diese Weise nicht nur eine gute Schmierung gewährleistet, sondern auch verhindert, daß Schmieröl in den Abgaskanal 4 oder im Falle eines Einlaßventiles in den Einlaßkanal gelangt.

Ansprüche

1. Ventilschaftführung Von Verbrennungsmotoren, wobei die Ventilschaftführung (1) eine mit der Umgebung verbundene Entlastungsnut (11) aufweist, welche die Ventilführung in zwei Bereiche aufteilt, wobei der eine, ventilseitige Bereich (1a) der Ventilführung (1) als Abdichtung ausgebildet ist und der zweite, kipphebelseitige Bereich (1b) als Ventilführung ausgebildet ist und wobei an der Ventilführung (1) eine Längsnut (13) vorgesehen ist, welche die Entlastungsnut (11) mit dem Kurbelraum (5) des Verbrennungsmotors verbindet, wobei der als Ventilführung ausgebildete Bereich (1b) eine Schmiernut (14) aufweist, die mit einer Druckölzwangsschmierung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernut (14) und die Entlastungsnut (11) nur über den Spalt zwischen der Ventilführung (1) und dem Ventilschaft miteinander verbunden sind, so daß über die Entlastungsnut (11) und die Längsnut (13) überschüssiges Schmieröl zum Kurbelraum (5) zurückgeleitet wird.

Claims

1. Valve stem guide (1) for internal combustion engines, in which the valve stem guide has a relief groove (11) connected to the environment and which subdivides the valve stem guide into two areas, in which one, valve-side area (1a) of the valve guide (1) is constructed as a seal and the second, valve-rocker-side area (1b) is constructed as a valve guide and on the valve guide (1) is provided a longitudinal groove (13), which connects the relief groove (11) to the crank area (5) of the internal combustion engine, the area (1b) constructed as a valve guide having an oil groove (14), which is connected to a forced-feed lubrication means, characterized in that the oil groove (14) and the relief groove (11) are only interconnected by means of the gap between the valve guide (1) and the valve stem, so that by means of the relief groove (11) and the longitudinal groove (13) excess lubricating oil is returned to the crank area (5).

Revendications

1. Dispositif de guidage de tige de soupape de moteurs à combustion interne, le dispositif de guidage (1) comportant une rainure de décharge (11) reliée à l'environnement, qui partage le dispositif de guidage en deux zones, une zone (1a) côté soupape du dispositif de guidage (1) étant réalisée sous la forme d'une étanchéité et la seconde zone (1b), côté culbuteur, étant réalisée sous la forme d'un dispositif de guidage de soupape et dans lequel il est prévu sur le dispositif de guidage de soupape (1) une rainure longitudinale (13), qui relie la soupape de décharge (11) avec le carter (5) du moteur à combustion interne, la zone (1b) réalisée sous la forme d'un dispositif de guidage de soupape, présentant une rainure de lubrification (14) qui est reliée à une lubrification forcée à huile sous pression, caractérisé en ce que la rainure de lubrification (14) et la rainure de décharge (11) ne communiquent entre elles que par la fente entre le dispositif de guidage de soupape (1) et la tige de soupape, de sorte que le lubrifiant excédentaire est renvoyé au carter (5) par la rainure de décharge (11) et la rainure longitudinale (13).

Zeichnung